伴隨著我國水運(yùn)事業(yè)的發(fā)展,內(nèi)河水域價(jià)值逐步得以體現(xiàn),為了保障船舶通航以及航道安全,各地海事部門及通航管理部門投入了大量的人力物力對(duì)船舶吃水狀況進(jìn)行檢測(cè),取得了一定的成果,但技術(shù)仍不成熟。本文將對(duì)吃水檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究,以提高檢測(cè)效率。國內(nèi)外對(duì)于通航船舶的吃水檢測(cè)技術(shù)的研究,均有著各自的缺陷,無法將實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性這三者融為一體。目前超聲波側(cè)掃式船舶吃水檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛,但該系統(tǒng)的安裝條件較為嚴(yán)格,設(shè)備檢修較為復(fù)雜,且受檢測(cè)環(huán)境影響巨大。故在此基礎(chǔ)上,本文提出了基于超聲同步的浮動(dòng)側(cè)掃式吃水檢測(cè)系統(tǒng)。首先,其利用浮筒的浮力使得檢測(cè)設(shè)備可以漂浮在水面上,并通過水下聲場(chǎng)模型以及三維建模的方法,對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的浮動(dòng)式補(bǔ)償進(jìn)行了定量分析,使得檢測(cè)結(jié)果更加合理、準(zhǔn)確,解決了檢測(cè)系統(tǒng)安裝條件嚴(yán)格的問題;其次,利用超聲波可攜帶并傳遞信息的能力,摒棄了傳統(tǒng)的利用水下電纜進(jìn)行同步工作的方法,極大地提高了檢測(cè)速率和效率,便于安裝與檢修,同時(shí)也避免了由于水文、鹽度等水文環(huán)境的變化而對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響。除此之外,針對(duì)水下超聲波傳感器發(fā)生損壞難以及時(shí)維修的狀況,通過水下聲波衍射強(qiáng)度分布以及非線性最小... 

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題概述
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自動(dòng)檢測(cè)法
        1.2.2 超聲波側(cè)掃式檢測(cè)法
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 基于超聲同步的浮動(dòng)側(cè)掃式吃水檢測(cè)系統(tǒng)及原理
    2.1 系統(tǒng)綜述
    2.2 聲波特性分析
        2.2.1 聲波方向特性
        2.2.2 聲波多途效應(yīng)
        2.2.3 聲波速度特性
        2.2.4 聲波衰減特性
        2.2.5 聲波衍射效應(yīng)
    2.3 超聲波傳感器的研究
    2.4 超聲同步技術(shù)的研究
    2.5 本章小結(jié)
3 基于超聲同步的浮動(dòng)側(cè)掃式吃水檢測(cè)系統(tǒng)下位機(jī)設(shè)計(jì)
    3.1 下位機(jī)硬件系統(tǒng)架構(gòu)
    3.2 超聲波發(fā)射與接收電路的設(shè)計(jì)
        3.2.1 超聲波發(fā)射電路設(shè)計(jì)
        3.2.2 超聲波接收解調(diào)放大電路設(shè)計(jì)
    3.3 基于FPGA的數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 基于FPGA的數(shù)據(jù)采集模塊硬件電路設(shè)計(jì)
        3.3.2 基于FPGA的數(shù)據(jù)采集模塊軟件實(shí)現(xiàn)
    3.4 基于ARM的數(shù)據(jù)融合模塊設(shè)計(jì)
        3.4.1 基于ARM的數(shù)據(jù)融合模塊硬件電路設(shè)計(jì)
        3.4.2 基于ARM的數(shù)據(jù)融合模塊軟件實(shí)現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
4 基于超聲同步的浮動(dòng)側(cè)掃式吃水檢測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)開發(fā)
    4.1 上位機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)
        4.1.1 數(shù)據(jù)提取與分離
        4.1.2 超聲波檢測(cè)數(shù)據(jù)浮動(dòng)分析
        4.1.3 隨機(jī)噪聲處理
        4.1.4 變節(jié)距處理
        4.1.5 超聲檢測(cè)數(shù)據(jù)歸一化處理
        4.1.6 幅值細(xì)分處理
    4.2 吃水檢測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)軟件開發(fā)
    4.3 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果與分析
    5.1 救助與打撈工程實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    5.2 向家壩升船機(jī)下游引航道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)安裝
        5.2.2 向家壩升船機(jī)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]向家壩水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 李力,羅云.  水電與抽水蓄能. 2018(04)
[2]壓力容器檢驗(yàn)中超聲衍射時(shí)差成像檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 廖偉強(qiáng).  中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2018(10)
[3]建設(shè)世界級(jí)高質(zhì)量綠色發(fā)展先行區(qū)——金沙江流域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略布局前瞻[J]. 朱勛克.  昭通學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]船舶吃水檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及分析[J]. 呂永祥,李吉祥,初秀民.  交通科技. 2017(05)
[5]車軸超聲檢測(cè)數(shù)據(jù)的滑動(dòng)中值濾波算法[J]. 錢微冬,高曉蓉.  無損檢測(cè). 2017(09)
[6]基于超聲波衍射時(shí)差法的ARM9超聲波檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 郭濤.  信息系統(tǒng)工程. 2013(12)
[7]微控制器射頻抗擾性與受測(cè)引腳類型的關(guān)系[J]. 粟濤,楊葉花,王自鑫,陳弟虎.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[8]混合式水位測(cè)量方法的探究[J]. 陳立輝,許偉強(qiáng),何青.  水利信息化. 2012(01)
[9]超聲散射CT技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 張蕾,宋文愛,楊順明.  CT理論與應(yīng)用研究. 2011(03)
[10]淺談電路中的阻抗匹配[J]. 劉芳.  科技風(fēng). 2010(09)

博士論文
[1]基于聲傳播譜的氣體傳感技術(shù)理論研究[D]. 張克聲.華中科技大學(xué) 2013
[2]船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉暢.大連海事大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于衛(wèi)星授時(shí)的高精度時(shí)間同步方法研究[D]. 陳偉.西安工業(yè)大學(xué) 2017
[2]升船機(jī)通航船舶吃水檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 陸雷.大連海事大學(xué) 2017
[3]用音波信號(hào)測(cè)定法判定輸氣管線泄漏情況的研究[D]. 崔起佳.東北石油大學(xué) 2017
[4]浮動(dòng)側(cè)掃式船舶吃水檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 王培濱.大連海事大學(xué) 2017
[5]浮動(dòng)式船舶吃水檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 劉占民.大連海事大學(xué) 2016
[6]船舶吃水檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 劉新建.大連海事大學(xué) 2016
[7]高校指紋考勤評(píng)教終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 馬占昭.青島大學(xué) 2015
[8]網(wǎng)絡(luò)化智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 張華.大連理工大學(xué) 2014
[9]超細(xì)顆粒聲波團(tuán)聚機(jī)理及其在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上的探索[D]. 藺鋒.上海交通大學(xué) 2014
[10]移動(dòng)式船舶違章信息采集系統(tǒng)的研究[D]. 劉娜娜.大連海事大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3685643