向家壩升船機(jī)是繼三峽升船機(jī)之后三峽集團(tuán)修建的第二座巨型升船機(jī)。為保障向家壩升船機(jī)的通航安全,本文開發(fā)了一套船舶吃水及航速檢測系統(tǒng),以達(dá)到對通航船舶的吃水深度及進(jìn)出升船機(jī)船廂的航速實時檢測和預(yù)警的目的。本文首先設(shè)計了向家壩升船機(jī)過機(jī)船舶吃水航速檢測系統(tǒng)的整體方案,系統(tǒng)包括船舶信息管理子系統(tǒng)、AIS船舶自動識別子系統(tǒng)、船舶吃水檢測子系統(tǒng)、航速檢測子系統(tǒng)和圖像采集子系統(tǒng),其中船舶吃水檢測子系統(tǒng)分為上游仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)和下游側(cè)掃式吃水檢測子系統(tǒng)。系統(tǒng)通過AIS船舶自動識別子系統(tǒng)確定目標(biāo)船舶,通過上游仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)和下游側(cè)掃式吃水檢測子系統(tǒng),分別檢測下行目標(biāo)船舶和上行目標(biāo)船舶的吃水深度,通過航速檢測子系統(tǒng)檢測目標(biāo)船舶進(jìn)出船廂的航速大小,通過圖像采集子系統(tǒng)對目標(biāo)船舶進(jìn)行圖像信息采集,最后由船舶信息控制管理子系統(tǒng)控制各子系統(tǒng)工作時序,將采集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理得到檢測結(jié)果,并存入數(shù)據(jù)庫中。本文詳細(xì)介紹了各子系統(tǒng)的工作原理和組成,重點論述了船舶吃水檢測子系統(tǒng)、航速檢測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合。系統(tǒng)采用4G串口服務(wù)器模塊完成RS-485串口數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外船舶吃水檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)外船舶航速檢測研究現(xiàn)狀
        1.2.3 船舶吃水航速檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 船舶吃水航速檢測系統(tǒng)方案設(shè)計
    2.1 總體方案設(shè)計
        2.1.1 系統(tǒng)概述
        2.1.2 系統(tǒng)構(gòu)成
    2.2 上游仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)
        2.2.1 仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)構(gòu)成
        2.2.2 仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)工作原理
        2.2.3 超聲波傳感器串?dāng)_問題解決方案
    2.3 下游側(cè)掃式吃水檢測子系統(tǒng)
        2.3.1 側(cè)掃式吃水檢測子系統(tǒng)構(gòu)成
        2.3.2 側(cè)掃式吃水檢測子系統(tǒng)工作原理
        2.3.3 超聲波傳感器串?dāng)_問題解決方案
    2.4 航速檢測子系統(tǒng)
        2.4.1 航速檢測子系統(tǒng)的構(gòu)成
        2.4.2 基于多普勒效應(yīng)的雷達(dá)測速工作原理
    2.5 AIS船舶自動識別子系統(tǒng)
        2.5.1 AIS系統(tǒng)工作原理
        2.5.2 AIS設(shè)備的選型
    2.6 圖像采集子系統(tǒng)
        2.6.1 圖像采集工作原理
        2.6.2 圖像采集設(shè)備的選型
    2.7 船舶信息控制管理子系統(tǒng)
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    3.1 檢測系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 船舶吃水檢測子系統(tǒng)
        3.2.1 上游仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)設(shè)計
        3.2.2 下游側(cè)掃式吃水檢測子系統(tǒng)設(shè)計
    3.3 航速檢測子系統(tǒng)設(shè)計
        3.3.1 航速檢測子系統(tǒng)工作流程
        3.3.2 測速雷達(dá)的數(shù)據(jù)解析
    3.4 AIS船舶自動識別子程序設(shè)計
        3.4.1 AIS船舶自動識別子系統(tǒng)工作流程
        3.4.2 AIS數(shù)據(jù)解析
    3.5 船舶信息控制管理子系統(tǒng)設(shè)計
        3.5.1 軟件開發(fā)環(huán)境
        3.5.2 子系統(tǒng)設(shè)計
    3.6 圖像采集子系統(tǒng)設(shè)計
        3.6.1 子系統(tǒng)工作流程
        3.6.2 激光相機(jī)的工作參數(shù)配置
    3.7 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
        3.7.1 PostgreSQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
        3.7.2 數(shù)據(jù)庫方案設(shè)計
4 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、處理及融合
    4.1 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方案設(shè)計
        4.1.1 系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計
        4.1.2 無線傳輸模塊選型與配置
        4.1.3 4G傳輸模塊工作原理
    4.2 仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理
        4.2.1 環(huán)境參量的數(shù)據(jù)修正
        4.2.2 系統(tǒng)噪聲處理
    4.3 側(cè)掃式吃水檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理
        4.3.1 系統(tǒng)噪聲的處理
        4.3.2 數(shù)據(jù)幅值標(biāo)準(zhǔn)化
        4.3.3 信號幅值細(xì)分算法
    4.4 航速檢測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理
    4.5 船舶信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合
        4.5.1 數(shù)據(jù)融合理論
        4.5.2 數(shù)據(jù)融合模型構(gòu)建
5 系統(tǒng)測試結(jié)果與分析
    5.1 仰掃式吃水檢測子系統(tǒng)測試
        5.1.1 模擬船標(biāo)定測試
        5.1.2 現(xiàn)場實船測試
    5.2 側(cè)掃式吃水檢測子系統(tǒng)測試
        5.2.1 實驗室環(huán)境測試
        5.2.2 向家壩現(xiàn)場測試
    5.3 航速檢測子系統(tǒng)測試
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號：3917271