近些年,內(nèi)河航運(yùn)憑借運(yùn)輸量大、成本低和運(yùn)輸方便等優(yōu)勢在進(jìn)行迅速的發(fā)展,并且對我國的經(jīng)濟(jì)增長做出了重大貢獻(xiàn)。但是,隨著內(nèi)河航運(yùn)的快速發(fā)展,航運(yùn)事故也時常發(fā)生,尤其是因?yàn)榇?超吃水"違規(guī)現(xiàn)象造成的事故更是日益增加,這樣不僅影響了航運(yùn)事業(yè)的蓬勃發(fā)展更對船舶本身的安全構(gòu)成了重大威脅。因此,研發(fā)和設(shè)計實(shí)時動態(tài)的船舶吃水檢測設(shè)備,對減少航運(yùn)事故的發(fā)生起到了很大的作用。本文結(jié)合三峽通航船舶吃水檢測設(shè)施工程項目設(shè)計了一種基于單波束超聲波測距傳感器陣列的船舶吃水檢測系統(tǒng),對通航的船舶實(shí)現(xiàn)了離船、快速、動態(tài)檢測的功能,并對"超吃水"違規(guī)的船舶進(jìn)行記錄和預(yù)警。本文研制了通航船舶吃水檢測系統(tǒng)中的船舶吃水?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng),同時完成了水下傳感器的布置和分組。船舶吃水?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件平臺包括傳感器接口板和同步采樣控制板,是由現(xiàn)場可編程的邏輯門陣列（Field Programmable Gate Array,FPGA）最小系統(tǒng)模塊、外部復(fù)位電路模塊、電流環(huán)輸出模塊、RS485通信模塊、系統(tǒng)供電模塊組成。船舶吃水?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括FPGA底層驅(qū)動程序、同步采樣控制板程序和傳感器接口板程序。最后對船舶吃水?dāng)?shù)據(jù)采集系... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１仰掃原理圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｗｅｅｐ?ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??

架長度為７０米，其中間６０米區(qū)域用來安裝單波束超聲波測距傳感器，具體部署??方式如下。??單波束超聲波測距傳感器在檢測結(jié)構(gòu)架上的布置方式如圖２．１所示，其中超聲??波傳感器從左側(cè)開始順序編號，編號為１到１６的單波束超聲波測距傳感器之間的??間隔為１米，編號為１６到７５的單波束超聲波測距傳感器之間的間隔為０．５米，編??號為７５到９０的單波束超聲波測距傳感器之間的間隔為１米，從編號為１的單波??束超聲波測距傳感器到編號為９０的單波束超聲波測距傳感器的總距離為５９．５米。??這樣就會形成檢測結(jié)構(gòu)架中間位置的單波束超聲波測距傳感器分布密集，兩側(cè)位??置的單波束超聲波測距傳感器分布稀疏的情況，如此布置的原因在于船舶通過檢??測結(jié)構(gòu)架時，主要在中間位置通過，這樣的分布方式可以增加有效數(shù)據(jù)的采集量，??得到更加準(zhǔn)確的吃水值。??＞ＵＪ?、?間隔１米，?中間３〇米

圖２．２動態(tài)水壓傳感器的布置圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｗａｔｅｒ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??雙軸傾角傳感器的布置方式如圖２．３所示，以第１號單波束超聲波測距傳感器??的內(nèi)側(cè)０．２５米處為起點(diǎn)，每隔２９．５米安裝一個雙軸傾角傳感器。編號依次為９７??到９９。??中間Ｓ９米，雙軸傾角傳感器??燦ｉ部５．２５米’?間隔２９．５米，共３個?端部５．７５米，??無傳感器?無傳感器??＼?二?＾?Ｗ??４?＾?－?一——．．．．．．?．．．．．．．．．．．．．．．．．．．—１．．．．．．：．．．．．．．—．．．．．．禪．．．．．??檢測交架??＊——．．．——？?２９．５?米?＊？＜－??＾－２９．５?米一￣￣——？！??＜?－?５９米—???Ｉ?＂??＾?７０米?————??圖２．３雙軸傾角傳感器的布置圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｉａｘｉａｌ?ｔｉｌｔ?ｓｅｎｓｏｒ??單波束超聲波測距傳感器工作時，如果將９０個單波束超聲波測距傳感器同時??啟動，９０個傳感器同時進(jìn)行測量工作，可明顯的縮短測量周期，可實(shí)現(xiàn)每秒鐘測??量１４次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過每秒測量３次的項目要求，但是這樣的工作方式，會造成相鄰??超聲波傳感器之間干擾嚴(yán)重

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]船舶吃水量信息采集處理系統(tǒng)的研究[D]. 周達(dá)超.大連海事大學(xué) 2010



本文編號：3372854