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基于MSC333(90)的船舶航行数据记录仪研究与设计
| 论文题名： | 基于MSC333(90)的船舶航行数据记录仪研究与设计 |
| 关键词： | 船舶航行;数据记录仪;海上安全委员会;性能标准;数据采集;嵌入式系统 |
| 摘要： | 船舶航行数据记录仪（Voyage Data Recorder，简称VDR）是一种数据记录装置，其采用一种安全和可恢复的方式，存储船舶在发生事故前后一段时间的状态。国际海事组织（IMO）海上安全委员会（MSC）于2012年5月22日在其第90次会议上通过经修订的船载航行数据记录仪（VDR）性能标准（MSC.333(90)）决议，下称“本决议”），其适用于2014年7月1日及以后上船安装的VDR设备。本文对VDR的发展情况进行介绍，对航行数据记录仪相关标准进行分析，着重对MSC.333(90)决议的特殊要求进行了说明，根据其规定条款，设计了一款新型VDR。 新型VDR采用分布式结构，可实现多类型数据采集与大数据、高可靠性存储，拥有良好的人机效果。同时，根据近年来VDR发展趋势，大量采用标准化板卡和通用嵌入式系统，方便后续升级。根据CPM模块的特点，选择了合适的板卡，并对其内部的主机软件进行了设计，使其可以实现数据采集功能、数据记录和存储功能、系统监测和报警功能、网络服务功能。根据多种复杂情况电源管理需要，设计了一款电源控制板用于VDR的电源转换、电源充放电控制、状态自检与报警、开关机控制等功能。根据声音采集的需要，设计了一款声音采集模块，其可以与VHF电话连接，采集VHF通讯语音，经ADPCM算法进行压缩后传输给CPM；其也可以与拾音器连接采集舱室内声音，经ADPCM算法进行压缩后传输给CPM；其还可以对拾音器状态进行检测，发送报警信息给CPM。根据图像采集的需要，设计了一款图像采集模块，其可以实现对导航雷达、电子海图等图像的采集，并将采集后的图像通过JPEG算法进行压缩处理，然后发送给CPM。对固定式存储体进行研究和设计时，对目前常见的密封结构、释放结构进行了对比，分析优缺点，最终确定选择罐体、底座配合密封、V型钢带释放机构固定连接的方案用于固定式存储体的机械结构设计，并设计了合适的电子系统方案、软件系统结构。 新型VDR满足最新的行业标准，可安装在所有在航船舶上，满足目前海上运输安全的需求。 |
| 作者： | 宁泓翔 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李国锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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