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船舶吃水量信息采集处理系统的研究
| 论文题名： | 船舶吃水量信息采集处理系统的研究 |
| 关键词： | 船舶吃水检测;传感器阵列;航运安全;信息采集;预警系统 |
| 摘要： | 长江作为我国的“黄金水道”，在内河航运的地位日益增强，通航船舶数量及密度均大幅度地增加。同时船舶航运事故对航运安全的威胁也日趋严重，其中最为突出的问题是船舶超吃水。然而，目前船舶吃水检测主要通过人工目测，只能在船舶靠岸或者锚泊时进行，并且当前船舶标准化程度低，导致吃水检测既耗时又不准确。设计船舶吃水自动检测与预警系统，来实现对船舶吃水进行离船实时检测，不但可减少船舶事故的发生，而且大大提高了通航船舶吃水检测速度，具有重大的现实意义。 目前国内外尚无船舶吃水检测的成套系统设备，本文结合实际项目需求，设计了基于传感器阵列的船舶吃水信息采集处理系统，并以顺序统计滤波技术为理论基础，设计了用于二维数据的粗差剔除算法。 论文给出了三峡船舶吃水自动检测与预警系统的整体方案，并根据具体项目要求，设计并实现了方案中的船舶吃水信息采集处理子系统。超声传感器阵列与钢制支架构成的船舶吃水检测门，完成了通航船舶的底面扫描并转换成数字信息。以工业计算机为控制核心设计了信息采集硬件系统，主要包括了RS-485总线转换模块、电流采集模块、环境参量采集模块等。使用VC设计了配套的船舶吃水检测软件，控制外部传感器进行信息采集，并对采集的二维数据进行环境参量修正、数据信息转换、粗差剔除等数据处理，最终得出船舶的吃水量，同时实现了友好的人机交互。另外，由于外界环境的干扰，扫描数据不可避免地引入异常值，从而导致船舶吃水检测的准确度严重下降。本文针对项目要求，设计了基于顺序统计的二维数据粗差剔除算法，并对算法性能进行了仿真分析。 经初步的模拟实验表明该系统的技术途径是可行的，完成了传感器阵列的数据采集处理。检测精度基本满足要求，达到了预期效果，为后续的现场调试与应用打下了坚实的基础。 |
| 作者： | 周达超 |
| 专业： | 电子科学与技术(物理电子学) |
| 导师： | 熊木地 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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