液位遙測在船舶配載中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間：2021-01-18 23:20
根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,近些年來我國水運(yùn)貨運(yùn)量呈現(xiàn)出大幅度的增長趨勢,這不僅推動了航運(yùn)業(yè)的發(fā)展也從側(cè)面提高了對船舶配載能力的要求。另外,在船舶貨物裝卸以及運(yùn)輸過程中,因?yàn)榇胺�(wěn)性不足或者船體強(qiáng)度不符合規(guī)范而導(dǎo)致船舶傾覆以及船體斷裂的現(xiàn)象屢見不鮮,這引起了人們對船舶航行安全關(guān)注。過去在船舶貨物運(yùn)輸以及裝載的過程中,會人為地去測量包括壓載水、燃油在內(nèi)的液位數(shù)據(jù),然后手動輸入到配載儀系統(tǒng)中進(jìn)行包括船舶穩(wěn)性、強(qiáng)度在內(nèi)的復(fù)雜計算,這樣不僅需要大量的人力投入,而且工作效率很低�；谝陨媳尘耙约按柏浳镞\(yùn)輸過程中對油水的調(diào)控需求以及貨物裝卸過程中安全監(jiān)控的需要,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所進(jìn)行的科研項目,本文主要工作包含以下幾部分:（1）對船舶液位遙測系統(tǒng)開展了研究,通過對多個液位遙測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)以及工作原理進(jìn)行對比分析后,選取了本文中的液位測量儀器,然后對所測量液位數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理;提出了一種根據(jù)水線面方程對任意橫縱傾狀態(tài)下液位遙測數(shù)據(jù)的修正方法;對晃蕩狀態(tài)下測量的液位數(shù)據(jù)進(jìn)行了濾波處理;最后比較了三種不同的濾波方法對晃蕩液位數(shù)據(jù)的濾波效果,在提高了液位數(shù)據(jù)的精確度的同時,也保障了下文中基于實(shí)時...
【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．１雷達(dá)式傳感器工作原理圖??Ｆｉｇ?２．１?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??
號，然后將初步電信號進(jìn)行一定程度的線性修正和溫度補(bǔ)償后，將??初步的電信號轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電信號［２４］。??壓力式液位計中的傳感器一般都安裝在船舶艙后壁底部，在液艙底部安裝的傳感器??能夠及時的感應(yīng)出因艙內(nèi)液位變化而引起的壓力的變化，然后將壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號??（４￣２０ｍＡ的直流信號），最后再將傳輸出的直流信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元Ａ／Ｄ進(jìn)行轉(zhuǎn)換形??成數(shù)字量，進(jìn)而傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在計算軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正后就可以在顯??示器顯示液位等數(shù)據(jù)［２５］。??｜?｜Ｍ｜??ｈ?Ｈ??圖２．２壓力式傳感器工作原理圖??Ｆｉｇ?２．２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??－１１?－??
?液位遙測在船舶配載中的應(yīng)用研究???接收到的測量數(shù)據(jù)需要經(jīng)過以下步驟進(jìn)行處理，分別包括標(biāo)定、變換、峰值和微值??濾波等步驟，流程圖如下，圖中Ｘ代表的是輸入值，尺代表的是偏移比例系數(shù)，Ｚ表示??零點(diǎn)偏移，Ａ為變換值。??數(shù)據(jù)集?一￣＾Ｕ＾Ｘ＊Ｋ＋Ｚ＾？變換值￣?—數(shù)據(jù)集??圖２．３流程圖??Ｆｉｇ?２．３?Ｔｈｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要分為以下兩步：??（１）對傳感器經(jīng)過測量然后傳輸出來的初始數(shù)據(jù)做標(biāo)定??因?yàn)榇蟛糠謧鞲衅髟诠ぷ髦休敵龅男盘柖际悄M信號，而最終輸出值一般為４？２０??ｍＡ的電流信號，因此需要將不同類型的傳感器的輸出電流信號變換為相對應(yīng)的物理量。??在采用壓力式液位計來對液位進(jìn)行測量時，需要將壓力式液位計的電流輸出值轉(zhuǎn)換為需??要的液位值來在顯示器上進(jìn)行顯示。一般情況下，０？５ｍ量程的壓力式液位計的輸出電??流值為４？２０?ｍＡ，轉(zhuǎn)換過程就是將壓力液位計的最小量程〇?ｍ與４?ｍＡ電流輸出值??相對應(yīng)，最大量程５ｍ與２０?ｍＡ電流輸出值相對應(yīng)。但是可能因?yàn)榄h(huán)境或者人為因素??的影響，傳感器可能會存在零點(diǎn)偏差，即傳感器初始值的標(biāo)定存在誤差，比如說最小量??程０ｍ不是與４?ｍＡ電流輸出值相對應(yīng)，而是與４．５ｍ電流輸出值相對應(yīng)，那就需要對??傳感器原定的標(biāo)定值進(jìn)行重新標(biāo)定。此時需要找到兩個相對應(yīng)的精確的最小量程與電流??輸出值。例如測量液位為１?ｍ高時壓力時電流輸出值為８?ｍＡ?，測量液位為２?ｍ高時??電流輸出值為１０?ｍＡ，這兩組數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)確液位與電流對應(yīng)值。由此可以得到標(biāo)定公??式為：??ｉ？?＝?０．５Ｘ－３?（２．６）??（２）對標(biāo)定后的變換值進(jìn)行峰值或微值濾波處理
本文編號：2985858
【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．１雷達(dá)式傳感器工作原理圖??Ｆｉｇ?２．１?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??
號，然后將初步電信號進(jìn)行一定程度的線性修正和溫度補(bǔ)償后，將??初步的電信號轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電信號［２４］。??壓力式液位計中的傳感器一般都安裝在船舶艙后壁底部，在液艙底部安裝的傳感器??能夠及時的感應(yīng)出因艙內(nèi)液位變化而引起的壓力的變化，然后將壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號??（４￣２０ｍＡ的直流信號），最后再將傳輸出的直流信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元Ａ／Ｄ進(jìn)行轉(zhuǎn)換形??成數(shù)字量，進(jìn)而傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在計算軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正后就可以在顯??示器顯示液位等數(shù)據(jù)［２５］。??｜?｜Ｍ｜??ｈ?Ｈ??圖２．２壓力式傳感器工作原理圖??Ｆｉｇ?２．２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??－１１?－??
?液位遙測在船舶配載中的應(yīng)用研究???接收到的測量數(shù)據(jù)需要經(jīng)過以下步驟進(jìn)行處理，分別包括標(biāo)定、變換、峰值和微值??濾波等步驟，流程圖如下，圖中Ｘ代表的是輸入值，尺代表的是偏移比例系數(shù)，Ｚ表示??零點(diǎn)偏移，Ａ為變換值。??數(shù)據(jù)集?一￣＾Ｕ＾Ｘ＊Ｋ＋Ｚ＾？變換值￣?—數(shù)據(jù)集??圖２．３流程圖??Ｆｉｇ?２．３?Ｔｈｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要分為以下兩步：??（１）對傳感器經(jīng)過測量然后傳輸出來的初始數(shù)據(jù)做標(biāo)定??因?yàn)榇蟛糠謧鞲衅髟诠ぷ髦休敵龅男盘柖际悄M信號，而最終輸出值一般為４？２０??ｍＡ的電流信號，因此需要將不同類型的傳感器的輸出電流信號變換為相對應(yīng)的物理量。??在采用壓力式液位計來對液位進(jìn)行測量時，需要將壓力式液位計的電流輸出值轉(zhuǎn)換為需??要的液位值來在顯示器上進(jìn)行顯示。一般情況下，０？５ｍ量程的壓力式液位計的輸出電??流值為４？２０?ｍＡ，轉(zhuǎn)換過程就是將壓力液位計的最小量程〇?ｍ與４?ｍＡ電流輸出值??相對應(yīng)，最大量程５ｍ與２０?ｍＡ電流輸出值相對應(yīng)。但是可能因?yàn)榄h(huán)境或者人為因素??的影響，傳感器可能會存在零點(diǎn)偏差，即傳感器初始值的標(biāo)定存在誤差，比如說最小量??程０ｍ不是與４?ｍＡ電流輸出值相對應(yīng)，而是與４．５ｍ電流輸出值相對應(yīng)，那就需要對??傳感器原定的標(biāo)定值進(jìn)行重新標(biāo)定。此時需要找到兩個相對應(yīng)的精確的最小量程與電流??輸出值。例如測量液位為１?ｍ高時壓力時電流輸出值為８?ｍＡ?，測量液位為２?ｍ高時??電流輸出值為１０?ｍＡ，這兩組數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)確液位與電流對應(yīng)值。由此可以得到標(biāo)定公??式為：??ｉ？?＝?０．５Ｘ－３?（２．６）??（２）對標(biāo)定后的變換值進(jìn)行峰值或微值濾波處理
本文編號：2985858
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