船用高精度液位遙測(cè)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著船舶自動(dòng)化水平的提高，液位遙測(cè)系統(tǒng)成為船舶配套系統(tǒng)中的重要組成部分，在目前新建的船舶上應(yīng)用越來越廣泛。通過液位遙測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)控船艙的液位、艙容、溫度、壓力等參數(shù)并對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警。其中，液位和艙容值是船舶監(jiān)測(cè)參數(shù)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，通過調(diào)節(jié)船艙的液位值可以改變船舶的運(yùn)行姿態(tài)。為了精確控制船舶的運(yùn)行姿態(tài)和保障船舶的運(yùn)行安全，液位測(cè)量值的精度要求越來越高。本文結(jié)合壓力式與雷達(dá)式液位測(cè)量方法，分別從液位測(cè)量原理和系統(tǒng)精確測(cè)量原理、系統(tǒng)硬件

2、和軟件設(shè)計(jì)、驗(yàn)證性試驗(yàn)分析設(shè)計(jì)了一套高精度的液位遙測(cè)及控制系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果都表明本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)精確度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文完成的主要內(nèi)容包括：
　　1.分析了壓力式和雷達(dá)式液位測(cè)量原理。然后，在對(duì)比兩種液位測(cè)量方法的基礎(chǔ)上給出了基于這兩種液位測(cè)量方法的液位遙測(cè)系統(tǒng)框架圖。
　　2.分析影響液位遙測(cè)系統(tǒng)測(cè)量精度的主要原因，對(duì)船艙液位和艙容的精確測(cè)量作了詳細(xì)闡述。液位的精確測(cè)量主要分為對(duì)傳感器測(cè)量值

3、的預(yù)處理、船舶橫縱傾液位值的修正以及對(duì)波動(dòng)液位的濾波處理。其中，詳細(xì)介紹了采用擴(kuò)展卡爾曼濾波和低通濾波方法實(shí)現(xiàn)對(duì)波動(dòng)液位的濾波處理過程。另外，提出了一種基于多傳感器融合的精確液位測(cè)量方法；艙容的精確測(cè)量則主要是對(duì)艙容表采取分段擬合的方法重新獲取精確的艙容曲線。
　　3.在給出液位遙測(cè)及控制系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)說明了其各個(gè)子系統(tǒng)的工作原理、硬件設(shè)備的選型以及接線方式。
　　4.針對(duì)不同的硬件連接完成了基于DCON Utili