基于聲吶測(cè)距的多通道內(nèi)河船舶吃水深度檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、隨著浙江省水運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展，水上交通運(yùn)輸繁忙，船舶擱淺等水上交通事故頻繁發(fā)生。當(dāng)吃水深度較大的船舶經(jīng)過較淺險(xiǎn)的河段時(shí)，一旦發(fā)生擱淺就會(huì)嚴(yán)重阻礙其它船舶的水上運(yùn)輸。傳統(tǒng)的船舶吃水深度檢測(cè)方法檢測(cè)效率較低，測(cè)量精度較差，降低了水上管理部門對(duì)水上交通的治理效率。因此迫切需要一種新型的船舶吃水深度檢測(cè)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)對(duì)行駛的船舶進(jìn)行吃水深度檢測(cè)，提高測(cè)量精度，幫助水運(yùn)業(yè)管理部門進(jìn)行水上交通的有效管理。
　　現(xiàn)階段的工業(yè)測(cè)深儀多為雙通道測(cè)深儀

2、，若利用市售的雙通道測(cè)深儀來搭建多通道船舶吃水深度檢測(cè)系統(tǒng)，多個(gè)測(cè)深儀同時(shí)工作時(shí)，各聲吶探頭之間的回波干擾現(xiàn)象嚴(yán)重，致使測(cè)深儀中不能進(jìn)行精確的距離計(jì)算，導(dǎo)致測(cè)距失敗。基于以上問題，本文提出了一種基于聲吶測(cè)距的多通道內(nèi)河船舶吃水深度檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)系統(tǒng)中采用聲吶測(cè)距的原理進(jìn)行內(nèi)河船舶的吃水深度檢測(cè)，利用水底安裝法，將聲吶探頭線陣放置于測(cè)量水域河床底部，降低了檢測(cè)裝置受人為因素的影響程度。檢測(cè)系統(tǒng)中的多個(gè)聲吶檢測(cè)通道之間采用分時(shí)復(fù)用的原理進(jìn)行

3、輪詢檢測(cè)，消除了多個(gè)聲吶檢測(cè)通道同時(shí)工作時(shí)的回波干擾問題。多通道檢測(cè)系統(tǒng)利用LabVIEW編寫上位機(jī)的控制界面，使得測(cè)量結(jié)果顯示直觀。
　　本多通道檢測(cè)系統(tǒng)包括硬件設(shè)備與上位機(jī)控制軟件兩部分。硬件設(shè)備包括聲吶信號(hào)發(fā)射與接收調(diào)理電路以及NI sbRIO-9637嵌入式計(jì)算機(jī)。聲吶信號(hào)發(fā)射與接收調(diào)理電路包括功率放大電路、收發(fā)轉(zhuǎn)換電路、帶通濾波電路、后級(jí)放大電路四部分，主要用于對(duì)聲吶信號(hào)進(jìn)行功率放大以及對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行濾波放大等處理。NI

4、 sbRIO-9637嵌入式計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)與PC上位機(jī)連接，上位機(jī)軟件通過驅(qū)動(dòng)嵌入式計(jì)算機(jī)上的八路數(shù)字輸出I/O引腳以及八路模擬輸入I/O引腳，來實(shí)現(xiàn)八路聲吶信號(hào)的分時(shí)發(fā)射與八路回波信號(hào)的分時(shí)接收。
　　上位機(jī)軟件分為聲吶信號(hào)的分時(shí)發(fā)射算法、回波信號(hào)的分時(shí)接收算法以及船舶吃水深度計(jì)算三個(gè)部分。聲吶信號(hào)的分時(shí)發(fā)射算法用于驅(qū)動(dòng)嵌入式計(jì)算機(jī)上的八路數(shù)字 I/O口輪流輸出200KHz的聲吶信號(hào)；回波信號(hào)分時(shí)接收算法用于驅(qū)動(dòng)嵌入式計(jì)算機(jī)上