船用高精度液位遙測及控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、隨著船舶自動化水平的提高，液位遙測系統(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)并對異常情況進行報警。其中，液位和艙容值是船舶監(jiān)測參數(shù)中的一項重要指標，通過調(diào)節(jié)船艙的液位值可以改變船舶的運行姿態(tài)。為了精確控制船舶的運行姿態(tài)和保障船舶的運行安全，液位測量值的精度要求越來越高。本文結(jié)合壓力式與雷達式液位測量方法，分別從液位測量原理和系統(tǒng)精確測量原理、系統(tǒng)硬件

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

3、的預(yù)處理、船舶橫縱傾液位值的修正以及對波動液位的濾波處理。其中，詳細介紹了采用擴展卡爾曼濾波和低通濾波方法實現(xiàn)對波動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量方法；艙容的精確測量則主要是對艙容表采取分段擬合的方法重新獲取精確的艙容曲線。
　　3.在給出液位遙測及控制系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細說明了其各個子系統(tǒng)的工作原理、硬件設(shè)備的選型以及接線方式。
　　4.針對不同的硬件連接完成了基于DCON Utili