高精度船用液位巡检系统的研究（可复制论文）.pdf

浙江理工大学
硕士学位论文
高精度船用液位巡检系统的研究
姓名:李永波
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:朱泽飞;胡旭东
20080301
统的数据处理方法一经验模态分解法对采样数据进行海浪滤波处理,以实现高精度液位摘要随着船舶自动化水平的提高和我国造船业的迅速发展,船舶配套设备的市场需求日益增长,本文根据市场需求,设计了一种适用于中小型船舶的高精度液位巡检系统。系统由磁致伸缩液位传感器、路智能巡检仪和上位机三大部分组成,可对个液体舱的液位进行实时、高精度、远距离监测,具备超限报警功能,当被测液体舱的液位超过报警值时,系统能及时发出警报,以保证船舶的航行安全。高精度液位测量是本系统的要点和难点,本文分析了海浪的特点及海浪对系统液位测量精度的影响,通过比较分析现有的各种海浪滤波方法,选用了适用于非线性、非稳定系测量。仿真结果表明,经验模态分解法可有效滤除海浪干扰,分解后的趋势项与实际液位非常接近,大大降低系统测量误差,提高液位的测量精度。当然,高精度液位测量的前提是要准确测量液体液位,系统选用高精度的液位传感器——磁致伸缩液位传感器测量液体系统移植了专门用于系列单片机的嵌入式实时操作系统。移植操作系统,可将应用分解成多任务,各个任务之间合理地分配氖奔浜拖低匙试矗蚧低软件设计;可提高系统的实时性,使其接近理论上能达到的最好水平;良好的多任务设计,有助于提高系统的稳定性与可靠性。文中对操作系统的移植、驱动程序的编写和应用程序的实现作了较详细的论述。路智能巡检仪是本设计的重点,文中详细讨论了智能巡检仪的设计方法。根据系统功能需求,综合考虑系统稳定性、实用性和系统资源合理利用等因素,选择华邦公司的テ魑V鰿,软件设计中移植嵌入式实时操作系统。船用智能巡检仪可巡回检钡路藕牛哂幸壕允尽⒈ň通讯等功能,可集中、远程监测被测舱的液位,符合船舶自动化的发展趋势,具有实用性强,可靠性高等特点。选用碌目墒踊喑逃镅訴I衔换喑逃镅浴I衔换饕J现与下位机通讯,采用经验模态分解法对采样数据进行海浪滤波处理,求取液位值和各通道报警值,集中显示各路液位值和报警状态等功能。关键词:液位;巡检系统;舱的液位。;海浪滤波;经验模态分解浙江理丁大学硕十学位论文
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:瑚年弓月日浙江理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:态采璃同期:瑚年弓月,汐日期:夕秽浙江理工大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权浙江理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。不保密西/。本学位论文属于保密口,在年解密后使用本版权书。指导教师签名只
第一章绪论研究背景和意义在工业现代化、自动化日趋完善,管理现代化不断发展的进程中,化工、石油、食品、运输等许多领域都涉及到了液位的监测问题。有些情况下,液位监测除要求具有高可靠性之外,还应具有高准确性,此外,为便于集中监测和管理,测量信号往往需要远距离传输。高精度船用液位巡检系统,就是对船舶液体舱的液位实时、远程、高精度监测的系统,是造船业发展的产物,也是船舶自动化水平提高的产物。首先,世界经济复苏促使海运需求持续增长,使国际船舶市场呈现出空前兴旺的态势,我国造船业也展示出强劲的增长势头。近年来,我国在船舶设计、船舶建造技术和造船生产管理能力等方面均取得了长足进步,年造船产量已连续多年稳居世界第三,仅次于日本和韩国,手持新船订单、新船完工数均创造了新的历史纪录。与上述整船制造创造的辉煌业绩相比,我国造船业的国产船舶设备配套情况却不尽人意。造船吨位虽已跻身全球三甲,船舶设备本土配套率却不及日韩两强的一半。当前,日本在出口船舶中的自主化船用设备占%以上,韩均仅%左右=系偷墓吧璞概涮茁剩乖齑睦笫导噬鲜亲R频叫多国外品牌的配套企业,这成了我国造船业的“增产不增收”的现象。世界造船业的发展经验表明,要把我国建设成为世界第一造船大国,发展造船业,提高造船业的利润,必须大力发展船舶配套业,必须使我国成为船舶配套设备制造大国口其次,随着