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《河海大学》 2006年
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基于超声的船舶吨位检测技术

张红苹  
【摘要】:为提高内河航运产品竞争力,准确计算船舶营运成本费用,船舶吨位是必不可少的参考标准。而当前人工估计船舶吨位的方法,缺点很多,亟需发展航运船舶吨位的智能测量系统。本课题的研究是基于河海大学常州校区的科技创新项目——智能船舶吨位测量技术研究的基础上进行的。 将超声波测距技术和多传感器信息融合技术应用在智能船舶吨位测量上,利用超声波换能器构建一个多传感器系统,测出船舶的相关几何距离,再利用多传感器信息融合技术及最小二乘曲线拟合计算出船舶吨位。 本系统利用Philips公司的ARM芯片LPC2131作为微控制器来进行系统设计。 论文分别从理论分析、系统总体设计、系统硬件电路设计、系统软件设计等方面详细地介绍了系统的实现过程。该系统在软硬件的设计上具有一定特色,一是对超声波换能器阵列进行分组,而对于同一组超声波换能器,采用分时测量,实现了从软件处理上节省系统硬件资源;二是每组超声波换能器的发射信号以脉宽的不同进行区别,并采用上升沿检测的方法进行回波信号的处理,以实现对多组信号同时处理;三是考虑到模拟电路处理时间影响超声波传播时间,在软件设计上采用了软件补偿方法,使其固化在程序中,从而提高了系统的精度;四是利用温度传感器实时检测环境温度以补偿温度引起的声速变化,保证了检测精度。系统在设计上充分利用了ARM芯片的优势,使系统电路结构简单可靠。 同时,系统在设计上采用双探头超声波换能器加以实现,其盲区很小,有利于远距离的测量。
【学位授予单位】:河海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP274.5

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘鹏举;基于二维激光传感器的在航船舶特征识别系统[D];南京理工大学;2012年
2 朱飞翔;基于计算机视觉的船只吨位估算[D];南京理工大学;2012年
3 李扬;基于超声波测距的船舶液位检测系统[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 童峰 ,许天增;基于换能器解卷积的高精度超声波测距系统[J];电子技术应用;2001年10期
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【共引文献】
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3 刘振永;高恒志;;嵌入式系统在远程监控中的应用[J];安防科技;2008年06期
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9 汪萍;;基于ARM的上刮式发卡模块的应用设计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 李娜;师芳芳;李伯权;宫俊杰;张碧星;;一种超声检测系统用发射电路的设计与实现[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
3 谢永金;樊建春;张宏;张来斌;张继信;张永学;李世玉;;页岩气开发用高压管汇损伤机理及检测技术[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
4 姜逸山;张文龙;;数据手套的超声定位[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
5 王彪;;基于LPC2138的TFT触摸屏人机交互模块设计[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
6 张霖;赵祚喜;张智刚;俞龙;黄健;;基于激光测距传感器的SLAM方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 张云电;余芳;;压电换能器和超声聚能器谐振频率数控修正方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 杨林枝;李全禄;姬艳红;耿洁;王胜利;蔡春芳;;医用超声换能器及其性能指标分析[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
9 李毅颖;邹发彬;;超声波清洗技术在发射机维护中的应用[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2(上)[C];2007年
10 李卫国;葛纫秋;;一种基于uClinux的便携式邮件接收器的设计[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李冀辉;以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的制备与应用研究[D];河北大学;2009年
2 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
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4 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 王斐;高能非聚焦超声照射对猪肝急性损伤效应的实验研究[D];第二军医大学;2011年
6 王先超;三值光学计算机监控系统之任务管理及其理论研究[D];上海大学;2011年
7 肖杨;基于软件无线电的编码激励超声血流检测系统的研究[D];复旦大学;2010年
8 林广宇;基于嵌入式技术的车载图像监控系统研究[D];长安大学;2009年
9 李敏毅;铌酸锂高频超声换能器的研制与输出功率测量[D];华南理工大学;2011年
10 张益昕;基于计算机视觉的大尺度三维几何尺寸测量方法及应用[D];南京大学;2011年
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1 王立飞;基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究[D];华中农业大学;2010年
2 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 陈静颖;双能场/生物法降解废水中苯酚的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 刘义付;二维超声无磨料抛光声学系统研究[D];河南理工大学;2010年
5 刘力博;多通道动态光弹成像系统的研制[D];南昌航空大学;2010年
6 姜丽红;功率超声对流动A356熔体半固态组织的影响研究[D];南昌航空大学;2010年
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8 张倩;异形航空构件的专用超声换能器研制及检测应用[D];南昌航空大学;2010年
9 张磊;基于ARM的矿用监测分站[D];山东科技大学;2010年
10 刘立辉;基于嵌入式系统平台的城市噪声分布地图[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 陆颖瑜;张永林;;利用Java实现对云台和镜头的远程控制[J];安防科技;2007年09期
2 杨东凯,吴今培,张其善;智能交通系统及其信息化模型[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
3 陈先中;侯庆文;叶琳;张红宇;;超声测距系统的高精度中心椭圆算法[J];北京科技大学学报;2007年11期
4 王军政;陈超;汪正军;沈伟;;基于Kalman滤波的量程自适应超声波测距[J];北京理工大学学报;2011年03期
5 胡敏捷;;激光扫描技术在船舶逆向工程中的作用[J];船舶设计通讯;2006年02期
6 陈清彬;;超声波液位检测报警系统在船舶上的应用研究[J];船电技术;2011年02期
7 付华;杜晓坤;陈峰;;基于神经元网络的超声传感器补偿算法及在井下机器人避障中的应用[J];传感技术学报;2006年02期
8 张向珂;张世庆;闻凤连;田洪胜;;高精度相位法超声测距系统研究[J];传感器与微系统;2010年02期
9 李戈;孟祥杰;王晓华;王重秋;;国内超声波测距研究应用现状[J];测绘科学;2011年04期
10 程晓畅;王跃科;苏绍;祝琴;;基于相关函数包络峰细化的高精度超声测距法[J];测试技术学报;2006年04期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 张玉玲;[N];光明日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李玉榕;信息融合与智能处理的研究[D];浙江大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋敏;远程激光测距控制系统的设计与研究[D];四川大学;2004年
2 苏丽媛;多传感器信息融合及其在船舶吨位智能测量系统中的应用研究[D];河海大学;2005年
3 刘菊;超声波测距原理及其在大型电极挤压过程中的应用[D];湖南大学;2005年
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5 丁洪影;基于激光测距原理的船舶防撞系统研制[D];吉林大学;2007年
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10 柳圣军;基于计算机视觉的内河航道智能监控系统的研究[D];浙江工业大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 沈世宏;基于激光传感器的船舶特征提取和流量检测[D];南京理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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1 王瑞;;基于单片机的超声波测距仪的研制[J];仪器仪表用户;2006年04期
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3 曾成忠;;自己动手做一个电子身高器——超声波测距专用集成电路SB5027应用之一[J];电子制作;1999年12期
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2 杨东勇;蒋静坪;;基于超声波测距的机器人局部导航[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
3 房宗良;马桂珍;曹剑锋;孟燕;;具有测距能力的辐射测量仪研究[A];全国第六届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2007年
4 周知进;卜英勇;;深水超声波换能器设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
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6 王邦凯;余小毛;;自由曲面复合材料构件外形超声波测量[A];探索创新交流--中国航空学会青年科技论坛文集[C];2004年
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8 宋彩霞;王波涛;;车辆测距方法[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
9 唐波;朱琼玲;;基于51单片机超声波测距器设计[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
10 熊庆宇;邱涛;黄剑;;基于S3C2410的辅助倒车系统设计[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前5条
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2 河南 宋战校 摘;超声波测距报警控制芯片4Y2[N];电子报;2002年
3 浙江 陈伟军;可预置数字式超声波测距测温仪[N];电子报;2001年
4 福州高奇 阮成功;基于PIC12C671的汽车倒车雷达系统[N];电子报;2003年
5 ;让知识产权成为创新型省份建设“加速器”[N];新华日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 潘仲明;大量程超声波测距系统研究[D];国防科学技术大学;2006年
2 孟升卫;高速精密时间间隔测量及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龚华锋;智能吸尘机器人多传感器信息融合研究[D];浙江大学;2004年
2 柳洁;基于模糊控制的汽车倒车辅助决策系统[D];广东工业大学;2005年
3 张红苹;基于超声的船舶吨位检测技术[D];河海大学;2006年
4 毕然;基于嵌入式系统的倒车雷达设计与开发[D];吉林大学;2009年
5 宋继红;超声波液位检测仪的设计[D];吉林大学;2007年
6 阮一晖;基于超声波定位技术的障碍探测系统[D];苏州大学;2007年
7 李卫军;汽车倒车信息系统的研究[D];武汉理工大学;2010年
8 张继军;自主式移动机器人控制系统设计与模糊控制实现[D];中国海洋大学;2004年
9 王洪玉;基于混沌振子的车载超声测距系统研究[D];长春理工大学;2009年
10 陈炳煌;具有字符叠加和测距功能的车载视频检测装置的研发[D];中南大学;2008年
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