基于Linux的舰船航行数据记录系统

传统的舰船航行记录手段记录时具有很强的主观性,精准度低,一旦船舶发生问题,就不能进行记录。基于Linux技术设立了一种新的舰船航行数据记录系统,分别对系统硬件和软件部分进行设计,重点设计了硬件部分的采集器、存储器和供电电路,通过硬件构造编写了软件流程,软件共分为数据采集、数据处理、数据存储和数据显示4步。通过与传统手段对比检测了该记录系统的工作效果,实验结果表明,设计的记录系统具有很强的记录能力,记录数据字节与实际数据字节相近。     

基于动态GIS的救援船舶海上航行路线精准预报系统

船舶救援是一种有效的救援方式,传统的救援船舶海上航行路线预报系统判断时间过长,带来的经济损失很大。为了解决此问题,基于动态GIS研究了一种新的救援船舶海上航行路线精准预报系统,分别对系统的硬件和软件部分进行设计,系统硬件部分包含数据采集器、数据分析器、搜救知识库、线路推理器4个模块;采用GIS技术设计了软件部分,软件工作流程共有4步,数据采集、数据分析、数据匹配、线路监测。通过实验验证了该技术的工作效果,实验结果表明,设计的系统能够快速给出救援路线,有效降低经济损失,具有很大的市场发展空间。     

互联网环境下的舰船移动数据采集与分析系统设计

针对传统舰船移动数据采集与分析系统中通信模块对干扰信号处理能力不强,导致采集到的舰船移动数据准确率不高的问题,设计一种互联网环境下的舰船移动数据采集与分析系统。硬件部分采用GPS Pathfinder接收机,采用ARM处理器芯片S3C6410为核心的嵌入式开发板,通过串口连接MC9S 12XS 128单片机,完成硬件部分的设计。软件部分首先计算舰船移动无线延拓静校正频率波数域,然后利用舰船的终端采集上传的数据具体格式,划定舰船移动数据的分析权限,完成系统的软件设计。实验结果表明,与传统的舰船移动数据采集与分析系统相比,互联网环境下的舰船移动数据采集与分析系统最终采集到的舰船移动数据的精准度更高,更适合实际运用。     

基于云计算的舰载通信异常数据检测系统设计

传统舰载通信异常数据检测系统的检测精度低,为舰载设备的正常运行带来很大的安全隐患。本文设计并实现一种基于云计算的舰载通信异常数据检测系统,其包括通信模块和异常数据检测模块,分析系统用户接口、CPU控制单元和数据采集单元的硬件结构,对异常数据检测模块进行全面的分析,给出基于云计算的异常数据检测规则及过程,以及舰载通信系统异常数据检测程序代码,实现舰载通信系统异常数据的准确检测。实验结果说明,所设计系统可以对舰载通信系统异常数据进行有效检测,系统的性能稳定性、数据传输速度、接口时序的正确性等测试指标都达到了设计要求,并且具有较高的检测效率和精度。     

船用计程仪信号设备的虚拟检测技术系统设计

传统的船用计程仪信号设备检测技术系统由于技术落后导致检测精准度低,为此设计虚拟检测技术系统对船用计程仪信号设备进行检测。虚拟检测技术系统的硬件设计包括传感器、数据采集设备、电路等,主要对接口电路与外围电路进行设计;虚拟检测技术系统的软件设计包括数据采集模块、数据处理模块以及数据显示模块。通过硬件与软件的设计,实现了对船用计程仪信号设备的检测。经过实验发现,设计的虚拟检测技术系统的检测精准度平均值比传统系统的检测精准度平均值高出10%,说明设计的虚拟检测技术系统具有极高的有效性。     

基于单片机的船舶通用型风险报警系统设计

船舶报警装置可以有效降低海难事故发生的概率,传统的风险报警装置检测内容过于单一,准确性低。为了解决此问题,基于单片机研究了一种船舶通用型风险报警系统,分别对系统的硬件和软件部分进行设计,硬件部分由数据采集器、数据分析器和报警装置构成,软件通过海上船舶数据采集、中心系统分析和报警装置发出警报3步组成。与传统系统进行实验对比,由实验结果可知,设计的系统能够快速精准地评估出船舶可能发生的风险,为船舶航行提供安全保障。     

船载多信道无线网络的抗干扰攻击系统设计

传统的船载多信道无线网络抗干扰系统所设计的硬件和软件部分衔接不够密切,硬件部分不能阻挡的干扰信号会进入无线网络通道内部,消耗大量软件CPU,降低工作效率。为了解决此问题,设计了一种新的抗干扰攻击系统,从系统的硬件和软件两方面进行研究,硬件部分由压敏电阻、转发器、测试器和光电隔离等多个设备组成,通过阻容(RC)网络操控;根据硬件设计了软件计算流程,共分为输入信号采集、输入信号检测、干扰信号处理和网络信号输出四步。由实验结果可知,所设计的系统能够将硬件部分和软件部分完美融合到一起,在最短的时间内达到最大的抗干扰效果。     

基于软件无线电技术的通信信号接收与数据采集系统研究

为了实现对空间无线电通信信号的接收处理,开发研制了通信信号接收与数据采集系统.本文简要介绍了软件无线电技术中的开放式总线技术、高速A/D采集技术、数字下变频技术、高速数字信号处理技术以及智能天线技术等内容.利用软件无线电技术对通信信号接收与数据采集系统基本硬件结构进行了设计,并通过工业控制计算机中软件控制系统硬件进行了通信信号数据采集实验.实验结果表明,该数据采集系统完全可以完成对实际通信环境中多个通信信号的接收和数据采集工作.     

用于环境监测的无人船信息采集系统

受到海上作业环境性影响,传统无人船信息采集系统在环境监测数据采集作业过程中,存在数据信号差量偏大的问题,导致后期数据整合可控误差超出标准参量。为了解决上述问题,对信息采集系统的硬件端与软件数据计算端进行了重新设计,提出用于环境监测的无人船信息采集系统。首先,全新构建系统设计框架,优化软硬件结构;根据设计框架在硬件方面,引入高精度环境监测传感器、采集电路与数据信号处理电路;软件部分,引入多路数据协同处理的遗传算法,对多样数据量进行高精度差量优化精算。实验数据表明,提出设计的检测系统,在相同环境下的监测量差值明显优于传统监测系统,具有较高的应用价值。     

物联网中船舶远程通信微弱信号检测系统设计

船舶远程通信信号过于微弱,检测起来十分困难,传统的检测系统硬件和软件工作联系不密切,能够检测到的范围很小,具有局限性。为了解决此问题,基于物联网技术设计了一种新的微弱信号检测系统,分别对硬件和软件部分进行设计,硬件部分由采集器、放大器、过滤器以及微弱信号处理器4部分组成,软件编程有通信信号采集、微弱信号放大、干扰信号过滤和微弱信号处理4步。与传统检测系统进行实验对比,结果证明研究的系统检测范围广,具有很好的发展空间。本研究对于船舶通信有一定的指导意义。     

船舶轮机设备故障排除系统优化设计

传统的故障诊断系统是以主机为节点,无法精准的分析船舶各个设备的参数,为此提出船舶轮机设备故障排除系统优化设计。硬件部分主要优化设计了数据采集器、数据处理器和数据分析器,软件部分采用模糊查询的方式,将界面显示的故障原因输入到文本框中,并根据船舶轮机设备故障排除流程,对不同变化函数进行排除处理,由此,实现船舶轮机设备故障排除系统软件的优化。软、硬件结合完成船舶轮机设备故障排除系统的优化设计。在海上船舶轮机模拟实验台对所提的系统和传统的诊断系统进行对比实验,实验结果表明,该系统可以精准的分析船舶各个设备的参数。     

基于nRF24E1的无线数据采集系统的设计

本文针对工程实践需要,设计了一种基于射频芯片nRF24E1的无线多路并行数据采集系统。该系统由若干个数据采集单元和一个数据接收单元构成,数据采集单元和接收单元之间通过无线的方式进行通讯。本文介绍了系统原理和结构,并详细讲述了系统的硬件设计、软件通讯协议和软件设计。本系统的创新之处在将光线光栅传感技术与无线数据传输结合起来,从而能在复杂的工业环境中进行无电信号检测、无数据线缆传输的系统监测。     

船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统

针对传统振动监测系统在一定时间内处理数据量少的问题,设计船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统。设计由KTR微型自恢复式位移传感器、AD转换器和滤波芯片组成的系统硬件。在硬件部分的基础上设计系统的软件部分。使用傅里叶变换处理采集的振动信号,根据EMD分解原理提取可能的异常振动信号。在神经网络中,将信号与模板异常信号匹配,完成对轴向异常振动监测智能系统设计。通过与传统振动监测系统的对比实验,证明了设计的智能监测系统能够在相同时间内处理更多的数据,具有优越性。     

大功率船用齿轮箱传动异常检测系统设计

大功率船用齿轮箱作为船舶系统中最重要的部分之一,影响着整个船舶系统在正常运行中的性能,但传统大功率船用齿轮箱传动异常检测无法满足实际需求,因此对大功率船用齿轮箱传动异常检测系统进行设计。系统设计主要从硬件与软件两方面进行研究,通过对系统硬件整体设计,从而确定传动异常检测系统电路图。以硬件为基础,对系统数据库进行设计,通过数据分析与实践实现对大功率船用齿轮箱传动的异常检测。模拟实验证明,大功率船用齿轮箱传动异常检测系统与传统异常检测方式相比,检测提高10%。     

船舶机电设备振动信号数据采集系统

为了提高船舶机电设备振动信号数据采集系统的整体性能,提出船舶机电设备振动信号数据采集系统设计。以无线检测为基础,设计数据采集系统结构和船舶机电设备振动信号数据采集卡,完成系统的硬件设计;通过剔除影响系统运行参数,计算了船舶机电设备振动信号数据采集参数,结合振动信号采集原理,设计了船舶机电设备振动信号数据采集程序,完成系统的软件设计,实现了船舶机电设备振动信号数据的采集。实验结果表明,提出的数据采集系统可以提高船舶机电设备振动信号数据采集精度,缩小数据采集时间,提高数据采集效率。     

舰船电气控制故障定位系统设计

电气控制系统直接影响着舰船的稳定航行与作战能力,若无法快速地确定电气控制故障位置,不仅会影响舰船的稳定航行,还会对船员生命安全产生威胁,为此提出舰船电气控制故障定位系统设计研究。设计系统硬件为数据采集卡选型单元、PC机设计单元与故障定位终端设计单元;软件为数据采集卡通讯软件模块、PC机软件模块与故障定位终端软件模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了舰船电气控制故障定位系统的运行。实验数据显示:应用设计系统后,舰船电气控制故障定位时间与定位偏差均符合现今舰船的安全需求,充分证实了设计系统的有效性。     

无线网络舰船信息采集系统设计

为了减少舰船信息采集的时间,设计一个无线网络的舰船信息采集系统。通过无线网络的舰船信息采集系统、模拟信号/数字信号转换模块、电源模块、微处理器与无线传感网络节点设计5个方面完成无线网络的舰船信息采集系统的硬件设计;在系统软件部分,对数据采集程序与数据交互进行了设计。实验结果表明,本文设计的无线网络舰船信息采集系统有效减少了信息采集时间,并减少了丢包率。     

舰船异常状态的自动检测和预警系统

现有的舰船自动检测和预警系统吃水量检测的偏差较大,针对此问题重新设计一个舰船异常状态的自动检测和预警系统。分别从硬件和软件两方面完成系统的设计,硬件方面设计了一体化雷达机测量船距和船速,规范了雷达机的数据发送格式和测试信号的发送过程,通过安装激光扫描装置完成舰船越界的探测和预警;软件方面采用了PID算法控制检测门同步升降,利用比例、积分、微分的组合缩短之后时延。对比实验结果表明,设计系统的测量值最大误差和平均误差分别比传统系统减小4.64 cm,2.81 cm,验证了设计系统的有效性。     

基于数据挖掘的船舶主机故障远程诊断系统优化设计

船舶主机一旦发生故障,船舶的安全运行难以保证。传统的故障诊断系统多是依赖船员经验,分析各个设备参数,推测故障种类,这种诊断方法准确性低,花费成本大,且不具有实时性。为了解决此问题,基于数据挖掘技术设计了一种新的船舶主机故障远程诊断优化系统,分别对硬件和软件部分进行优化设计,硬件部分主要优化设计了采集器、处理器、分析器以及追踪器,软件编程共有4步,分别为数据采集、数据处理、数据分析以及数据追踪。与传统诊断系统进行实验对比,结果证明研究的系统准确率高,消耗成本低,具有很好的发展空间。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统设计

目前使用的监测系统在监测航道水下数据时,容易受到外界因素影响,得到的数据准确性很差。基于无线传感网络设置了新的航道水下数据监测系统,分别从硬件和软件2个部分进行设计,硬件部分由参数节点、网关节点和指挥中心节点3部分组成,软件分为发送指令、数据监控和数据反馈3步,在工作时,需要考虑地理位置和时间。通过与传统监测系统的对比实验可知,给出的系统监测结果准确性高,工作人员可以根据所得数据清晰地分析出水下航道情况,航行过程更安全。