基于多波束仰扫的内河船舶吃水检测技术*

为防止内河船舶超吃水航行,需对船舶吃水主动进行实时动态检测,提出一种基于多波束声纳测深系统的内河船舶吃水检测系统。以声纳测距技术为基础,设计内河船舶吃水检测系统方案,完成检测系统软件架构设计与多波束声纳测深系统通信协议,采用多波束声纳测深数据滤波去噪算法滤除异常数据,系统实现了船舶吃水轮廓的清晰准确成像,并能数字化、实时显示船舶吃水深度,对于内河船舶吃水监管控制有一定可行性。     

基于机器学习的船舶吃水动态检测系统设计

传统的吃水检测系统存在检测抗扰性差的弊端,为了解决传统检测方法的缺点,动态检测系统得到应用。设计基于机器学习的通航船舶吃水动态检测系统,基于机器学习技术,在现有激光测量器上利用DSP测量技术,构成DSP激光多点测量单元,完成硬件单元构建。采用NPS多波束声呐图源滤波算法,对硬件采集图像做多波束滤波运算,完成图像滤波运算,解决对检测抗扰性差的问题。对比实验证明,提出的基于机器学习的通航船舶吃水动态检测系统设计,能够准确、实时、动态、自主检测船舶吃水数据。各项测试结果均优于传统吃水检测系统。     

基于轮廓线聚类分析的船舶超吃水检测

针对在船舶吃水检测中采用人工登船测量法工作量大、实施效率低等问题,归纳分析现有的船舶吃水状态自动检测技术。从检测的准确性和可行性出发,采用岸基检测法获取船舶激光点云数据;通过一种基于聚类分析的船舶水面轮廓重构方法剔除激光检测产生的大量噪声点,完成船舶水上部分三维重构;结合船舶静态信息推算出船舶吃水状态。试验结果证明,该方法能快速准确地获取船舶三维重构图,可作为船舶超吃水检测手段。     

基于云平台的船舶吃水实时检测系统数据处理技术

我国内河航运非常发达,内河航运在我国经济建设中发挥着非常重要的作用。本文针对当前内河航运中船舶吃水存在的问题,提出一种基于云平台以及超声波技术的船舶吃水实时检测系统,可以同时对多个船舶进行吃水检测,针对船舶吃水检测数据中存在的异常数据进行处理,对船舶的吃水数据进行分割,最终获取船舶的吃水数据。     

船舶吃水现场检测技术及方法探讨

根据航道管理部门对船舶“超吃水”破坏航道行为的管理需求和“超吃水”船舶实际吃水的隐蔽性现象，通过对当今水下测量主要技术手段的实践，分析探讨五种运用声纳技术进行船舶吃水检测的方法。这五种检测方法在理论和技术上均可行。     

基于图像分割的船舶吃水深度检测方法

针对传统的船舶吃水深度检测方法精准度低的情况,提出基于图像分割的船舶吃水深度检测方法。以得到精准的舰船吃水值为出发点,采集舰船吃水图像,并进行动态模板匹配,减少舰船晃动对吃水深度检测的影响,在此基础上,对船舶水尺图像字符进行校正,计算吃水线位置,得到舰船吃水深度,以此实现船舶吃水深度检测。实验对比结果表明,此次设计的基于图像分割的船舶吃水深度检测方法比传统的吃水深度检测精准度高,具有一定的实际应用意义。     

船舶动态吃水检测中基于数据处理的关键技术研究

通过船舶吃水检测获取到的数据可以有效检测船舶超载以及船舶变形情况,是保证船舶安全行驶的重要技术手段。本文首先设计船舶动态吃水检测系统,划分系统功能,然后对获取的船舶异常数据进行中值滤波,并对点云数据进行处理,实现了多船并行通过检测区域的数据分割。     

通航船舶吃水检测设施及检测数据处理

研制了一种可以检测船舶吃水深度的检测设施,能够获取船舶实时吃水数据。介绍了船舶吃水检测设施的设备组成和工作机制。船舶吃水检测设施工作环境复杂,选取了一套合适船舶吃水数据过滤处理算法,消除工作环境对设施带来的影响。根据现场实测船舶吃水数据,对检测设施精度和吃水数据处理算法进行了验证。     

一种内河船舶吃水检测系统设计

船舶在通过船闸和升船机等通航设施时因超吃水会导致安全事故,目前常见的船舶吃水检测方法均存在弊端,无法满足检测需求。结合超声波衍射原理,设计一种基于侧扫单波束阵列的吃水检测系统,详细介绍该系统的组成及功能,并在葛洲坝船闸进行安装和测试。结果表明,该系统具有水质适应性强、易于安装、维护方便等优点,能够有效检测船舶动态吃水,测量值与实际核实吃水值的标准差小于0. 086 m,对过闸船舶具有一定的预警作用。     

一种船舶吃水深度检测系统的设计

船舶吃水深度是一个重要的测量参数,对于防止超吃水,保证船舶正常行驶和船舶上人员的生命安全有着重要的意义。传统的人工检测方法有很多弊端,为了克服传统检测方法的缺点,自动检测方法得到应用。本文分析4种应用最为广泛的船舶吃水深度检测方法,重点对多点激光测量系统进行研究和设计,采用DSP数字控制器作为主控芯片,结合多点测量技术和斜射测量技术,取得了良好的测量效果。船舶可通过该系统实时监测和调节吃水深度,保证船舶在正确的状态下航行,减少航行阻力,起到一定的节能效果。     

船舶压载水的扫舱技术

船舶在排放压载水的操作中,由于扫舱不干净,会导致暂停装卸货,延长船舶靠泊时间,造成船舶滞期。文章分析了压载水排放中扫舱阶段的主要问题和扫舱技术。     

向家坝升船机船舶吃水和航速检测系统建设

向家坝升船机的承船厢断面系数较小,船舶进出承船厢时的阻塞效应十分明显。相对于船闸,船舶进出升船机承船厢过程船厢内的水面波动更大,吃水、航速一旦超标极易发生船舶触底事故。因此,升船机运行过程中对船舶的吃水、航行速度控制比船闸更为严格。为了尽量降低船舶触底的风险,对通过船舶进行实时吃水和航速检测十分必要。在不影响船舶的正常通航的前提下,对超吃水、超速的船舶及时的预警和制止,有利于减少危险事故的发生,安装船舶吃水及航速检测系统是具有十分重大的现实意义。     

基于连续图谱的船舶吃水及纵倾优化

为解决船舶压载工况下的配载吃水和纵倾优化问题,对船舶压载工况的营运特点进行分析,给出考虑船舶吃水、纵倾、航速及主机功率等因素的多目标问题优化模型;针对大量离散试验和计算数据难以有效分析及优化求解的问题,提出基于空间二元拉格朗日插值算法的吃水、纵倾、主机功率三维连续图谱构建方法,并选取一艘典型散货船,通过图谱优化计算输出其最佳工况参数;最后通过实船海试验证该研究的有效性和实用性。     

基于吃水差优化的船舶能效仿真研究

随着海上运输的快速发展,其带来的环境污染和能源的消耗也日益加剧,所以要节能减排、提高船舶营运能效水平。通过调整船舶吃水差,改变船舶的浮态,从而降低船舶航行的阻力,改善船舶的航行性能,提高船舶的能效营运水平。本文以上海海事大学的教学实习船——-育明轮为研究对象,通过仿真与试验结合,并结合项目组研发的船舶能效监控系统实测出育明轮在不同吃水差下的主机每海里油耗,得出当育明轮在满载即吃水为11米、航速12knots时航行,吃水差为-1.4米、-0.37米、-0.2米、0米、0.5米和1米六种浮态中,吃水差为-0.2米时的两相流(空气、水)中的阻力和船舶主机每海里油耗量最小,能效营运水平最高。     

基于STL模型的船舶吃水转换功能实现

提出一种基于船舶外壳STL模型及S-H多边形剪裁算法的船舶吃水转化方法。根据船舶设计部门提供的船舶STL模型,用船舶六面水尺所在的平面切割STL模型,得到各个水尺的封闭多边形。根据船舶当前的载况计算出船舶的首尾吃水及横倾角,确定倾斜水线面的方程。基于S-H多边形剪裁算法,将各个水尺的封闭多边形和水线面求交即可计算出六面吃水。以6.4万吨散货船Spring Cosmos和25万吨矿砂船Shandong Ren He为例进行实例计算,和船舶设计软件NAPA计算值相比,绝对误差都在1 cm左右,证明上述方法的正确性。实验表明:算法计算精度较高,通用性好,适用于船舶任意载况,具有一定的工程实用价值。     

基于STL模型的船舶吃水转换功能实现

提出一种基于船舶外壳STL模型及S-H多边形剪裁算法的船舶吃水转化方法。根据船舶设计部门提供的船舶STL模型,用船舶六面水尺所在的平面切割STL模型,得到各个水尺的封闭多边形。根据船舶当前的载况计算出船舶的首尾吃水及横倾角,确定倾斜水线面的方程。基于S-H多边形剪裁算法,将各个水尺的封闭多边形和水线面求交即可计算出六面吃水。以6.4万吨散货船“Spring Cosmos”和25万吨矿砂船“Shandong Ren He”为例进行实例计算,和船舶设计软件NAPA计算值相比,绝对误差都在1 cm左右,证明上述方法的正确性。实验表明：算法计算精度较高,通用性好,适用于船舶任意载况,具有一定的工程实用价值。     

船舶吃水差优化的研究

随着全球经济的快速发展,航运业也更加繁荣,与此同时,也带来了环境污染和能源逐渐枯竭的局面,为此,要提高船舶营运能效、节能减排。本文以育明轮为研究对象,通过仿真与试验结合,找出最佳吃水差。利用FLUENT计算出计算船舶在不同吃水差下的阻力,通过船舶能效监控系统实时测出主机每海里油耗,并比较不同吃水差下船舶阻力的变化趋势和油耗的变化趋势,从中找出最佳吃水差,以供育明轮应用于实际航行,同时,也为其他营运船舶提供一个节能减排的新方法。