[发明专利]一种侧扫式船舶吃水量检测系统及其同步工作方法

摘要

本发明公开了一种侧扫式船舶吃水量检测系统及其同步工作方法，所述的检测系统包括超声波发射阵列控制模块、超声波发射阵列、超声波接收阵列采集模块、超声波接收阵列、吃水检测处理单元和显示报警模块。本发明使用超声波发射阵列控制模块控制超声波发射阵列发出超声波的间隔时间以及使用超声波接收阵列采集模块控制延时时间，能够达到同步效果，因此不需要同步线进行同步控制；并且通过这种控制时间的方法，不需要测得超声波在水中的传播速度就能够准确测量，因此不需要声速测速仪对超声波的传播速度进行测量，大大节约了成本。 1

主权项

1.一种侧扫式船舶吃水量检测系统，包括超声波发射阵列(2)、超声波接收阵列(4)、吃水检测处理单元(5)和显示报警模块(6)；所述的超声波发射阵列(2)由n个相同的超声波发射传感器组成，按垂直方向安装在水面下，且相邻两个超声波发射传感器之间的垂直间隔D相等；所述的超声波接收阵列(4)由n个相同的超声波接收传感器组成，按垂直方向安装在水面下，且相邻两个超声波接收传感器之间的垂直间隔D相等；相邻两个超声波发射传感器之间的垂直间隔D与相邻两个超声波接收传感器之间的垂直间隔D相等；所述的超声波发射阵列(2)的最深处的超声波发射传感器与超声波接收阵列(4)的最深处的超声波接收传感器处在同一个水平面上；且最深处的超声波发射传感器处在船舶(7)吃水量超限的水平面上；同一个水平面上的超声波发射传感器与超声波接收传感器构成一组传感器，共有n组传感器；所述的吃水检测处理单元(5)根据超声波发射传感器与超声波接收传感器所测得的数据计算得到所测船舶(7)载重后的吃水量；所述的显示报警模块(6)与吃水检测处理单元(5)连接；其特征在于：整个系统还包括超声波发射阵列控制模块(1)和超声波接收阵列采集模块(3)；所述的超声波发射阵列控制模块(1)通过电缆或光纤的传输方式连接，控制超声波发射阵列(2)；所述的超声波接收阵列采集模块(3)采集超声波接收阵列(4)的超声波信号；所述的超声波发射阵列控制模块(1)的工作方法如下：将超声波发射传感器由最深处向水面依次标定为{A1，A2，……，An}，对应的将超声波接收传感器由最深处向水面依次标定为{B1，B2，……，Bn}，则超声波发射阵列控制模块(1)的作用是：控制超声波发射传感器A1发出超声波，超声波接收阵列采集模块(3)判断超声波接收传感器B1是否采集到直达的超声波信号；若未采 集到，说明超声波发射传感器A1到超声波接收传感器B1超声波传输路径被船舶(7)遮挡，即为船舶(7)吃水量超限；若超声波发射传感器A1发出的超声波被超声波接收传感器B1接收到，说明船舶(7)吃水量未超限，此时通过超声波发射阵列控制模块(1)在间隔时间长度T1后，控制超声波发射传感器A2开始发射超声波，由超声波接收传感器B2进行接收；再通过超声波发射阵列控制模块(1)在间隔时间长度T2后，让超声波发射传感器A3开始发射超声波，让超声波接收传感器B3进行接收；依次类推，直至通过超声波发射阵列控制模块(1)在间隔时间长度Tn后让超声波发射传感器An开始发射超声波，让超声波接收传感器Bn进行接收；间隔时间长度T1、T2、……、Tn之间的关系为T2＝2T1，T3＝3T1，…，Tn＝n T1；所述的超声波接收阵列采集模块(3)的工作方法如下：当超声波发射传感器A1、超声波接收传感器B1未被船舶(7)遮挡时，超声波发射传感器A1发出的超声波被超声波接收传感器B1收到；在超声波发射传感器A1发出的超声波经过间隔时间长度T1后，超声波发射传感器A2发射超声波，超声波接收阵列采集模块(3)采集到超声波接收传感器B1信号的同时开始进行延时；延时T1时间后控制超声波接收传感器B2开始接收，即可接收到超声波发射传感器A2发射过来的直达波；同理，在超声波发射传感器A1发出的超声波经过间隔时间Tx后，超声波发射传感器Ax发射超声波，并且在接收到信号的同时，同样也延时时间Tx，超声波接收传感器Bx开始接收，即可接收到超声波发射传感器Ax发射过来的直达波；x＝1,2,……,n。