[发明专利]一种船舶吨位自动测量方法

说明书

本发明公开了一种船舶吨位自动测量方法，包括一、搭建检测系统；二、度传感器、温度传感器和超声波换能器检测船舶沿航道航行时的参数；三、控制器收到步骤二中的信息后采用最小二乘法计算船舶横截面积；四，根据步骤三中船舶的横截面积计算船舶吨位。通过设置速度传感器、温度传感器和超声波换能器阵列，自动检测船舶沿航道航行的航行速度，水温，以及超声波换能器阵列每发射一次超声波检测信号对应的时间差同样构成时间阵列，得出船舶位于水面以下的船体的宽度，采用最小二乘法计算船舶横截面积，最后得出船舶位于水面以下部分的体积。基于最小二乘法的船舶吨位计算方法，有较高的准确率，可提高船舶吨位的测量效率。

技术领域

本发明属于河道船舶检测技术领域，具体涉及一种船舶吨位自动测量方法。

背景技术

内河航运能耗少，运量大，环境污染小，是比较经济的运输方式。船舶吨位的准确测量和统计是管理部门管理决策的重要依据和支撑，因此需要对河航运过程中的船舶吨位进行测量。目前，我国的船舶吨位测量方法比较落后，通常采用人工观察、人工检测和粗略估计等方法，人工观察和粗略估计方法主要依赖人工经验，通过估计船长和吃水对吨位进行大概估计，误差较大，人工检测方法往往需要登船检查，效率低下，且存在一定测量误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶吨位自动测量方法，解决现有技术中采用人工观察、人工检测和粗略估计等方法测量船舶吨位，误差较大、效率低下的技术问题。

本发明为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种船舶吨位自动测量方法，包括如下步骤：

步骤一、搭建检测系统：包括控制器、至少一个速度传感器、至少一个温度传感器和2N个超声波换能器，所述速度传感器、温度传感器和超声波换能器均与控制器电连接；所述2N个超声波换能器分为N组，每组两个超声波换能器分别安装在航道的两侧，且位于同一水平线上，每一组超声波换能器的间距均为W₀；2N个超声波换能器位于同一竖直面上形成超声波换能器阵列，记为：

((b₁₁,b₁₂),(b₂₁,b₂₂),(b₃₁,b₃₂),......,(b_i1,b_i2),......(b_N1,b_N2))， (1)

且该竖直面与船舶的前进方向垂直，其中最上端一组超声波换能器(b₁₁,b₁₂)位于航道的河面上；相邻两组超声波换能器在竖直方向的间距相等，均为ΔHm；N为大于等于3的正整数，1≤i≤N，且i为正整数；

步骤二、度传感器、温度传感器和超声波换能器检测船舶沿航道航行时的参数：所述温度传感器检测到水温为T℃并传送给控制器；

所述控制器控制所有的超声波换能器的发射端每隔Δt时间发射一次超声波检测信号，每个超声波换能器的接收端收到回传信号后发送给控制器，控制器计算出每个超声波换能器每次发出信号与接收信号的时间差，则超声波换能器阵列每发射一次超声波检测信号对应的时间差同样构成时间阵列，记为：

((t_j，11,t_j，12),(t_j，21,t_j，22),(t_j，31,t_j，32),......,(t_j，i1,t_j，i2),......(t_j，N1,t_j，N2))， (2)

共检测P次；