[实用新型]一种高精度船体下沉量测量、显示与记录装置

说明书

本实用新型提供一种高精度船体下沉量测量、显示与记录装置，包括通过电缆连接的上位机和下位机，采用RS485通信。下位机由通过防水电缆连接的主板、海平面传感器、压力传感器和固定装置组成。固定装置为一方形树脂板，其上固定有两块电磁铁，左右两侧设置两个永磁铁，两个永磁铁分别由四根尼龙柱通过螺丝固定在树脂板上，电磁铁顶端由螺丝固定两根电源线与主板的电磁铁驱动电路相连接；压力传感器密封在自制的圆柱形金属体内，通过电缆与下位机主板相连；海平面传感器通过电缆与下位机主板相连。上位机以Cortes‑A9处理器为核心，搭载了Linux操作系统，可以实现数据的读取、存储，由液晶屏显示水深、温度等变化曲线。

技术领域

本实用新型涉及散货船水尺计重及船舶通航安全等技术领域，具体而言，尤其涉及一种高精度船体下沉量测量、显示与记录装置。

背景技术

在现有技术中，掌握船体下沉量主要靠读取船舶水尺数据或测量船舶干舷高度，具体方法有六面水尺观测法、雷达测量法、GPS测量法和一种基于艏、艉水位计及舯惯导系统的测量法(专利CN 104118540A)等。

(1)六面水尺观测法是目前比较常用的方法，通过测量人员乘坐小船或攀爬软梯进行读数，这种方法有三个主要的局限性：一是受风浪的影响较大，读数准确度较低；二是目测吃水较为不便，观测人员要从软梯爬到吃水处读取，既有一定的危险又不准确；三是速度慢、效率低，不便于持续掌握船舶吃水(下沉量)的动态变化。

(2)雷达测量法通过测量船舶在不同运动状态时雷达传感器至水面的高度(即干舷高度)，进而换算成船体下沉量，这种方法需要将测量设备伸出舷外并做好固定，受波浪、船舶横摇等的影响较大，测量稳定性较差。

(3)GPS测量法是通过测量船舶在不同运动状态时的垂直高程，二者差值即为下沉量，由于即便是差分信号的GPS垂直定位精度都较低(约0.05m)，其误差与船体下沉量同级，因此这种方法也不宜用作船体下沉量的测量。

(4)专利CN104118540A提出了一种基于艏、艉水位计及舯惯导系统的“内河船舶航行下沉量的实船测量方法”，这种方法不但从计算原理上忽略了船舶拱垂变形的影响(而船舶尺度越大这种拱垂变形的幅度越大)，而且其安装方法难以保证船舶有一定对水速度后水位计的位置能够相对固定，这些缺陷均会导致船体下沉量测量结果的误差较大。

为了系统、深入地研究流致船体下沉量对散货船水尺计重精度的影响，以及在船舶进出港时，船体下沉量对船舶通航安全造成的影响，有必要研发新的产品以便能够精确、便捷地测出船体下沉量的大小。

实用新型内容

为了削减上述提出的流致船体下沉量对散货船水尺计重精度的影响，以及在船舶进出港时船体下沉量对船舶通航安全造成的影响，存在能够精确、便捷地测出船体下沉量大小的技术问题，因而研发一种高精度船体下沉量测量、显示与记录装置。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种高精度船体下沉量测量、显示与记录装置，通过电缆连接的上位机和下位机，采用RS485通信；

所述上位机包含以Cortex-A9为处理器的电路板、显示液晶屏、电池，所述电路板包含电池模块，USB接口模块，Cortes-A9主处理器模块，液晶屏驱动及接口电路，通信模块及接口，SD卡电路，以及功能扩展模块；

所述下位机包括分别通过防水电缆连接的主板、固定装置、压力传感器、海平面传感器；

所述主板以STC8A8K型号单片机为主控制器，包含电源模块、RS485接口电路、IIC接口电路、ADC接口电路以及电磁铁驱动电路；

所述固定装置为一方形树脂板，其上设置有两块电磁铁，其左右两侧分别设置有两个永磁铁，所述的两个永磁铁分别由四根尼龙柱通过螺丝固定在树脂板上，电磁铁顶端由螺丝固定两根电源线与所述主板的电磁铁驱动电路相连接；