液位遥测在船舶配载中的应用研究

• 作 者: 姚健
• 出 处: 大连海事大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 液位遥测 船舶配载 通信协议 配载仪

根据国家统计局统计数据显示,近些年来我国水运货运量呈现出大幅度的增长趋势,这不仅推动了航运业的发展也从侧面提高了对船舶配载能力的要求。另外,在船舶货物装卸以及运输过程中,因为船舶稳性不足或者船体强度不符合规范而导致船舶倾覆以及船体断裂的现象屡见不鲜,这引起了人们对船舶航行安全关注。过去在船舶货物运输以及装载的过程中,会人为地去测量包括压载水、燃油在内的液位数据,然后手动输入到配载仪系统中进行包括船舶稳性、强度在内的复杂计算,这样不仅需要大量的人力投入,而且工作效率很低。基于以上背景以及船舶货物运输过程中对油水的调控需求以及货物装卸过程中安全监控的需要,并结合实验室所进行的科研项目,本文主要工作包含以下几部分:(1)对船舶液位遥测系统开展了研究,通过对多个液位遥测系统的基本结构、功能特点以及工作原理进行对比分析后,选取了本文中的液位测量仪器,然后对所测量液位数据进行了预处理;提出了一种根据水线面方程对任意横纵倾状态下液位遥测数据的修正方法;对晃荡状态下测量的液位数据进行了滤波处理;最后比较了三种不同的滤波方法对晃荡液位数据的滤波效果,在提高了液位数据的精确度的同时,也保障了下文中基于实时传输的液位数据计算的船舶完整稳性和强度的准确性。(2)对液位遥测系统与配载仪系统之间的数据通信过程进行了研究,根据设计的系统网络拓扑图以及数据通信的工作原理设计了两个系统之间的通信协议,实现了液位数据在系统之间的实时传输。(3)对船舶浮态、初稳性以及强度进行了包括初稳性高度、稳性力臂以及剪力和弯矩等数据的计算,然后以“MV-M”轮的实船数据作为实例,利用表格法对船舶初稳性和强度计算原理进行了验证,最后利用实船“MV-Z”的实船资料,进行了基于实时传输的液位数据计算的船舶完整稳性和强度的验证,并且能根据计算结果对船舶状态做出安全评价,减少事故发生的概率。(4)在“MV-Z”实船的不同装载工况下,以变化的液位数据对船舶稳性及强度的影响进行了分析,结果表明液位遥测在船舶稳性和强度监控中发挥了重要作用,使船舶装卸货物的过程更加智能化,确保船舶在运输航行以及装卸货物过程中的安全性。