通航船舶吃水量实时测量装置及测量方法

1.一种通航船舶吃水量实时测量装置，其特征在于是由检测门、检测门自动升降控制装置和数据采集及处理装置所组成；所述的检测门是一个安装架(6)，并由检测门自动升降控制装置控制其达到水面以下预定的深度位置，安放在通航船舶要经过的水面以下，上面安装超声波测距传感器(7)阵列，超声波测距传感器(7)的正面向上；超声波测距传感器(7)通过数据线连接数据采集及处理装置的测控计算机。
2.根据权利要求1所述的通航船舶吃水量实时测量装置，其特征在于所述的检测门自动升降控制装置是由PLC控制器、变频器和卷扬机所组成，在通航船闸的左闸墙(8)和右闸墙(5)上各安装一个变频器和一台卷扬机，左卷扬机(1)的卷筒上的左钢丝绳(2)末端连接到检测门安装架(6)的左端；右卷扬机(4)的卷筒上的右钢丝绳(3)末端连接到检测门安装架(6)的右端。
3.根据权利要求1或2所述的通航船舶吃水量实时测量装置，其特征在于所述的卷扬机的变频电机(12)轴上安装有相对值编码器(13)，相对值编码器(13)将电机轴的旋转信号反馈给变频器；所述的卷扬机的卷筒(10)轴上安装有绝对值编码器(9)，绝对值编码器(9)将卷筒(10)的旋转信号反馈给PLC控制器，PLC控制器根据卷筒转动的圈数和角度及直径计算钢丝绳出绳长度，对钢丝绳末端进行位置控制，PLC控制器通过数据线连接到数据采集及处理装置的测控计算机。
4.根据权利要求1所述的通航船舶吃水量实时测量装置，其特征在于所述的数据采集及处理装置是由测控计算机、人机界面、超声波测距传感器阵列组成；所述的超声波测距传感器阵列是由若干个均布安装在检测门上面的超声波测距传感器组成的；超声波测距传感器的正面向上，即测量方向是从下向上进行测量；超声波测距传感器测量的数据通过RS485串行通讯送到测控计算机进行处理；测控计算机通过RS485串行通讯与检测门自动升降控制装置连接；测控计算机通过网络数据线与因特网相连接。
5.一种通航船舶吃水量实时测量方法，其特征在于所述的测量方法步骤如下：
第一步、启动系统的总电源；
第二步、启动检测门自动升降控制装置，将检测门安装架(6)移动到水下指定的测量位置，即检测门安装架(6)下降到水下的深度值为H，待检测门安装架(6)位置稳定后，等待待测船只的到来；
第三步、当待测船只的到来时，启动超声波测距传感器阵列，超声波测距传感器阵列从水下向水面发射超声波，并接收超声波碰到船舶底面返回的信号；
第四步、超声波测距传感器阵列对整艘船舶底面到检测门安装架(6)垂直距离进行测量，所有的测量数据构成了数据集合C；再根据检测门安装架(6)超声波测距传感器阵列的安装深度H，将得到船舶底部水深数据集合D，其中D＝H-C；然后在数据集合D中寻找最大值，就是通航船舶的吃水量Dmax，即Dmax＝MAX(D)。

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