Development of simultaneous multipoint measurement system of ship side water level applicable to actual ship

适用于实船的船侧水位同步多点测量系统的研制

• 批准号: 19K04867
• 负责人: 池本 義範
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04867/
• 关键词: 水位計測; 船側波形; TDR; 時間領域反射法; 水位計; 電気抵抗式水位計; 波高; 導電性塗料; 波高計測; 電気抵抗; トリム計測

（１）導電性材料を用いた抵抗式水位計前年度に製作した電気抵抗式水位計システムを用いて、導電性材料（銅箔）を水位センサとして用いた船体表面実装の水位計についてTDR計測装置と同時に模型船を使用した波浪中水位計測実験を複数の波浪条件で実施している。本年度は昨年度に得られた実験データから解析手法を検討した。複数のセンサ同士の干渉はなかったものの、環境が主因と推定されるノイズからのデータ分離方法を考案し適用したところ良好な結果を得ることが出来た。（２）TDR計測システムの詳細設計と試作前年度末に(1)と同様に波浪中に模型船を曳航し船側に発生する波高を複数のTDR方式を採用した水位センサで計測する実験を行った。また電気抵抗式水位計との比較のためTDR方式と電気抵抗式の水位計センサを模型船の両側面にそれぞれ配置している。TDR計測システムにノイズ対策として、各センサ端子の出力の直近でローパスフィルターを通し、さらにプリアンプを通して増幅したのち、データを転送する方式へ変更してシステムを構築した。さらにこれを用いた電気抵抗式水位計とTDR方式水位計の同時水槽実験を行っている。また、実船への搭載を考慮し5mの長尺センサを製作して静的に水位を変化させ水位に比例したパルス反射が得られるか実験を行った。いずれも結果は信号反射の画像データ時系列として得られるため、これから水位成分を取り出すアルゴリズムの検討とソフトウエアの試作を行い、解析手法の検討を行った。

(1) Conductive materials used in the production of resistive water gauges in the past year, conductive materials (copper foil), water level measurement equipment installed on the surface of the ship, and the use of model ships. This year's annual report was published in the Journal of Environmental Protection. The main reason for this is that the separation method is applicable to the case and the result is good. (2) Detailed design of TDR measurement system and trial operation at the end of the previous year (1) The same wave, the model ship, the ship side, the wave height, the multiple TDR methods, and the water level measurement system. Comparison between TDR and electrical resistance water gauge The TDR measurement system is based on the control strategy, the direct connection between the output of each terminal and the output of the terminal, and the method of increasing the output of the terminal. The water level gauge of electric resistance type and TDR type is used in the water tank. In addition, taking into account the loading of the actual ship, the 5-meter-long base station was built to allow the water level to be changed and the water level to be proportional and reflective. The result is that the image of the signal reflection time series is obtained, and the water level component is obtained.