港航工程船舶载运信息监测终端的研究与开发

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1、7••校编码10390分类号U674.31学兮201312852002密级集寞大孝工程硕士专业学位论文港航工程船舶载运信息监测终端的研究与开发指导教师:彭W均教授王鹤荀教授级U丄作者姓名:高志远申请学位级别:领域名称:交通运输T:枴论文提交日期:2015尔5H4日论文答辩日期:2015年6)J13日学位授予单位:学位授f'日期》•5年6月答辩委员会夂象:论文评阅'A�工程硕士专业学位论文港航工程船舶载运信息监测终端的研究与开发TheResearchandDevelopmentofMonitorTerminalforCarryingInformationofPortEngineeringShi

2、p作者姓名：高志远指导教师：彭国均教授王鹤荀教授级高工领域名称：交通运输工程学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年6月13日学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研宄工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）：时间：i译保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表

3、、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名导师（签名时间：抓年港航工程船舶载运信息监测终端的研究与开发摘要港航工程船舶是港区内进行各种施工作业的专用船舶。挖泥船和驳船是目前航道疏浚、吹填土工程中使用较为广泛的工程船舶。由于船舶特点，对其进行实时有效的监管是困扰港航管理部门的难题。现有的作业辅助设备和监测方式仍有很多弊端，影响了船舶作业效率和管理部门的全方位远程监督。基于此，针对实际情况，本文设计研发了工程船舶的载运信息监测终端。论文在对卫星导航定位技术、BDS/GPS组合定位、RTK技术、嵌入式技术等技术研究的基础上，分析了终端的功能需求，完成了硬件研发、软件研发和通信协议设计三部分。系统硬

4、件采用模块化设计，应用BDS/GPS组合定位和RTK技术采集高精度数据，以处理器为核心对数据进行处理、存储、查询，通过GPRS、WIFI模块实现无线通信。软件设计和研发选择在STM32裸机环境下进行，研究了SPI和USART串口通信、SD卡驱动，通过移植FATFS文件系统有效存储数据，实现了数据的读写处理、发送和查询功能。最后，通过GPRS传输和自定义协议，实现了远程监控端对SD卡中数据的查询操作。本终端便携性好，不受人为干扰，是载运信息监测的“黑匣子”，一定程度上解决了管理部门监测需求和工程船作业需求难以统一的矛盾。测试数据和结果表明，终端稳定可靠，可完成高精度数据的采集、处理、存储和查询

5、，能通过GPRS、WIFI分别实现和远程终端、船端设备的通信，达到了预期的效果。通过进一步的实船应用，对提高疏浚工程的质量监管和工程效率有着重要意义。关键词：工程船舶；GPS/BDS组合系统；监测终端；嵌入式；SD卡存储ITheResearchandDevelopmentofMonitorTerminalforCarryingInformationofPortEngineeringShipAbstractAPortEngineeringShipreferstoanappropriatewatercraftexecutingdifferentkindsofconstructionwork.Dr

6、edgersandbargesaremuchmorewidelyusedinchanneldredgingandreclamationworksatpresent.Accuratevesselscarryinginformationisnecessarytoabove-mentionedshipsduringworking.However,howtotakeareal-timeandeffectivemonitoringthoseoperatingshipswithintheportareaisaproblemofthenavigationandportadministrationdepar

7、tment.Inexistentmonitoringmethods,therearemanydisadvantageswhichaffecttheworkingefficiencyandoverallremotesupervision.Inthispaper,acarryinginformationmonitoringterminalofengineeringshipisdesignedaccordingto