在船舶交通量觀(guān)測系統中激光傳感器數據傳輸方式的探討

摘要：本文對基于激光傳感器的船舶交通量觀(guān)測系統中激光傳感器數據傳輸的方式做了探討，介紹了系統中激光傳感器數據傳輸的三種方式及傳輸效果。 關(guān)鍵詞：船舶交通量 激光傳感器數據 無(wú)線(xiàn)傳輸 有線(xiàn)傳輸 光纖傳輸 概述 基于激光傳感器的船舶交通量觀(guān)測系統，以激光傳感器作為船舶數據的采集手段，實(shí)現船舶特征識別；以多激光傳感器在航船舶通行檢測系統為基礎，采用多源數據融合和機器學(xué)習方法實(shí)現船舶特征辨識和自適應誤差控制；研究基于形態(tài)分類(lèi)方法和時(shí)空數據連續特征提取的拖船隊檢測，實(shí)現對船舶交通量的全天候自動(dòng)船舶交通流量統計。 由于系統中選用了兩臺不同型號的激光傳感器作為船舶特征信息的采集，它們采用的數據接口各異。因此，需選用不同的傳輸方式獲取其數據信息。通過(guò)對三種方案的實(shí)踐和比較，最終得到了合適的傳輸方案。 激光傳感器數據的傳輸 1、激光傳感器 激光傳感器船舶交通量觀(guān)測系統由數據采集子系統、數據處理子系統和輔助子系統三個(gè)部分組成。數據采集子系統中的激光傳感器通過(guò)自身激光頭的旋轉，對物體進(jìn)行短時(shí)間的線(xiàn)掃描，從而實(shí)現對被測物截面的二維掃描，可實(shí)時(shí)采集航道上的目標圖像。數據采集子系統主要由兩臺激光傳感器組成。 2、激光傳感器數據的傳輸 傳輸方案一： 傳輸方案：本方案為最初設計的傳輸方案，設計基于設備簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、安裝方便的原則。 具體方案如下：1號激光器采用以太網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)傳輸，2號激光器由于沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )接口，采用了通訊電纜RS422方式傳輸。 本案優(yōu)點(diǎn)：具有安裝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。 不足之處：由于系統的安裝地點(diǎn)在野外環(huán)境下，距離機房的直線(xiàn)距離約有250米左右，采用以太網(wǎng)傳輸的1號激光器經(jīng)常出現不定時(shí)的中斷，數據傳輸不能滿(mǎn)足系統要求。而2號激光器的掃描頻率較高，數據傳輸量大，串口的通訊速率最高要求是達到115.2K波特率，而2號激光器用38.4K的傳輸速率，無(wú)法滿(mǎn)足數據傳輸量的需求，會(huì )出現數據積壓或丟包的現象。

傳輸方案三： 傳輸方案：本案是在方案二的基礎上，采用一條光纖替代數據線(xiàn)和電纜線(xiàn)的傳輸。 本案優(yōu)點(diǎn)： （1）傳輸距離遠，可達數公里至數十公里； （2）適合野外環(huán)境，強度高、耐老化，由于是光傳播，因此不受周?chē)h(huán)境對信號的干擾，也不受雷電等惡劣環(huán)境的影響； （3）傳輸帶寬大，可使用一條線(xiàn)路傳輸2臺設備的數據，簡(jiǎn)化了系統部署； （4）具有穩定性好，傳輸距離遠，傳輸帶寬大等優(yōu)點(diǎn)，為整個(gè)系統的產(chǎn)品化的實(shí)施提供了有利條件。 探討 1、三種傳輸方案的比較 2、結論 方案一的數據傳輸方法，雖然具有線(xiàn)路安裝簡(jiǎn)單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，但由于受傳輸距離和安裝環(huán)境等因素的影響，無(wú)線(xiàn)傳輸易出現不定時(shí)的中斷，無(wú)法滿(mǎn)足系統的實(shí)時(shí)性和穩定性的要求。同時(shí)，由于2號機的數據傳輸量較大，采用通訊電纜RS422方式的傳輸方式，無(wú)法滿(mǎn)足數據傳輸量的需求，系統易出現數據積壓或丟失的現象。 改進(jìn)后的方案二傳輸的數據量可達到500K波特率，同時(shí)，數據傳輸的實(shí)時(shí)性和穩定性得到了改善，數據傳輸中斷的現象得以解決，滿(mǎn)足了激光傳感器對船舶交通量觀(guān)測系統的需求。 方案三的帶寬達到了100M，且具有傳輸距離遠、不受野外環(huán)境因素的影響、穩定性好的優(yōu)點(diǎn)，是目前基于激光傳感器船舶交通量觀(guān)測系統數據傳輸的最佳傳輸方案。