向家坝升船机是继三峡升船机之后三峡集团修建的第二座巨型升船机。为保障向家坝升船机的通航安全,本文开发了一套船舶吃水及航速检测系统,以达到对通航船舶的吃水深度及进出升船机船厢的航速实时检测和预警的目的。本文首先设计了向家坝升船机过机船舶吃水航速检测系统的整体方案,系统包括船舶信息管理子系统、AIS船舶自动识别子系统、船舶吃水检测子系统、航速检测子系统和图像采集子系统,其中船舶吃水检测子系统分为上游仰扫式吃水检测子系统和下游侧扫式吃水检测子系统。系统通过AIS船舶自动识别子系统确定目标船舶,通过上游仰扫式吃水检测子系统和下游侧扫式吃水检测子系统,分别检测下行目标船舶和上行目标船舶的吃水深度,通过航速检测子系统检测目标船舶进出船厢的航速大小,通过图像采集子系统对目标船舶进行图像信息采集,最后由船舶信息控制管理子系统控制各子系统工作时序,将采集到的所有数据进行融合处理得到检测结果,并存入数据库中。本文详细介绍了各子系统的工作原理和组成,重点论述了船舶吃水检测子系统、航速检测子系统的数据处理和各个子系统的数据融合。系统采用4G串口服务器模块完成RS-485串口数据与网络数据之间的转换,实现系统数据的无线远程通信,采用分布式数据融合技术对采集到的船舶信息进行数据融合,得到船舶的通航信息,判断其超吃水、超航速等违章行为并进行预警。最后给出了系统的实验室测试数据和现场测量数据,并对模拟测试结果和现场测试结果进行了分析。目前,船舶吃水航速检测系统已经在向家坝升船机运行,实现了吃水检测子系统和航速检测子系统的远程控制和数据远程传输。系统的检测效果符合预期需求,检测精度达到项目要求。为项目后续工作的开展打下了坚实的基础。