港口翻卸设备是一种高效的大型作业专用设备,是散料转运的重要工具。在翻卸过程中获知其生产线的料斗内物料料位情况,对于翻卸系统运行效率尤为重要。本文以检测港口翻卸系统的料斗壁应变以间接检测料位为研究课题,提出一种在强噪声背景下对料斗壁微弱应变信号检测的方案,并对其进行研究与设计。首先,本文针对当前港口翻卸系统中煤斗料位检测方法的不足,根据现场情况提出了基于互相关检测理论的料斗壁应变信号检测方案,并对其中涉及的原理进行了详细分析。针对采集信号同时受到高频噪声干扰与不同强度脉冲干扰的情况,综合了防脉冲干扰均值滤波算法、中值滤波算法、模糊自适应中值滤波算法的优点,提出了改进的模糊自适应加权滤波算法,并通过仿真与实验进行了效果验证。然后,设计了系统硬件电路,以STM32F407微控制器为主控芯片,设计了激励信号电路、传感器信号处理电路、正交锁相放大器各部分电路、自动调零电路等,对关键电路利用Multisim仿真软件进行仿真,验证设计电路的正确性。在实现检测系统硬件的基础上,对系统软件进行设计,包括A/D采集程序、模糊自适应加权滤波算法程序、工业控制器PLC程序与上位机WinCC程序等。通过对微弱应变信号检测系统的软硬件设计为应变信号检测平台搭建打下了坚实的基础。最后,完成了系统测试与实验工作。先进行了系统板电路功能测试实验,然后完成了检测系统板的信号检测标定实验、准确性测试实验、稳定性测试实验与抗干扰实验及分析,验证了所提方案的可行性与检测系统的准确性、稳定性,满足了现场应用要求。本文设计的料斗壁微弱应变信号检测系统可以为港口翻卸设备的高效运行提供保障,对减少翻卸系统的事故有重大意义,达到了课题的研究目的,在相关领域有广泛的实际应用与推广价值。