近些年,内河航运凭借运输量大、成本低和运输方便等优势在进行迅速的发展,并且对我国的经济增长做出了重大贡献。但是,随着内河航运的快速发展,航运事故也时常发生,尤其是因为船舶"超吃水"违规现象造成的事故更是日益增加,这样不仅影响了航运事业的蓬勃发展更对船舶本身的安全构成了重大威胁。因此,研发和设计实时动态的船舶吃水检测设备,对减少航运事故的发生起到了很大的作用。本文结合三峡通航船舶吃水检测设施工程项目设计了一种基于单波束超声波测距传感器阵列的船舶吃水检测系统,对通航的船舶实现了离船、快速、动态检测的功能,并对"超吃水"违规的船舶进行记录和预警。本文研制了通航船舶吃水检测系统中的船舶吃水数据采集系统,同时完成了水下传感器的布置和分组。船舶吃水数据采集系统硬件平台包括传感器接口板和同步采样控制板,是由现场可编程的逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)最小系统模块、外部复位电路模块、电流环输出模块、RS485通信模块、系统供电模块组成。船舶吃水数据采集系统的软件设计包括FPGA底层驱动程序、同步采样控制板程序和传感器接口板程序。最后对船舶吃水数据采集系统进行测试,包括对同步采样控制板、传感器接口板以及船舶吃水数据采集系统的功能测试,并给出测试结果及分析。