长江作为我国的“黄金水道”,在内河航运的地位日益增强,通航船舶数量及密度均大幅度地增加。同时船舶航运事故对航运安全的威胁也日趋严重,其中最为突出的问题是船舶超吃水。然而,目前船舶吃水检测主要通过人工目测,只能在船舶靠岸或者锚泊时进行,并且当前船舶标准化程度低,导致吃水检测既耗时又不准确。设计船舶吃水自动检测与预警系统,来实现对船舶吃水进行离船实时检测,不但可减少船舶事故的发生,而且大大提高了通航船舶吃水检测速度,具有重大的现实意义。目前国内外尚无船舶吃水检测的成套系统设备,本文结合实际项目需求,设计了基于传感器阵列的船舶吃水信息采集处理系统,并以顺序统计滤波技术为理论基础,设计了用于二维数据的粗差剔除算法。论文给出了三峡船舶吃水自动检测与预警系统的整体方案,并根据具体项目要求,设计并实现了方案中的船舶吃水信息采集处理子系统。超声传感器阵列与钢制支架构成的船舶吃水检测门,完成了通航船舶的底面扫描并转换成数字信息。以工业计算机为控制核心设计了信息采集硬件系统,主要包括了RS-485总线转换模块、电流采集模块、环境参量采集模块等。使用VC设计了配套的船舶吃水检测软件,控制外部传感器进行信息采集,并对采集的二维数据进行环境参量修正、数据信息转换、粗差剔除等数据处理,最终得出船舶的吃水量,同时实现了友好的人机交互。另外,由于外界环境的干扰,扫描数据不可避免地引入异常值,从而导致船舶吃水检测的准确度严重下降。本文针对项目要求,设计了基于顺序统计的二维数据粗差剔除算法,并对算法性能进行了仿真分析。经初步的模拟实验表明该系统的技术途径是可行的,完成了传感器阵列的数据采集处理。检测精度基本满足要求,达到了预期效果,为后续的现场调试与应用打下了坚实的基础。