CN105204027A - 一种坝区船闸船底安全检查系统 - Google Patents

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赵治平
仝志永
陈孟君
曹仲
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赵明亮
骆国辉
李朝晖
高频
谌启伟
刘栋
易媛媛
张晋斌
邱小建
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Abstract

本发明涉及一种坝区船闸船底安全检查系统，属于安检技术领域。系统包括上游船底水下安全检测装置、下游船底水下安全检测装置、上游船底目标识别装置、下游船底目标识别装置和控制指挥中心；上、下游船底水下安全检测装置布置在上、下游船底扫描区引航道口的进闸航道上，对进入坝区船闸的船只进行船底扫描上传数据给控制指挥中心；上、下游船舶底部目标识别系统布置在上、下游船底可疑目标识别区，对船底可疑物进行较高分辨率的声学识别或光学识别并将识别作业过程上传给控制指挥中心；控制指挥中心判读船底轮廓的三维图像，并下达识别作业指令、监视识别作业过程。本发明在确保坝区船闸进闸船只船底安全检查效果的同时兼顾了安全检查效率。

Description

一种坝区船闸船底安全检查系统
技术领域
发明涉及一种安全检查系统，具体涉及一种坝区船闸船底安全检查系统，属于安检技术领域。
背景技术
随着国际战略形势的变化，敌对冲突模式也在不断发展。“9.11事件”的发生，彻底改变了传统意义上的恐怖袭击方式，多元化、隐蔽性的特点日趋突出。江河大坝的船闸是我国重要的大型水利设施，来往船舶多且杂。目前，该类区域虽拥有完善的陆上和水面安全检查措施，但船舶水面以下部分的安检手段极度匮乏。恐怖分子控制民用船舶后，一旦将水下爆炸物放置在船舶底部水下(附着在船底或拖曳在船底)，就可能顺利通过现有的安全检查，对该类设施发动恐怖袭击，引起经济损失、造成政治和社会影响，打击民众心理安全、甚至造成社会动乱。因此，有必要研制一种坝区船闸船底安全检查系统，逐一检查进入(或通过)江河坝区(尤其是船闸)的船舶底部，以保护该类设施安全。
国内有多型船舶底部安全检测装置，主要由声纳系统及其配套的水下搭载平台组成，通过横截断面扫描数据拼合形成船底扫描图像；国外暂无该类系统设备。国内有一型船舶底部目标识别系统，通过船载高分辨率声纳或水下摄像机(ROV作为搭载平台)对水下目标物进行高分辨率成像；国外主要通过水下蛙人手持式声纳或ROV搭载的水下摄像机进行高分辨率成像。但尚无系统性的专用设备，在兼顾安检效果和效率的同时，对进入坝区的船舶实现船底安全检查。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种坝区船闸船底安全检查系统，能够对通过江河坝区船闸的船舶逐一进行船底安全检查，在确保坝区船闸船底安全检查效果的同时，兼顾了坝区船闸的安全检查效率。
一种坝区船闸船底安全检查系统，由上游船底水下安全检测装置、下游船底水下安全检测装置、上游船底目标识别装置、下游船底目标识别装置和控制指挥中心组成；
所述上游船底水下安全检测装置包括扫描声纳及其搭载平台，悬浮在水中，布置在上游船底扫描区(坝区船闸的上游进闸航道上)，上游船底水下安全检测装置对从上游方向进入坝区船闸的船只进行船底扫描，并通过光纤将扫描数据上传给控制指挥中心；
所述下游船底水下安全检测装置包括扫描声纳及其搭载平台，悬浮或固定在水下(根据水位变化情况确定)，布置在下游船底扫描区(坝区船闸的下游进闸航道上)，下游船底水下安全检测装置对从下游方向进入坝区船闸船只进行船底扫描，并通过光纤将扫描数据上传给控制指挥中心；
所述上游船底目标识别装置包括船载三维声纳和ROV设备(搭载彩色摄像机)等，布置在上游船底可疑目标识别区(上游船底扫描区附近锚地，船闸外)，上游船底目标识别装置在接收到控制指挥中心下传的识别作业指令后，对船底可疑物进行高分辨率的声学识别或光学识别，以判断船舶可否通过船底安全检查，并将识别作业过程上传给控制指挥中心，上游船底目标识别装置与控制指挥中心之间通过高速无线数据传输；
所述下游船底目标识别装置包括船载三维声纳和ROV设备(搭载彩色摄像机)等，布置在下游船底可疑目标识别区(下游船底扫描区附近锚地，船闸外)，下游船底目标识别装置在接收到控制指挥中心下传的识别作业指令后，对船底可疑物进行高分辨率的声学识别或光学识别，以判断船舶可否通过船底安全检查，并将识别作业过程上传给控制指挥中心，上游船底目标识别装置与控制指挥中心之间通过高速无线数据传输；
所述控制指挥中心布置在岸上有保卫措施的场所，控制指挥中心根据上游船底水下安全检测装置或下游船底水下安全检测装置上传的数据合成待检查船只船底轮廓的三维图像并判读，确定船底是否有船底附着物和拖带物等船底可疑物，如果没有可疑物则发出放行指令，允许该船舶进入坝区船闸；如果存在可疑物，则控制指挥中心通知目标船舶驶入对应的识别作业区，并监控船舶驶入识别作业区过程，同时，控制指挥中心下达识别作业指令给相应的船底目标识别装置，并将可疑目标船只船底轮廓的三维图像或数据下传给相应的船底目标识别装置，同时监视识别作业过程，以防止船只底部携带禁止携带的危险物靠近江河大坝或港口。
进一步地，所述上游船底扫描区在坝区上游引航道口附近的进闸航道上选取，所述上游船底可疑目标识别区在上游船底扫描区近岸区域选取；所述下游船底扫描区在坝区下游引航道口附近的进闸航道上选取，所述下游船底可疑目标识别区在下游船底扫描区近岸区域选取；所述控制指挥中心布置在岸上。
从上游(或下游)方向通过坝区船闸的船舶船底安全检查流程：
第一步：从上游(或下游)方向进入坝区船闸的船舶通过船底扫描区时，上游(或下游)船底水下安全检测装置将对通过其上方的船舶底部水下部分进行声学扫描，并将该数据上传给控制指挥中心；
第二步：控制指挥中心根据声学扫描的数据形成完整的船底水下部分图像；
第三步：控制指挥中心对船底水下部分的三维图像进行判读，若未发现附着物和拖带物等船底可疑物，则对该船只放行(运行进入坝区船闸)；若发现船底有附着物和拖带物等可疑物，则通知该船只驶入上游(或下游)船底可疑目标识别区接收进一步检查，并全程监视目标船舶驶入上游(或下游)船底可疑目标识别区的过程；
第四步：控制指挥中心下达识别作业指令，并下传船舶底部水下部分的三维图像及数据给上游(或下游)船底目标识别装置；
第五步：上游(或下游)船底目标识别装置通过声学或光学扫描方式对可疑物进行辨别，同时上传识别作业过程和结果给控制指挥中心，控制指挥中心辨别可疑物是否为疑似危险物，如果不是，则放行，如果是，将船只扣留；
第六步：上游船舶通过船闸后，不进行船底安全检查，直接放行。
进一步地，所述第五步中，若通过声学扫描方式难以辨别出可疑物是否为疑似危险物，则通过光学扫描方式进一步对可疑物进行进一步辨别，同时上传识别作业过程和结果给控制指挥中心，控制指挥中心辨别可疑物是否为疑似危险物，如果不是，则放行，如果是，将船只扣留。
进一步地，上述步骤中，控制指挥中心全程监视传识别作业过程并记录识别作业结果。
有益效果：
本发明能够应用于坝区船闸船只底部水下安全检查，在进闸航道外锚地设置船底可疑目标识别区，对发现有附着物和拖曳物的船舶船底进行进一步的可疑物识别，在普查基础上对可疑船舶复查，在保证船底安全检查效果的同时，兼顾了船底安全检查效率，减少了对航道通航效率的影响。
附图说明
图1为本发明一种坝区船底安全检查系统的空间分布图。
图2是本发明一种坝区船底安全检查系统的检查流程图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种坝区船闸船底安全检查系统，由上游船底水下安全检测装置、下游船底水下安全检测装置、上游船底目标识别装置、下游船底目标识别装置和控制指挥中心等组成。如图1所示，上游船底水下安全检测装置包括扫描声纳及其搭载平台，悬浮在水中，布置在上游船底扫描区(坝区船闸上游引航道口附近的进闸航道上)，对上游进入坝区的船只进行船底扫描，并将扫描数据上传给控制指挥中心；下游船底水下安全检测装置包括扫描声纳及其搭载平台，悬浮或固定在水下(根据水位变化情况确定)，布置在下游船底扫描区(坝区船闸下游引航道口附近的进闸航道上)，对下游进入坝区的船只进行船底扫描，并将扫描数据上传给控制指挥中心；上游船底目标识别装置包括船载三维声纳和ROV设备(搭载彩色摄像机)等，布置在上游船底可疑目标识别区(上游船底扫描区附近锚地，船闸外)，在接收到控制指挥中心下传的识别作业指令和必要数据后，对船底可疑物进行较高分辨率的声学识别或光学识别，以判断船舶可否通过船底安全检查，并将识别作业过程上传给控制指挥中心；下游船底目标识别装置包括船载三维声纳和ROV设备(搭载彩色摄像机)等，布置在下游船底可疑目标识别区(下游船底扫描区附近锚地，船闸外)，在接收到控制指挥中心下传的识别作业指令和必要数据后，对船底可疑物进行较高分辨率的声学识别或光学识别，以判断船舶可否通过船底安全检查，并将识别作业过程上传给控制指挥中心；控制指挥中心布置在岸上有安全保卫措施的场所，可根据上游船底水下安全检测装置或下游船底水下安全检测装置上传的数据合成待检查船只船底轮廓的三维图像并判读(判断船底是否有船底附着物和拖带物等船底可疑物)，可将可疑目标船只船底轮廓的三维图像(或数据)下传给上游船底目标识别装置和下游船底目标识别装置，并下达识别作业指令、监视目标船只驶入识别作业区过程和识别作业过程。
从上游方向通过坝区船闸的船舶船底安全检查流程是：从上游方向进入坝区船闸的船舶通过船底扫描区时，上游船底水下安全检测装置将对通过其上方的船舶底部水下部分进行声学扫描，并将该数据上传给控制指挥中心；控制指挥中心根据声学扫描数据形成完整的船底水下部分图像并判读，若未发现附着物和拖带物等船底可疑物，则对该船只放行(运行进入坝区船闸)；若发现船底有附着物和拖带物等可疑物，则通知该船只驶入上游船底可疑目标识别区接收进一步检查，并全程监视目标船舶驶入上游船底可疑目标识别区的过程；同时，控制指挥中心下达识别作业指令，并下传船舶底部水下部分的三维图像及数据给上游(或下游)船底目标识别装置；上游船底目标识别装置通过声学或光学扫描方式对可疑物进行辨别(先进行声学扫描，若通过声学扫描方式难以辨别出可疑物是否为疑似危险物，则通过光学扫描方式进一步对可疑物进行进一步辨别)，同时上传识别作业过程和结果给控制指挥中心，控制指挥中心全程监视传识别作业过程，辨别可疑物是否为疑似危险物(记录识别作业结果)；如果不是，则放行，如果是，将船只扣留；上游船舶通过船闸后，不进行船底安全检查，直接放行。
从下游方向通过坝区船闸的船舶船底安全检查流程是：从下游方向进入坝区船闸的船舶通过船底扫描区时，下游船底水下安全检测装置将对通过其上方的船舶底部水下部分进行声学扫描，并将该数据上传给控制指挥中心；控制指挥中心根据声学扫描数据形成完整的船底水下部分图像并判读，若未发现附着物和拖带物等船底可疑物，则对该船只放行(运行进入坝区船闸)；若发现船底有附着物和拖带物等可疑物，则通知该船只驶入下游船底可疑目标识别区接收进一步检查，并全程监视目标船舶驶入下游船底可疑目标识别区的过程；同时，控制指挥中心下达识别作业指令，并下传船舶底部水下部分的三维图像及数据给下游船底目标识别装置；下游船底目标识别装置通过声学或光学扫描方式对可疑物进行辨别(先进行声学扫描，若通过声学扫描方式难以辨别出可疑物是否为疑似危险物，则通过光学扫描方式进一步对可疑物进行进一步辨别)，同时上传识别作业过程和结果给控制指挥中心，控制指挥中心全程监视传识别作业过程，辨别可疑物是否为疑似危险物(记录识别作业结果)；如果不是，则放行，如果是，将船只扣留；下游船舶通过船闸后，不进行船底安全检查，直接放行。
本发明也可用于检查有无未报检的物品通过船只水下携带的方式通过坝区船闸。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种坝区船闸船底安全检查系统，由上游船底水下安全检测装置、下游船底水下安全检测装置、上游船底目标识别装置、下游船底目标识别装置和控制指挥中心组成；
所述上游船底水下安全检测装置包括扫描声纳及其搭载平台，悬浮在水中，布置在上游船底扫描区，上游船底水下安全检测装置对从上游方向进入坝区船闸的船只进行船底扫描，并通过光纤将扫描数据上传给控制指挥中心；
所述下游船底水下安全检测装置包括扫描声纳及其搭载平台，悬浮或固定在水下，布置在下游船底扫描区，下游船底水下安全检测装置对从下游方向进入坝区船闸船只进行船底扫描，并通过光纤将扫描数据上传给控制指挥中心；
所述上游船底目标识别装置包括船载三维声纳和ROV设备或者搭载彩色摄像机，布置在上游船底可疑目标识别区，上游船底目标识别装置在接收到控制指挥中心下传的识别作业指令后，对船底可疑物进行高分辨率的声学识别或光学识别，以判断船舶可否通过船底安全检查，并将识别作业过程上传给控制指挥中心，上游船底目标识别装置与控制指挥中心之间通过高速无线数据传输；
所述下游船底目标识别装置包括船载三维声纳和ROV设备，布置在下游船底可疑目标识别区，下游船底目标识别装置在接收到控制指挥中心下传的识别作业指令后，对船底可疑物进行高分辨率的声学识别或光学识别，以判断船舶可否通过船底安全检查，并将识别作业过程上传给控制指挥中心，上游船底目标识别装置与控制指挥中心之间通过高速无线数据传输；
所述控制指挥中心布置在岸上有保卫措施的场所，控制指挥中心根据上游船底水下安全检测装置或下游船底水下安全检测装置上传的数据合成待检查船只船底轮廓的三维图像并判读，确定船底是否有船底附着物和拖带物等船底可疑物，如果没有可疑物则发出放行指令，允许该船舶进入坝区船闸；如果存在可疑物，则控制指挥中心通知目标船舶驶入对应的识别作业区，并监控船舶驶入识别作业区过程，同时，控制指挥中心下达识别作业指令给相应的船底目标识别装置，并将可疑目标船只船底轮廓的三维图像或数据下传给相应的船底目标识别装置，同时监视识别作业过程，以防止船只底部携带禁止携带的危险物靠近江河大坝或港口。
2.如权利要求1所述的坝区船闸船底安全检查系统，其特征在于，所述上游船底扫描区在坝区上游引航道口附近的进闸航道上选取，所述上游船底可疑目标识别区在上游船底扫描区近岸区域选取；所述下游船底扫描区在坝区下游引航道口附近的进闸航道上选取，所述下游船底可疑目标识别区在下游船底扫描区近岸区域选取；所述控制指挥中心布置在岸上有安全保卫措施的场所。
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