CN107945579A - 桥梁防碰撞智能预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种桥梁防碰撞智能预警系统，通过船舶超高传感器检测进入桥梁区域的船舶是否超高，通过水位传感器实时检测桥梁水域水位高度，通过AIS模块获取桥梁区域通航船舶的名称、位置、速度、航向、大小等信息，控制计算机根据获取的船舶超高传感器状态信息、自动判断船舶是否超高，根据获取的实时水位高度，计算出桥梁的实时通航净高，并通过AIS模块、VHF发射模块以及LED显示屏及时对船舶发布实时通航净高信息以及船舶超高预警信息，及时对船舶进行智能防撞预警。本发明能有效保护航道上船舶及桥梁的安全以及提高桥梁和航道的管理水平。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁安全系统领域，尤指一种桥梁防碰撞智能预警系统。
背景技术
近年来，随着国内国民经济的高速增长，内河航运事业发展迅速，同时桥梁的数量也逐渐增多，内河航运交通变得十分繁忙，由于航道桥梁通航净高有限及桥梁数量增多，经常出现船舶航行时碰撞桥梁的事故。为了防止碰撞桥梁事故的发生，通常会在航运航道的桥梁上设置桥梁防撞装置。
现有的桥梁防撞装置单纯设置在桥梁上，当发现有碰撞危险时，桥梁防撞装置的报警器会发出报警信息。这种防撞装置通常的桥梁防撞装置存在预警的距离短，从发出预警至碰撞发生之间的时间短，收到预警后的船舶改变航向、规避危险的时间不足，防撞效果差；此外，当船舶发生事故时，需要相关的海事部门到现场进行调查取证，不便于管理。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种桥梁防碰撞智能预警系统，实时对过往桥梁的船舶进行监测，准确检测船舶船高，及时对船舶进行智能防撞预警，同时便于对通航船舶进行管理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种桥梁防碰撞智能预警系统，包括
船舶超高传感器，用于检测船舶是否超高；
水位传感器，设置在桥梁水域上，用于实时检测桥梁水域实时水位信息；
AIS模块，用于接收预警范围内船舶发射的AIS信息，包括船舶的名称、位置、速度、航向、大小等各种信息，并向预警范围内船舶发送短信预警信息；
VHF发射模块，用于将音频信号转换成无线电信号并发射预警信息；
LED显示屏，设置在桥梁上游航道和下游航道的岸侧或者桥梁上，用于向进入桥区的船舶显示实时通航净高以及超高预警信息；
控制计算机，用于采集船舶超高传感器、水位传感器、AIS模块的信息并进行处理，根据处理结果判断船舶是否超高并发布预警；
电源模块，用于对系统供电；
所述船舶超高传感器、AIS模块、水位传感器、VHF发射模块、LED显示屏分别与控制计算机连接。
本发明的有益效果在于：
本发明通过船舶超高传感器检测进入桥梁区域的船舶是否超高，通过水位传感器实时检测桥梁水域水位高度，通过AIS模块获取桥梁区域通航船舶的名称、位置、速度、航向、大小等信息，控制计算机根据获取的船舶超高传感器状态信息、自动判断船舶是否超高，根据获取的实时水位高度，计算出桥梁实时通航高度，并通过AIS模块、VHF发射模块以及LED显示屏及时对船舶发布实时通航净高信息以及船舶超高预警信息，及时对船舶进行智能防撞预警。本发明能有效保护航道上船舶及桥梁的安全及提高桥梁和航道的管理水平。
附图说明
图1 是本发明的系统示意图；
图2 是船舶超高传感器实施方式的示意图；
图3 是船舶超高传感器另一实施方式的示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本实施例公开一种桥梁防碰撞智能预警系统，一种桥梁防碰撞智能预警系统，包括
船舶超高传感器，用于检测船舶是否超高；
具体而言，通过船舶超高传感器检测船舶是否超高的实施方式有两种，如图2所示，船舶超高传感器包括激光发射器、激光接收器和立柱，其中立柱相对地设置在河堤上，激光发射器和激光接收器分别相对地设置在立柱上，激光发射器发射激光束并通过激光接收器接收，并设定激光发射器和激光接收器的安装高度，以作为检测船舶是否超高的预警高度，同时激光接收器与控制计算机连接，当船舶的高度高于激光束的高度，激光接收器不能接收到激光，则发送船舶超高信号至控制计算机；
如图3所示为船舶超高传感器检测船舶是否超高的另一实施方式，船舶超高传感器包括视频摄像头、立柱，其中立柱设置在河堤或桥墩上，视频摄像头水平安装在立柱上，并设定视频摄像头的安装高度，以作为检测船舶是否超高的预警高度，同时视频摄像头与控制计算机连接，当船舶的高度高于视频摄像头设置的高度，视频摄像头检测到船舶超高的信号并将超高信号传至控制计算机；
水位传感器，设置在桥梁水域上，用于实时检测桥梁水域实时水位信息；
AIS模块，用于接收预警范围内船舶发射的AIS信息，并向预警范围内船舶发送短信预警信息；
VHF发射模块，用于将音频信号转换成无线电信号并发射预警信息；
LED显示屏，设置在桥梁上游航道和下游航道的岸侧或者桥梁上，用于向进入桥区的船舶显示实时通航净高以及超高预警信息；
控制计算机，用与采集船舶超高传感器、水位传感器、AIS模块的信息并进行处理，根据处理结果判断船舶是否超高并发布预警；
电源模块，用于对系统供电；
所述船舶超高传感器、AIS模块、水位传感器、VHF发射模块、LED显示屏分别于控制计算机连接。
具体地，所述控制计算机设置有第一IO接口，所述船舶超高传感器的输出端与控制计算机的第一IO接口连接。
具体地，所述控制计算机设置有第一RS-485接口，所述AIS模块的输入输出端与第一RS-485接口电气连接，AIS模块收预警范围内船舶发射的AIS信息并通过RS-485接口传输给控制计算机进行处理，控制计算机将处理信息通过AIS模块输出端向船舶发送文字预警短信。
具体地，控制计算机设置有第二RS-485接口，所述水位传感器的输出端与第二RS-485接口连接，实时将桥梁水域的水位信息输出至控制计算机。
具体地，控制计算机设置有音频输入输出接口以及IO接口，所述VHF发射模块通过屏蔽线与控制计算机的音频输入输出接口连接，控制计算机通过IO接口控制VHF发射模块发射信息。
具体地，所述电源模块为开关电源，用于将220V交流电转换成直流电源，并对船舶超高传感器、AIS模块、水位传感器、VHF发射模块、LED显示屏、控制计算机连接供电。
本系统的具体预警方法包括以下步骤：
S1.AIS模块接收预警范围内船舶发射的AIS信息，并发送至控制计算机进行解析，判断是否有船舶驶入桥区，如果有则提取驶入桥区的船舶的MMSI号，通过查找控制计算机数据库提取对应MMSI的中文船名；
S2.控制计算机根据桥梁的设计通航标高、测量的实时水位高度，计算出实时通航净高；
S3.船舶超高传感器将采集船舶的通航高度，并发送至控制计算机进行处理，判断船舶的通航高度是否大于实时通航净高；
S4.控制计算机把进入桥区船舶的中文船名、通航净高、是否超高等预警信息内容通过控制计算机转换变成语音信息，通过控制计算机的语音输出接口传输给VHF发射模块向进入桥区的船舶发布桥梁的实时通航净高以及是否超高的预警信息；
S5.控制计算机把进入桥区船舶的中文船名、通航净高、是否超高等预警信息内容通过RS-485传输给LED显示屏，LED显示屏向进入桥区的船舶显示桥梁的实时通航净高以及是否超高的预警信息；
S6.控制计算机把通航净高、是否超高等预警信息内容通过RS-485传输给AIS模块，通过AIS模块向进入桥区的船舶发送文字短信预警信息。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种桥梁防碰撞智能预警系统，其特征在于，包括
船舶超高传感器，用于检测船舶是否超高；
AIS模块，用于接收预警范围内船舶发射的AIS信息，并向预警范围内船舶发送短信预警信息；
VHF发射模块，用于将音频信号转换成无线电信号并发射预警信息；
LED显示屏，设置在桥梁上游航道和下游航道的岸侧或者桥梁上，用于向进入桥区的船舶显示实时通航净高以及超高预警信息；
控制计算机，用于采集船舶超高传感器、水位传感器、AIS模块的信息并进行处理，根据处理结果判断船舶是否超高并发送预警；
电源模块，用于对系统供电；
所述船舶超高传感器、AIS模块、VHF发射模块、LED显示屏分别与控制计算机连接。
2.根据权利要求1所述的桥梁防碰撞智能预警系统，其特征在于，所述控制计算机设置有第一IO接口，所述船舶超高传感器的输出端与控制计算机的第一IO接口连接。
3.根据权利要求1所述的桥梁防碰撞智能预警系统，其特征在于，所述控制计算机设置有第一RS-485接口，所述AIS模块的输入输出端与第一RS-485接口电气连接，AIS模块接收预警范围内船舶发射的AIS信息并通过RS-485接口传输给控制计算机进行处理，控制计算机将处理信息通过AIS模块输出端向船舶发送文字预警短信。
4.根据权利要求1所述的桥梁防碰撞智能预警系统，其特征在于，还包括水位传感器，所述水位传感器设置在桥梁水域上，用于实时检测桥梁水域实时水位信息；控制计算机设置有第二RS-485接口，所述水位传感器的输出端与第二RS-485接口连接，实时将桥梁水域的水位信息输出至控制计算机。
5.根据权利要求1所述的桥梁防碰撞智能预警系统，其特征在于，控制计算机设置有音频输入输出接口以及IO接口，所述VHF发射模块通过屏蔽线与控制计算机的音频输入输出接口连接，控制计算机通过IO接口控制VHF发射模块发射信息。
6.根据权利要求1所述的桥梁防碰撞智能预警系统，其特征在于，所述电源模块为开关电源，用于将220V交流电转换成直流电源，并对船舶超高传感器、AIS模块、水位传感器、VHF发射模块、LED显示屏、控制计算机连接供电。
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