CN113066311A - 一种基于ais数据的桥梁主动防船撞预警系统 - Google Patents

一种基于ais数据的桥梁主动防船撞预警系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113066311A
CN113066311A CN202110298421.7A CN202110298421A CN113066311A CN 113066311 A CN113066311 A CN 113066311A CN 202110298421 A CN202110298421 A CN 202110298421A CN 113066311 A CN113066311 A CN 113066311A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ship
bridge
ais data
early warning
collision prevention
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110298421.7A
Other languages
English (en)
Inventor
许明财
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Lituo Bridge Technology Crash Facility Co ltd
Original Assignee
Wuhan Lituo Bridge Technology Crash Facility Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Lituo Bridge Technology Crash Facility Co ltd filed Critical Wuhan Lituo Bridge Technology Crash Facility Co ltd
Publication of CN113066311A publication Critical patent/CN113066311A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02—Anti-collision systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，包括高清摄像系统、激光发射仪、桥梁防撞安全管理平台、岸基AIS数据接受仪、设防桥梁、激光接受仪。本发明通过可见光摄像系统、红外热像摄像识别跟踪船只，同时利用岸基AIS数据接受仪获得相关船只的主尺度、航速、航向、航向改变率等信息，根据以上信息计算船舶航行轨迹并评估对桥撞击风险，若航行风险较大，告警装置随即启动，利用强光、语音播报及海事电台多途径提醒船舶及时采取避险措施。

Description

一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统
技术领域
本发明涉及桥梁防撞技术领域，具体为一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统。
背景技术
本发明涉及船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)数据，通过AIS系统岸基设备接受船载设备发出的船舶信息，结合红外线、高清摄像系统等多源数据，实时监测桥梁船撞风险并及时预警，使得桥梁具备主动防船撞能力。
随着我国基础建设及航运业的迅猛发展，桥梁数量及航道通航密度逐年增加，桥梁与船舶之间的矛盾日益突出。船舶撞击桥梁事故屡见不鲜且呈上升趋势，由船撞事故所导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏令人触目惊心，其他间接损失如航道阻塞、列车停运、公众心理冲击等更是难以估量。
目前常见的桥梁防船撞装置多为被动式，通过桥墩附属结构物来阻隔船舶并减小船舶撞击力以达到保护桥墩的目的。然而，被动式防撞装置对于桥梁防撞安全存在一定的自身局限性，只能减损而不能避免事故的发生，而主动式防船撞预警系统可转变桥梁“被动设防”的角色，采取“主动预警”的方式避免船撞事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：包括高清摄像系统、激光发射仪、桥梁防撞安全管理平台、岸基AIS数据接受仪、设防桥梁、激光接受仪；
所述设防桥梁的两侧壁均固定安装有高清摄像系统，所述设防桥梁的两侧壁的端头处均固定安装有激光发射仪，所述激光发射仪的正对方向且距离米处固定安装有激光接受仪。
作为本发明的一种优选实施方式，所述激光接受仪和激光发射仪对称设置，所述激光接受仪通过支柱固定于水面上侧且和激光发射仪处于同一高度。
作为本发明的一种优选实施方式，所述高清摄像系统和激光发射仪的信号通道均与桥梁防撞安全管理平台的信号通道互通。
作为本发明的一种优选实施方式，所述高清摄像系统带有用于夜间或能见度较低的时候保持监测能力的红外热像摄像设备。
作为本发明的一种优选实施方式，所述岸基AIS数据接受仪为用于接收船舶动态信息的接受仪。
作为本发明的一种优选实施方式，所述岸基AIS数据接受仪的信号通道和桥梁防撞安全管理平台的信号通道互通。
作为本发明的一种优选实施方式，所述高清摄像系统的朝向均正对于通航方向。
作为本发明的一种优选实施方式，还包括已通过船舶、待通过船舶、监控中船舶，所述已通过船舶、待通过船舶、监控中船舶均安装有AIS系统为船舶自动识别系统，AIS系统记录了船舶类型、主尺度的静态信息，且每隔3–10秒发射船位、航速和航向的动态信息。
作为本发明的一种优选实施方式，所述激光发射仪和设防桥梁呈45°设置。
作为本发明的一种优选实施方式，两组所述高清摄像系统分别设置于设防桥梁前后两侧壁的左右两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过可见光摄像系统、红外热像摄像识别跟踪船只，同时利用岸基AIS数据接受仪获得相关船只的主尺度、航速、航向、航向改变率等信息，根据以上信息计算船舶航行轨迹并评估对桥撞击风险，若航行风险较大，告警装置随即启动，利用强光、语音播报及海事电台多途径提醒船舶及时采取避险措施。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警装置示意图；
图2为本发明一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统步骤流程图。
图中，1、高清摄像系统；2、激光发射仪；3、桥梁防撞安全管理平台；4、岸基AIS数据接受仪；5、设防桥梁；6、已通过船舶；7、待通过船舶；8、监控中船舶；9、激光接受仪。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，包括高清摄像系统1、激光发射仪2、桥梁防撞安全管理平台3、岸基AIS数据接受仪4、设防桥梁5、激光接受仪9；
所述设防桥梁5的两侧壁均固定安装有高清摄像系统1，所述设防桥梁5的两侧壁的端头处均固定安装有激光发射仪2，所述激光发射仪2的正对方向且距离500米处固定安装有激光接受仪9。
进一步的，所述激光接受仪9和激光发射仪2对称设置，所述激光接受仪9通过支柱固定于水面上侧且和激光发射仪2处于同一高度。
进一步的，所述高清摄像系统1和激光发射仪2的信号通道均与桥梁防撞安全管理平台3的信号通道互通。
进一步的，所述高清摄像系统1带有用于夜间或能见度较低的时候保持监测能力的红外热像摄像设备。
进一步的，所述岸基AIS数据接受仪4为用于接收船舶动态信息的接受仪。
进一步的，所述岸基AIS数据接受仪4的信号通道和桥梁防撞安全管理平台3的信号通道互通。
进一步的，所述高清摄像系统1的朝向均正对于通航方向。
进一步的，还包括已通过船舶6、待通过船舶7、监控中船舶8，所述已通过船舶6、待通过船舶7、监控中船舶8均安装有AIS系统为船舶自动识别系统，AIS系统记录了船舶类型、主尺度的静态信息，且每隔3–10秒发射船位、航速和航向的动态信息。
进一步的，所述激光发射仪2和设防桥梁5呈45°设置。
进一步的，两组所述高清摄像系统1分别设置于设防桥梁5前后两侧壁的左右两侧。
系统工作流程如下：
步骤一：部署高清摄像系统1于桥梁梁体，两组高清摄像系统1分布于设防桥梁5前后侧壁的两侧，使得能够正对通航路线，设置参数使能得到水面船舶行驶清晰画面；连接摄像系统到桥梁防撞安全管理平台3检测跟踪模块，使海事管理部门可以实时看到航道情况；
步骤二：部署激光测距系统于航道两侧，通过激光发射仪2和激光接受仪9能够测量船舶距桥梁距离，确认目标船舶进入警告区域，激光发射仪2和激光接受仪9所得的数据会传送给桥梁防撞安全管理平3；
步骤三：输入桥型数据如桥墩外形、桥墩位置、法向与航道夹角等到桥梁防撞安全管理平台3；连接天气及水文监控到管理平台，可直观显示当前风力、风向、能见度、水位高度以及水流速度；
步骤四：部署岸基AIS数据接受仪4，接受目标船舶航行信息，然后将船舶的信息反馈给桥梁防撞安全管理平台3，结合水位、风力等环境因素分析目标船舶运动信息，预测未来航迹，判断船撞风险；
步骤五：当桥梁防撞安全管理平台3判断出存在风险时，海事管理部门可以根据风险大小采取相应应急措施，语音播报、强光照射、海事电台呼叫，警告目标船舶采取避险措施，当不存在风险时，则船只正常通过。
本发明中，所述高清摄像系统、激光测距系统及AIS数据接受系统为船舶信息多源数据融合，可防止因为鸟类或其他飞行物的经过而产生误报。
该主动防船撞预警系统兼具视频取证功能，有利于事故发生后的追责。
该主动防船撞预警系统兼具数据储存功能，通过分析通航船舶数据，加强桥梁安全及航道运行的管理。
综上所述，本发明通过可见光摄像系统、红外热像摄像识别跟踪船只，同时利用岸基AIS数据接受仪获得相关船只的主尺度、航速、航向、航向改变率等信息，根据以上信息计算船舶航行轨迹并评估对桥撞击风险，若航行风险较大，告警装置随即启动，利用强光、语音播报及海事电台多途径提醒船舶及时采取避险措施。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：包括高清摄像系统(1)、激光发射仪(2)、桥梁防撞安全管理平台(3)、岸基AIS数据接受仪(4)、设防桥梁(5)、激光接受仪(9)；
所述设防桥梁(5)的两侧壁均固定安装有高清摄像系统(1)，所述设防桥梁(5)的两侧壁的端头处均固定安装有激光发射仪(2)，所述激光发射仪(2)的正对方向且距离500米处固定安装有激光接受仪(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：所述激光接受仪(9)和激光发射仪(2)对称设置，所述激光接受仪(9)通过支柱固定于水面上侧且和激光发射仪(2)处于同一高度。
3.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：所述高清摄像系统(1)和激光发射仪(2)的信号通道均与桥梁防撞安全管理平台(3)的信号通道互通。
4.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：所述高清摄像系统(1)带有用于夜间或能见度较低的时候保持监测能力的红外热像摄像设备。
5.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：所述岸基AIS数据接受仪(4)为用于接收船舶动态信息的接受仪。
6.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：所述岸基AIS数据接受仪(4)的信号通道和桥梁防撞安全管理平台(3)的信号通道互通。
7.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：所述高清摄像系统(1)的朝向均正对于通航方向。
8.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：还包括已通过船舶(6)、待通过船舶(7)、监控中船舶(8)，所述已通过船舶(6)、待通过船舶(7)、监控中船舶(8)均安装有AIS系统为船舶自动识别系统，AIS系统记录了船舶类型、主尺度的静态信息，且每隔3–10秒发射船位、航速和航向的动态信息。
9.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：所述激光发射仪(2)和设防桥梁(5)呈45°设置。
10.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于：两组所述高清摄像系统(1)分别设置于设防桥梁(5)前后两侧壁的左右两侧。
CN202110298421.7A 2020-12-29 2021-03-19 一种基于ais数据的桥梁主动防船撞预警系统 Pending CN113066311A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011599221 2020-12-29
CN2020115992217 2020-12-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113066311A true CN113066311A (zh) 2021-07-02

Family

ID=76562517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110298421.7A Pending CN113066311A (zh) 2020-12-29 2021-03-19 一种基于ais数据的桥梁主动防船撞预警系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113066311A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114973770A (zh) * 2021-10-11 2022-08-30 中国铁道科学研究院集团有限公司 一种桥梁安全监测装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104916166A (zh) * 2015-05-07 2015-09-16 南通大学 一种桥梁防撞预警系统及实现方法
CN106710313A (zh) * 2016-12-28 2017-05-24 中国交通通信信息中心 基于激光三维成像技术的桥区船舶主动避碰方法及系统
CN106846918A (zh) * 2017-03-21 2017-06-13 广州嘉航通信科技有限公司 桥梁防撞系统
CN106971630A (zh) * 2017-03-27 2017-07-21 中公智联（北京）科技有限公司 通航桥梁桥墩防撞监控预警系统
CN207302362U (zh) * 2017-09-21 2018-05-01 佛山喜讯电子科技有限公司 基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置
CN108281043A (zh) * 2018-03-23 2018-07-13 上海海事大学 一种船舶碰撞风险预警系统及预警方法
CN108417092A (zh) * 2017-02-10 2018-08-17 福建双翔物联信息科技有限公司 一种水路桥梁防撞激光预警系统及实现方法
CN108510803A (zh) * 2018-05-30 2018-09-07 广州北环高速公路有限公司 一种桥梁预警防撞系统
CN209118512U (zh) * 2018-12-14 2019-07-16 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种桥梁防撞预警装置
CN110031857A (zh) * 2019-04-18 2019-07-19 广州嘉航通信科技有限公司 一种船舶超高预警系统
CN110175186A (zh) * 2019-05-15 2019-08-27 中国舰船研究设计中心 一种智能船舶环境威胁目标感知系统及方法
CN110491174A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 浙江华是科技股份有限公司 一种内河船舶桥梁防撞检测系统及方法
CN111951610A (zh) * 2020-08-31 2020-11-17 上海海事大学 一种船-桥避碰主动防撞智能预警系统及方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104916166A (zh) * 2015-05-07 2015-09-16 南通大学 一种桥梁防撞预警系统及实现方法
CN106710313A (zh) * 2016-12-28 2017-05-24 中国交通通信信息中心 基于激光三维成像技术的桥区船舶主动避碰方法及系统
CN108417092A (zh) * 2017-02-10 2018-08-17 福建双翔物联信息科技有限公司 一种水路桥梁防撞激光预警系统及实现方法
CN106846918A (zh) * 2017-03-21 2017-06-13 广州嘉航通信科技有限公司 桥梁防撞系统
CN106971630A (zh) * 2017-03-27 2017-07-21 中公智联（北京）科技有限公司 通航桥梁桥墩防撞监控预警系统
CN207302362U (zh) * 2017-09-21 2018-05-01 佛山喜讯电子科技有限公司 基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置
CN108281043A (zh) * 2018-03-23 2018-07-13 上海海事大学 一种船舶碰撞风险预警系统及预警方法
CN108510803A (zh) * 2018-05-30 2018-09-07 广州北环高速公路有限公司 一种桥梁预警防撞系统
CN209118512U (zh) * 2018-12-14 2019-07-16 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种桥梁防撞预警装置
CN110031857A (zh) * 2019-04-18 2019-07-19 广州嘉航通信科技有限公司 一种船舶超高预警系统
CN110175186A (zh) * 2019-05-15 2019-08-27 中国舰船研究设计中心 一种智能船舶环境威胁目标感知系统及方法
CN110491174A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 浙江华是科技股份有限公司 一种内河船舶桥梁防撞检测系统及方法
CN111951610A (zh) * 2020-08-31 2020-11-17 上海海事大学 一种船-桥避碰主动防撞智能预警系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114973770A (zh) * 2021-10-11 2022-08-30 中国铁道科学研究院集团有限公司 一种桥梁安全监测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109709589B (zh) 一种海空区域立体感知防控系统
CN109410649A (zh) 一种桥梁主动防撞预警系统及方法
CN201698587U (zh) 铁路立交桥超高防撞智能预警系统
CN110085045A (zh) 道路及行车实时安全监测、导航系统和安全监测方法
CN103255728B (zh) 一种桥梁或隧道防碰撞安全系统
CN202075829U (zh) 一种入侵检测系统
CN106971630A (zh) 通航桥梁桥墩防撞监控预警系统
CN109887340A (zh) 一种桥区船舶航行防撞预警系统
CN109144060A (zh) 一种船舶航线的危险识别方法及系统
CN102426804A (zh) 基于远红外交叉热成像的桥梁防船撞预警系统
CN110031857A (zh) 一种船舶超高预警系统
CN111445726A (zh) 基于分布式视频监测的桥梁防撞预警的系统及方法
CN101986170A (zh) 桥梁防撞雷达预警管理系统
CN115497340A (zh) 一种内河航道交通状态全息感知系统和方法
CN113299119A (zh) 一种用于通航船舶桥梁防撞的预警方法及装置
CN110718096A (zh) 一种桥梁碰撞预警系统及预警方法
CN113066311A (zh) 一种基于ais数据的桥梁主动防船撞预警系统
CN209087160U (zh) 基于激光扫描的桥梁防撞监测装置
CN209118512U (zh) 一种桥梁防撞预警装置
CN114550500A (zh) 一种预报船舶撞击护岸的方法和系统
CN213069195U (zh) 一种基于北斗定位系统的船舶靠泊辅助系统
CN212060567U (zh) 一种船舶障碍物探测系统
CN102708705A (zh) 防止物体撞击桥梁的预警系统
CN202331816U (zh) 基于远红外交叉热成像的桥梁防船撞预警系统
CN202166739U (zh) 桥梁防撞雷达预警管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210702