CN114241812B - 一种内河桥梁分级预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内河桥梁分级预警系统，涉及内河桥梁分级预警系统领域，设置在桥梁前的上游河流段上，所述分级预警系统包括沿着上游河流段长度方向依次分布的限高预警区、缓行预警区、撞击预警区、桥梁示廓区。在距离桥梁来船方向，划分限高预警区、缓行预警区、撞击预警区、桥梁示廓区等四个级别的预警区域，限高预警区提醒当前水位、船高、桥梁限高等数据，提前识别船舶是否可通过桥梁，如果不能及时停止前进；缓行预警区主要提醒前方即将到达桥梁位置，提示桥梁高度、桥墩间宽度，当前水流速度、风速等信息，提醒船舶缓行；撞击预警区，道道接近桥梁的区域，则通过雷达监测船舶与桥墩位置，实时反馈船舶距离，达到风险距离发出报警。

Description

一种内河桥梁分级预警系统

技术领域

本发明涉及内河桥梁分级预警系统技术领域，具体为一种内河桥梁分级预警系统。

背景技术

国家提倡节能减排，近年来又提出碳达峰，碳中和目标。水上运输在运输节能上有着明显的优势，因此，内河航运将得到进一步发展，内河船舶数量有加速增长趋势，由于承载运输的水路是一个动态变化的“道路”，船舶航行收到水位、流速、风速等环境因素较大，加上船员注意力偶尔不集中等人为因素，船舶撞击桥梁事件时有发生。目前没有比较好的桥梁防撞措施，为保护桥梁，本系统提出分级预警方案，根据撞击几率由大到小，逐级加强提醒级别，变点状提醒为现状提醒，由单一提醒变多渠道组合提醒，有效保护桥梁安全。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种内河桥梁分级预警系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种内河桥梁分级预警系统，设置在桥梁前的上游河流段上，所述分级预警系统包括沿着上游河流段长度方向依次分布的限高预警区、缓行预警区、撞击预警区、桥梁示廓区，所述限高预警区内设置有限高装置、多功能情报板两块、定向广播两个，所述限高装置上设置有红外入侵探测，当船高度高于限高则切断红外射线，引发报警，所述缓行预警区的两岸各安装有声光报警器五个、多功能情报板三块、限速标志牌三块、雷达测距仪三台，所述撞击预警区的两岸安装有多功能情报板两块、定向广播一个、雷达测距仪两个，所述桥梁示廓区内设置有与桥梁、桥墩的轮廓相适配的示廓灯。

优选的，所述限高预警区设置在距离桥梁1000米～3000米的区域，所述缓行预警区设置在距离桥梁300米～1000米的区域，所述撞击预警区设置在距离桥梁50米～300米的区域，所述桥梁示廓区设置在距离桥梁0米～200米的区域。

优选的，所述限高装置设置在限高预警区的入口处，两块多功能情报板、两个定向广播设置在限高预警区的两岸。

优选的，所述限高装置包括两个支撑杆、限高杆、两个限宽杆、两个报警触发机构，所述限高杆的两端通过两个支撑杆固定在限高预警区的两岸，两个所述限宽杆的顶端通过万向连接器连接在限高杆的两侧，所述限高杆的两侧均设置有报警灯，两个报警触发机构固定在河底且与两个所述限宽杆的底端相对应，两个所述报警触发机构分别用于触发两个报警灯。

优选的，所述报警触发机构包括底桩、磁块一、磁块二、电磁铁、常闭干簧管，所述底桩竖直固定在河底，所述磁块一设置在底桩的顶部，所述磁块二设置在限宽杆的底部且与磁块一相对应，所述磁块一、磁块二、电磁铁串联在同一电路上，所述报警灯与电磁铁并联，所述常闭干簧管串联在报警灯的电路上。

优选的，所述限高装置还包括一个滑套一、两个滑套二、两根连接绳，限高杆包括上限高杆和下限高杆，所述上限高杆和下限高杆的两端连接支撑杆，所述滑套一滑动适配在上限高杆上，两个滑套二滑动适配在下限高杆上，所述上限高杆上沿着其长度方向设置有齿条，所述滑套一上枢接有与齿条啮合的齿轮，所述滑套一上设置有与齿轮相连的电机，所述滑套一设置有与齿轮同轴连接的卷绕盘，两根连接绳的一端固定在卷绕盘上，另一端分别连接两个滑套二。

优选的，所述滑套二上枢接有与下限高杆滑动连接的行走轮，所述滑套二上设置有与行走轮同轴连接的蜗卷弹簧盒。

优选的，所述限宽杆为圆形或多边形，所述限宽杆的环向、轴向枢接有致密的缓冲轮。

（三）有益效果

本发明提供了一种内河桥梁分级预警系统。具备以下有益效果：

1、该内河桥梁分级预警系统，在距离桥梁来船方向，划分限高预警区、缓行预警区、撞击预警区、桥梁示廓区等四个级别的预警区域，限高预警区提醒当前水位、船高、桥梁限高等数据，提前识别船舶是否可通过桥梁，如果不能及时停止前进；缓行预警区主要提醒前方即将到达桥梁位置，提示桥梁高度、桥墩间宽度，当前水流速度、风速等信息，提醒船舶缓行；撞击预警区，道道接近桥梁的区域，则通过雷达监测船舶与桥墩位置，实时反馈船舶距离，达到风险距离发出报警；桥梁示廓区，通过桥墩，桥梁安装示廓灯，当船舶接近桥梁时开启，当船舶驶离时关闭。

附图说明

图1为本发明的整体平面结构图；

图2为本发明的限高装置轴测图；

图3为本发明的上限高杆与下限高杆局部图；

图4为本发明的蜗卷弹簧盒示意图；

图5为本发明的限高装置平面示意图；

图6为本发明的报警触发机构电路图。

图中：1桥梁、2限高预警区、3缓行预警区、4撞击预警区、5桥梁示廓区、6示廓灯、7限高装置、8定向广播、9多功能情报板、10雷达测距仪、11限速标志牌、12滑套一、13滑套二、14连接绳、15齿轮、16齿条、17卷绕盘、18电机、19行走轮、20蜗卷弹簧盒、21电磁铁、22常闭干簧管、71支撑杆、72上限高杆、73下限高杆、74限宽杆、75缓冲轮、76底桩、77磁块一、78磁块二、79报警灯。

具体实施方式

本发明实施例提供一种内河桥梁分级预警系统，如图1-6所示，设置在桥梁1前的上游河流段上，分级预警系统包括沿着上游河流段长度方向依次分布的限高预警区2、缓行预警区3、撞击预警区4、桥梁示廓区5。

如图1所示，限高预警区2设置在距离桥梁11000米～3000米的区域，缓行预警区3设置在距离桥梁1300米～1000米的区域，撞击预警区4设置在距离桥梁150米～300米的区域，桥梁示廓区5设置在距离桥梁10米～200米的区域。

限高预警区2内设置有限高装置7、多功能情报板9两块、定向广播8两个，限高装置7设置在限高预警区2的入口处，限高装置7上设置有红外入侵探测23，当船高度高于限高则切断红外射线，引发报警，两块多功能情报板9、两个定向广播8设置在限高预警区2的两岸。根据桥梁1限高在限高装置7上安装红外入侵探测，当船高度高于限高则切断红外射线，引发报警，多功能情报板9显示桥梁1高度及提示船舶超限禁止前行，定向广播8同时语音播报提醒。

缓行预警区3的两岸各安装有声光报警器五个、多功能情报板9三块、限速标志牌11三块、雷达测距仪10三台。雷达实时测量驶入该区域的船舶速度及距离岸侧距离，发现船舶超速或接近岸侧距离小于规定阈值则引发报警，声光报警器闪烁报警提醒，情报板提示船舶超速。

撞击预警区4的两岸安装有多功能情报板9两块、定向广播8一个、雷达测距仪10两个。多功能情报板9实时显示船舶距离桥墩距离，当距离小于设定安全上限时引发报警，定向广播8语音提醒。

桥梁示廓区5内设置有与桥梁1、桥墩的轮廓相适配的示廓灯6。示廓灯6显示桥梁1及桥墩的轮廓，当船舶驶入轮廓区，示廓灯6打开，船舶驶离示廓区则示廓灯6关闭。

多功能情报板9为高速p25可变情报板。

定向广播8用于广播，为现有的市售产品。

在距离桥梁1来船方向，划分限高预警区2、缓行预警区3、撞击预警区4、桥梁示廓区5等四个级别的预警区域，限高预警区2提醒当前水位、船高、桥梁1限高等数据，提前识别船舶是否可通过桥梁1，如果不能及时停止前进；缓行预警区3主要提醒前方即将到达桥梁1位置，提示桥梁1高度、桥墩间宽度，当前水流速度、风速等信息，提醒船舶缓行；撞击预警区4，道道接近桥梁1的区域，则通过雷达监测船舶与桥墩位置，实时反馈船舶距离，达到风险距离发出报警；桥梁示廓区5，通过桥墩，桥梁1安装示廓灯6，当船舶接近桥梁1时开启，当船舶驶离时关闭。

如图2所示，限高装置7包括两个支撑杆71、限高杆、两个限宽杆74、两个报警触发机构。限高杆的两端通过两个支撑杆71固定在限高预警区2的两岸，限高预警区2内的定向广播8设置在支撑杆71上。两个限宽杆74的顶端通过万向连接器连接在限高杆的两侧，当偏离方向的船舶装上限宽杆74时，限宽杆74会朝着任意方向发生转动，防止船舶将限宽杆74和限高杆撞倒。限高杆的两侧均设置有报警灯79，两个报警触发机构固定在河底且与两个限宽杆74的底端相对应，两个报警触发机构分别用于触发两个报警灯79。

如图2、5、6所示，报警触发机构包括底桩76、磁块一77、磁块二78、电磁铁21、常闭干簧管22，底桩76竖直固定在河底，磁块一77设置在底桩76的顶部，磁块二78设置在限宽杆74的底部且与磁块一77相对应，磁块一77、磁块二78、电磁铁21串联在同一电路上，磁块一77、磁块二78具有导体。报警灯79与电磁铁21并联，常闭干簧管22串联在报警灯79的电路上。

报警触发机构的原理：常态下，限宽杆74底部的磁块二78吸附在磁块一77上，使电磁铁21通电，常闭干簧管22在电磁铁21的作用下断开，报警灯79处于断电状态。当船舶朝着偏离方向的限宽杆74撞击时，限宽杆74发生位移，使磁块二78、磁块一77相互脱离，电磁铁21断电，同时常闭干簧管22消磁闭合，使偏离方向一侧的报警灯79亮起并报警，提醒船只偏离方向。

如图3所示，限高装置7还包括一个滑套一12、两个滑套二13、两根连接绳14，限高杆包括上限高杆72和下限高杆73，上限高杆72和下限高杆73的两端连接支撑杆71，滑套一12滑动适配在上限高杆72上，两个滑套二13滑动适配在下限高杆73上，上限高杆72上沿着其长度方向设置有齿条16，滑套一12上枢接有与齿条16啮合的齿轮15，滑套一12上设置有与齿轮15相连的电机18，滑套一12设置有与齿轮15同轴连接的卷绕盘17，两根连接绳14的一端固定在卷绕盘17上，另一端分别连接两个滑套二13。

当河流上需要作业或举行一些活动需要将限宽杆74收拢时，电机18驱动齿轮15转动，齿轮15在齿条16上行走的同时带动卷绕盘17转动，使两根连接绳14逐步卷绕在卷绕盘17上，同时拉动两个限宽杆74上的滑套二13朝着滑套一12的滑动方向行进。使滑套一12带动滑套二13移动的同时将连接绳14收拢，避免连接绳14缠绕。

如图4所示，滑套二13上枢接有与下限高杆73滑动连接的行走轮19，滑套二13上设置有与行走轮19同轴连接的蜗卷弹簧盒20。蜗卷弹簧盒20类似发条，能够收紧蓄能和弹性释放。当滑套二13朝着收拢一方移动时，滑套二13上的行走轮19转动并带动蜗卷弹簧盒20收紧，当需要将两个限宽杆74安装到初始限宽位置时，滑套一12移动到达指定位置，并将连接绳14展开，两个滑套二13在蜗卷弹簧盒20的作用下，自然带动行走轮19向两侧转动，直至滑套二13拉紧连接绳14，连接绳14拉紧状态即限宽杆74的预定位置。

限宽杆74为圆形或多边形，限宽杆74的环向、轴向枢接有致密的缓冲轮75。当船舶撞上限宽杆74时，缓冲轮75会发生自转，并带动限宽杆74发生侧转，能够大大降低限宽杆74的受力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种内河桥梁分级预警系统，设置在桥梁（1）前的上游河流段上，其特征在于：所述分级预警系统包括沿着上游河流段长度方向依次分布的限高预警区（2）、缓行预警区（3）、撞击预警区（4）、桥梁示廓区（5），所述限高预警区（2）内设置有限高装置（7）、多功能情报板（9）两块、定向广播（8）两个，所述限高装置（7）上设置有红外入侵探测（23），当船高度高于限高则切断红外射线，引发报警，所述缓行预警区（3）的两岸各安装有声光报警器五个、多功能情报板（9）三块、限速标志牌（11）三块、雷达测距仪（10）三台，所述撞击预警区（4）的两岸安装有多功能情报板（9）两块、定向广播（8）一个、雷达测距仪（10）两个，所述桥梁示廓区（5）内设置有与桥梁（1）、桥墩的轮廓相适配的示廓灯（6）；

所述限高装置（7）设置在限高预警区（2）的入口处，两块多功能情报板（9）、两个定向广播（8）设置在限高预警区（2）的两岸；

所述限高装置（7）包括两个支撑杆（71）、限高杆、两个限宽杆（74）、两个报警触发机构，所述限高杆的两端通过两个支撑杆（71）固定在限高预警区（2）的两岸，两个所述限宽杆（74）的顶端通过万向连接器连接在限高杆的两侧，所述限高杆的两侧均设置有报警灯（79），两个报警触发机构固定在河底且与两个所述限宽杆（74）的底端相对应，两个所述报警触发机构分别用于触发两个报警灯（79）；

所述报警触发机构包括底桩（76）、磁块一（77）、磁块二（78）、电磁铁（21）、常闭干簧管（22），所述底桩（76）竖直固定在河底，所述磁块一（77）设置在底桩（76）的顶部，所述磁块二（78）设置在限宽杆（74）的底部且与磁块一（77）相对应，所述磁块一（77）、磁块二（78）、电磁铁（21）串联在同一电路上，所述报警灯（79）与电磁铁（21）并联，所述常闭干簧管（22）串联在报警灯（79）的电路上。

2.根据权利要求1所述的一种内河桥梁分级预警系统，其特征在于：所述限高预警区（2）设置在距离桥梁（1）1000米～3000米的区域，所述缓行预警区（3）设置在距离桥梁（1）300米～1000米的区域，所述撞击预警区（4）设置在距离桥梁（1）50米～300米的区域，所述桥梁示廓区（5）设置在距离桥梁（1）0米～200米的区域。

3.根据权利要求1所述的一种内河桥梁分级预警系统，其特征在于：所述限高装置（7）还包括一个滑套一（12）、两个滑套二（13）、两根连接绳（14），限高杆包括上限高杆（72）和下限高杆（73），所述上限高杆（72）和下限高杆（73）的两端连接支撑杆（71），所述滑套一（12）滑动适配在上限高杆（72）上，两个滑套二（13）滑动适配在下限高杆（73）上，所述上限高杆（72）上沿着其长度方向设置有齿条（16），所述滑套一（12）上枢接有与齿条（16）啮合的齿轮（15），所述滑套一（12）上设置有与齿轮（15）相连的电机（18），所述滑套一（12）设置有与齿轮（15）同轴连接的卷绕盘（17），两根连接绳（14）的一端固定在卷绕盘（17）上，另一端分别连接两个滑套二（13）。

4.根据权利要求3所述的一种内河桥梁分级预警系统，其特征在于：所述滑套二（13）上枢接有与下限高杆（73）滑动连接的行走轮（19），所述滑套二（13）上设置有与行走轮（19）同轴连接的蜗卷弹簧盒（20）。

5.根据权利要求1所述的一种内河桥梁分级预警系统，其特征在于：所述限宽杆（74）为圆形或多边形，所述限宽杆（74）的环向、轴向枢接有致密的缓冲轮（75）。

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