CN216133516U - 桥梁防撞预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了桥梁防撞预警系统，涉及桥梁防撞技术领域，包括前端设备、通信传输单元和管理中心，所述前端设备包括安装在桥梁上的预警控制终端、雷达偏航超高检测仪、AIS接收设备、声光报警控制单元和视频监控单元，所述预警控制终端分别与雷达偏航超高检测仪、AIS接收设备、声光报警控制单元和视频监控单元之间通信连接，所述管理中心包括云管理平台和后台管理人员。本实用新型通过雷达偏航超高检测仪和AIS接收设备对桥梁有效范围内所有船舶身份及行驶轨迹进行实时跟踪及管控，发现超高或偏航船舶时，自动通过AIS识别船舶并由VHF设备及声光报警控制单元进行报警，引导船舶正常航行，减少船舶撞击桥梁风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁防撞技术领域，具体涉及桥梁防撞预警系统。
背景技术
桥梁跨越江面部分主要由桥墩及桥面组成，航道上航行的船舶对桥梁的安全风险因素主要有两个，一个是碰撞桥墩，另一个是碰撞桥梁。随着水运交通的发展，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。
目前，现有的桥梁防撞措施中，一般是地面指挥中心通过语音信号发送单元向船舶发送语音警告，船舶的交通管理系统收到的语音警告，然后根据警告内容进行调整航向。而这种桥梁防撞的方式中船舶接收信号的距离较短，有可能在受到语音警告后出现来不及调整航向，从而对桥梁及船舶的安全还是存在隐患。
因此，发明桥梁防撞预警系统来解决上述问题很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供桥梁防撞预警系统，通过雷达偏航超高检测仪和AIS接收设备对桥梁有效范围内所有船舶身份及行驶轨迹进行实时跟踪及管控，监测过往船舶是否超过桥梁通航净高及偏离航道，发现超高或偏航船舶时，自动通过AIS识别船舶并由VHF设备及声光报警控制单元进行报警，引导船舶正常航行，降低船舶撞击桥梁事故概率，减少船舶撞击桥梁风险，同时通过视频监控单元实现桥梁现场可视化录像监控记录实时画面并存储，并能够远程实现数据的回放，为事故调查时的状况查询、分析原始记录提供依据，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：桥梁防撞预警系统，包括前端设备、通信传输单元和管理中心，所述通信传输单元包括专用传输网络和4G信号，所述前端设备通过通信传输单元与管理中心通信连接，所述前端设备包括安装在桥梁上的预警控制终端、雷达偏航超高检测仪、 AIS接收设备、声光报警控制单元和视频监控单元，所述预警控制终端分别与雷达偏航超高检测仪、AIS接收设备、声光报警控制单元和视频监控单元之间通信连接，所述管理中心包括云管理平台和后台管理人员，所述预警控制终端通过通信传输单元与云管理平台通信连接；
所述预警控制终端用于控制前端设备上各个设备的工作；
所述雷达偏航超高检测仪的数量设置有四台，四台所述雷达偏航超高检测仪分为两组分别安装在桥梁上两个主桥墩的上下游方向上，用于监测预警区域内的船舶，并侦测船舶运行轨迹，同时实时监测过往船舶通航高度；
所述AIS接收设备用于在系统中标注出通航区域与非通航区域，并接受桥区半径1km范围内配置有AIS的过往船舶的信息，包括船舶的静态信息以及动态信息，同时针对桥区半径1km范围内的船舶进行记录，识别其是否驶入非通航区；
所述声光报警控制单元用于警示违章船舶；
所述视频监控单元用于全天候监视桥梁附近航道的交通状况，实时发现危及桥梁安全的航道内船舶的违法违规行为，同时接受预警控制终端的控制，对监控内容进行抓拍录像。
优选的，所述声光报警控制单元包括声光报警控制器、高亮度LED爆闪灯和船用电笛，所述声光报警控制器的输出端分别与高亮度LED爆闪灯和船用电笛的输入端电性连接。
优选的，所述前端设备还包括VHF设备，所述VHF设备与预警控制终端之间通信连接。
优选的，所述视频监控单元包括桥区监控摄像机、通航监控摄像机和通航孔桥墩摄像机。
优选的，所述前端设备还包括探照灯和LED引导显示屏，所述预警控制终端的输出端与探照灯和LED引导显示屏的输入端电性连接。
优选的，所述云管理平台包括大屏模块和客户端软件系统。
优选的，所述前端设备还包括现场服务器，所述现场服务器与预警控制终端之间通信连接。
优选的，所述管理中心还包括云服务器，所述云服务器与云管理平台通信连接。
在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：
1、通过雷达偏航超高检测仪和AIS接收设备对桥梁有效范围内所有船舶身份及行驶轨迹进行实时跟踪及管控，监测过往船舶是否超过桥梁通航净高及偏离航道，发现超高或偏航船舶时，自动通过AIS识别船舶并由VHF 设备及声光报警控制单元进行报警，引导船舶正常航行，降低船舶撞击桥梁事故概率，减少船舶撞击桥梁风险，同时通过视频监控单元实现桥梁现场可视化录像监控记录实时画面并存储，并能够远程实现数据的回放，为事故调查时的状况查询、分析原始记录提供依据；
2、本桥梁防撞预警系统能够实现无人值守，系统从发现情况到发出信息全过程自动化处理，不需要人工干预，24小时全天候工作；
3、通过设置有现场服务器和云服务器，前端设备的数据存储工作由现场服务器承担，云服务器用于承担数据的备份，当现场服务器和云服务器中任意一个损坏时，都不影响系统的正常使用及数据安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的系统图；
图2为本实用新型的通信传输单元示意图；
图3为本实用新型的声光报警控制单元示意图；
图4为本实用新型的视频监控单元示意图；
图5为本实用新型的云管理平台示意图。
附图标记说明：
1前端设备、2通信传输单元、3管理中心、4专用传输网络、5 4G信号、6预警控制终端、7雷达偏航超高检测仪、8AIS接收设备、9声光报警控制单元、10视频监控单元、11云管理平台、12后台管理人员、13声光报警控制器、14高亮度LED爆闪灯、15船用电笛、16VHF设备、17 桥区监控摄像机、18通航监控摄像机、19通航孔桥墩摄像机、20探照灯、 21LED引导显示屏、22大屏模块、23客户端软件系统、24现场服务器、 25云服务器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
本实用新型提供了如图1-3所示的桥梁防撞预警系统，包括前端设备1、通信传输单元2和管理中心3，所述通信传输单元2包括专用传输网络4 和4G信号5，所述前端设备1通过通信传输单元2与管理中心3通信连接，所述前端设备1包括安装在桥梁上的预警控制终端6、雷达偏航超高检测仪7、AIS接收设备8、声光报警控制单元9和视频监控单元10，所述预警控制终端6分别与雷达偏航超高检测仪7、AIS接收设备8、声光报警控制单元9和视频监控单元10之间通信连接，所述管理中心3包括云管理平台 11和后台管理人员12，所述预警控制终端6通过通信传输单元2与云管理平台11通信连接；
所述预警控制终端6用于控制前端设备1上各个设备的工作；
所述雷达偏航超高检测仪7的数量设置有四台，四台所述雷达偏航超高检测仪7分为两组分别安装在桥梁上两个主桥墩的上下游方向上，用于监测预警区域内的船舶，并侦测船舶运行轨迹，同时实时监测过往船舶通航高度；
所述AIS接收设备8用于在系统中标注出通航区域与非通航区域，并接受桥区1km范围内配置有AIS的过往船舶的信息，包括船舶的静态信息以及动态信息，同时针对桥区1km范围内的船舶进行记录，识别其是否驶入非通航区；
所述声光报警控制单元9用于警示违章船舶；
所述视频监控单元10用于全天候监视桥梁附近航道的交通状况，实时发现危及桥梁安全的航道违法违规行为，同时接受预警控制终端6的控制，对监控内容进行抓拍录像。
所述声光报警控制单元9包括声光报警控制器13、高亮度LED爆闪灯 14和船用电笛15，所述声光报警控制器13的输出端分别与高亮度LED爆闪灯14和船用电笛15的输入端电性连接，当发现超高或偏航船舶时，声光报警控制器13控制高亮度LED爆闪灯14亮起和控制船用电笛15鸣响，通过声光报警的形式警告超高或偏航船舶。
所述前端设备1还包括VHF设备16，所述VHF设备16与预警控制终端6之间通信连接，用于自动向超高船舶播放警讯，或由管理中心3向现场喊话。
实施方式具体为：雷达偏航超高检测仪7用于监测预警区域内的船舶，当雷达偏航超高检测仪7检测到有船舶进入桥区1km范围内时，侦测船舶运行轨迹，同时实时监测船舶通航高度，同时通过AIS接收设备8接受桥区1km范围内配置有AIS的过往船舶的信息，包括船舶的静态信息以及动态信息，同时针对桥区1km范围内的船舶进行记录，识别其是否驶入非通航区，雷达偏航超高检测仪7和AIS接收设备8对桥梁有效范围1km内所有船舶身份及行驶轨迹进行实时跟踪及管控，监测过往船舶是否超过桥梁通航净高及偏离航道，发现超高或偏航船舶时，通过VHF设备16自动向超高船舶播放警讯，或由管理中心3向现场喊话，同时声光报警控制单元 9上的声光报警控制器13控制高亮度LED爆闪灯14亮起和控制船用电笛15鸣响，通过声光报警的形式警告超高或偏航船舶，引导船舶正常航行，视频监控单元10能够全天候监视桥梁附近航道的交通状况，实时发现危及桥梁安全的航道内船舶的违法违规行为，同时接受预警控制终端6的控制，对监控内容进行抓拍录像，降低船舶撞击桥梁事故概率，减少船舶撞击桥梁风险，预警控制终端6通过通信传输单元2能够将信息数据发送到云管理平台11，云管理平台11自动弹出警告信息，并发送相关管理人员，该实施方式具体解决了现有技术中存在的现有的桥梁防撞措施中，一般是地面指挥中心通过语音信号发送单元向船舶发送语音警告，船舶的交通管理系统收到的语音警告，然后根据警告内容进行调整航向，而这种桥梁防撞的方式中船舶接收信号的距离较短，有可能在受到语音警告后出现来不及调整航向，从而对桥梁及船舶的安全还是存在隐患的问题。
如图1和图4-5所示，所述视频监控单元10包括桥区监控摄像机17、通航监控摄像机18和通航孔桥墩摄像机19，桥区监控摄像机17用于监控整个桥区的通航情况，定时扫描监控桥区航道的通航情况，通航监控摄像机18用于对航道经过桥梁的船舶进行监控，通航孔桥墩摄像机19对桥墩区域进行监控，一旦发现碰撞，马上发布报警信息。
所述前端设备1还包括探照灯20和LED引导显示屏21，所述预警控制终端6的输出端与探照灯20和LED引导显示屏21的输入端电性连接，探照灯20用于夜间照明和引导船舶，同时便于视频监控单元10夜间拍照录像，LED引导显示屏21用于对超高船舶进行安全行驶诱导。
所述云管理平台11包括大屏模块22和客户端软件系统23，实时了解并处理外场入侵报警信。
实施方式具体为：视频监控单元10包括桥区监控摄像机17、通航监控摄像机18和通航孔桥墩摄像机19，桥区监控摄像机17用于监控整个桥区的通航情况，定时扫描监控桥区航道的通航情况，通航监控摄像机18用于对航道经过桥梁的船舶进行监控，通航孔桥墩摄像机19对桥墩区域进行监控，一旦发现碰撞，马上发布报警信息，能够全天候监视桥梁附近航道的交通状况，实时发现危及桥梁安全的航道违法违规行为，同时接受预警控制终端6的控制，对监控内容进行抓拍录像，以便为事故调查时的状况查询、分析原始记录和行政处罚提供依据，同时能够帮助管理人员进行日常的检查及实时了解现场情况，探照灯20用于夜间照明和引导船舶，同时便于视频监控单元10夜间拍照录像，LED引导显示屏21用于对超高船舶进行安全行驶诱导，该实施方式具体解决了现有技术中存在的管理人员不能实时了解现场情况和出事后不能提供依据的问题。
如图1所示，所述前端设备1还包括现场服务器24，所述现场服务器24与预警控制终端6之间通信连接，用于对前端设备1的数据进行存储，便于为事故调查时的状况查询、分析原始记录提供依据。
所述管理中心3还包括云服务器25，所述云服务器25与云管理平台 11通信连接，云服务器25用于对前端设备1的数据进行存储，便于为事故调查时的状况查询、分析原始记录提供依据。
实施方式具体为：现场服务器24和云服务器25用于对前端设备1的数据进行存储，便于为事故调查时的状况查询、分析原始记录提供依据，同时前端设备1的数据存储工作由现场服务器24承担，云服务器25用于承担数据的备份，当现场服务器24和云服务器25中任意一个损坏时，都不影响系统的正常使用及数据安全，该实施方式具体解决了现有技术中存在的只设有云服务器，当云服务器损坏时，影响系统的正常使用及数据安全的问题。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.桥梁防撞预警系统，包括前端设备(1)、通信传输单元(2)和管理中心(3)，所述通信传输单元(2)包括专用传输网络(4)和4G信号(5)，所述前端设备(1)通过通信传输单元(2)与管理中心(3)通信连接，其特征在于：所述前端设备(1)包括安装在桥梁上的预警控制终端(6)、雷达偏航超高检测仪(7)、AIS接收设备(8)、声光报警控制单元(9)和视频监控单元(10)，所述预警控制终端(6)分别与雷达偏航超高检测仪(7)、AIS接收设备(8)、声光报警控制单元(9)和视频监控单元(10)之间通信连接，所述管理中心(3)包括云管理平台(11)和后台管理人员(12)，所述预警控制终端(6)通过通信传输单元(2)与云管理平台(11)通信连接；
所述预警控制终端(6)用于控制前端设备(1)上各个设备的工作；
所述雷达偏航超高检测仪(7)的数量设置有四台，四台所述雷达偏航超高检测仪(7)分为两组分别安装在桥梁上两个主桥墩的上下游方向上，用于监测预警区域内的船舶，并侦测船舶运行轨迹，同时实时监测过往船舶通航高度；
所述AIS接收设备(8)用于在系统中标注出通航区域与非通航区域，并接受桥区半径1km范围内配置有AIS的过往船舶的信息，包括船舶的静态信息以及动态信息，同时针对桥区半径1km范围内的船舶进行记录，识别其是否驶入非通航区；
所述声光报警控制单元(9)用于警示违章船舶；
所述视频监控单元(10)用于全天候监视桥梁附近航道的交通状况，实时发现危及桥梁安全的航道内船舶的违法违规行为，同时接受预警控制终端(6)的控制，对监控内容进行抓拍录像。
2.根据权利要求1所述的桥梁防撞预警系统，其特征在于：所述声光报警控制单元(9)包括声光报警控制器(13)、高亮度LED爆闪灯(14)和船用电笛(15)，所述声光报警控制器(13)的输出端分别与高亮度LED爆闪灯(14)和船用电笛(15)的输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的桥梁防撞预警系统，其特征在于：所述前端设备(1)还包括VHF设备(16)，所述VHF设备(16)与预警控制终端(6)之间通信连接。
4.根据权利要求1所述的桥梁防撞预警系统，其特征在于：所述视频监控单元(10)包括桥区监控摄像机(17)、通航监控摄像机(18)和通航孔桥墩摄像机(19)。
5.根据权利要求1所述的桥梁防撞预警系统，其特征在于：所述前端设备(1)还包括探照灯(20)和LED引导显示屏(21)，所述预警控制终端(6)的输出端与探照灯(20)和LED引导显示屏(21)的输入端电性连接。
6.根据权利要求1所述的桥梁防撞预警系统，其特征在于：所述云管理平台(11)包括大屏模块(22)和客户端软件系统(23)。
7.根据权利要求1所述的桥梁防撞预警系统，其特征在于：所述前端设备(1)还包括现场服务器(24)，所述现场服务器(24)与预警控制终端(6)之间通信连接。
8.根据权利要求1所述的桥梁防撞预警系统，其特征在于：所述管理中心(3)还包括云服务器(25)，所述云服务器(25)与云管理平台(11)通信连接。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114973771A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-08-30 | 重庆交通大学 | 一种桥梁主动防船撞方法 |
| CN115273554A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-11-01 | 宁波上航测绘有限公司 | 一种桥梁防碰撞预警系统 |
| CN115565408A (zh) * | 2022-08-15 | 2023-01-03 | 广州翔曦科技有限公司 | 一种水上桥梁防撞预警系统 |
| CN116406064A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 哈尔滨瑞鑫洋新能源科技有限公司 | 一种桥梁智能光控预警控制系统 |
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2021
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