[发明专利]一种水路桥梁防撞激光预警系统及实现方法

说明书

本发明公开了一种水路桥梁防撞激光预警系统及实现方法，包括激光扫描测距仪、水位传感器、云终端电脑、旋转摄像机和警示装置，激光扫描测距仪以及旋转摄像机分别安装在桥梁上，水位传感器也安装在桥梁上，旋转摄像机设有两台分别安装在桥梁上，两台旋转摄像机分别位于激光扫描测距仪的两侧，激光扫描测距仪、旋转摄像机和水位传感器都与云终端电脑连接，云终端电脑连接并控制警示装置。本发明通过二维激光扫描测量获得船舶地理坐标信息的点云数据，经过点云数据处理技术对船舶进行数据计算，通过船高与通行高度比较，识别船舶撞击桥梁下弦的风险，提高装置运行的可靠性和准确性，装置可在各种天气下安全运行，提高了系统的适应性。

技术领域

本发明涉及激光预警领域，具体是一种水路桥梁防撞激光预警系统及实现方法。

背景技术

目前，随着经济和交通运输的发展，需要兴建大量跨江跨海桥梁，由于河海桥梁数量的急剧增加，船舶碰撞桥梁的事故日益增多。为了避免撞桥事故而造成的损失和阻碍水路交通，确保桥梁安全运营和水路航道的通行安全，建立桥梁防撞设施，对船舶的撞击提前进行预警、及时警示船舶操控者以及相关人员，避免危害性船撞事故的发生是十分必要的。

桥梁抗船撞装置主要采用两种技术方法保护大桥的安全；一种是接触式防护方法，采用工程结构的方法防御船舶的撞击，接触式防撞装置通过吸收或转化来撞船舶的巨大动能，来避免或减少来撞船舶对桥梁的损害。一种是“非接触”桥梁防船撞方法，采用导航标识和桥区监控预警设备来防止船舶对桥梁的碰撞。

当前我国桥区预警设备主要利用摄影测量技术和图像处理技术来实现对船舶的识别，但是这些措施会受到气候昼夜的影响，存在船舶的识别过程复杂、数据处理量大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、测量精度高的基于激光扫描测距的水路桥梁防撞激光预警系统及实现方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明通过激光工作波长在近红外波段，满足24h全天候不间断监控，能够识别监控范围内船舶的大小、位置、方向信息，并具有触发预警功能。当发现船舶超高或偏离航道进入禁航区，及时采用声、光、信息通讯方式向船舶和桥梁管理者发出报警信号提醒尽快采取措施避免船撞事故发生。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水路桥梁防撞激光预警系统，包括激光扫描测距仪、水位传感器、云终端电脑、旋转摄像机和警示装置，所述激光扫描测距仪为两台分别安装在桥梁上，所述水位传感器也安装在桥梁上，且水位传感器与激光扫描测距仪之间设有距离，所述旋转摄像机设有两台分别安装在桥梁上，两台旋转摄像机分别位于激光扫描测距仪的两侧，所述激光扫描测距仪、旋转摄像机和水位传感器都与云终端电脑连接，所述云终端电脑连接并控制警示装置。

作为本发明进一步的方案：所述激光扫描测距仪根据不同的扫描面偏值角度，其中一台用于预警区扫描，即对正在通过预警线的船只进行扫描测距；另一台用于报警区扫描，即对正在通过报警线的船只进行扫描测距，两台激光扫描测距仪对获取的数据传送至云终端电脑实时处理。

作为本发明进一步的方案：所述水位传感器用于实时监测桥梁附近水位的高度，将获取的数据传送至云终端电脑进行处理，以获取当前桥区通航高度。

作为本发明进一步的方案：所述旋转摄像机在其轴线上设置为360°旋转。

作为本发明进一步的方案：所述云终端电脑用于进行数据处理、报警控制和联网通讯。

作为本发明再进一步的方案：所述警示装置包括声、光报警设备，当警示装置接受到云终端电脑送来的控制信号时，启动声光报警设备，发出声和光报警信号，提醒船舶操作人员做出反应。

一种所述的水路桥梁防撞激光预警系统的实现方法，包括以下步骤：

第1步：当前通航高度通过安装于桥梁附近水面的水位传感器采集后，发送给云终端电脑处理；