一种航道船舶防碰撞监测系统

1.本发明涉及及船舶安全航行技术领域，特别涉及一种航道船舶防碰撞监测系统。


背景技术：

2.船舶作为历史悠久的运输工具之一，同其他运输工具相比其优点是运载量大，运营成本低。由于海洋经济、内河航运经济的快速发展，运营船舶数量越来越多，水域、航道航行船舶的密度也越来越大，船舶碰撞航道沿岸的水上安全事故时有发生，给航行安全管理、船舶搜救管理部门带来巨大压力。
3.但是在现有的船舶防碰撞系统多安装于船上而非航道沿岸，所需安装数目多，成本高，且岸上的监管部门不易获取实时数据。而且现有的船舶防碰撞系统中定位系统和航向检测系统存在着诸多局限，比如雷达提供的信息有限，其工作易受气象、系统精度的影响，尤其在恶劣的气象下难以确保监测信息的可靠性。
4.因此，为减少航行事故，加强航道交通管制并提高航道安全管理效率，亟需一种航道船舶防碰撞监测系统。
5.公开号为110176155a的中国专利“一种近海区岸基保障信息服务系统”公开了一种用于近海区的岸基船舶防碰撞系统，但该装置只能判断船舶是否会有撞桥的风险，无法测量船舶是否会有撞击航道沿岸的风险；公开号为111176271a的中国专利“基于岸基雷达的智能船舶避碰辅助决策系统及其实现方法”，利用收发模块、数据处理模块和避碰决策模块来防止具有上述模块的船舶之间的碰撞，并不能防止船舶撞击航道沿岸。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种航道船舶防碰撞监测系统，以防止船舶撞击航道沿岸，提高船舶在航道中行驶的安全性，实现相关管理部门对航道的高效管理和远程监测。
7.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提出一种航道船舶防碰撞监测系统，其包括控制中心单元，包括：数据存储工作站；预警工作站，与所述数据存储工作站信号连接。超声波测距装置，包括：若干超声波传感器，在水面上的河岸部分沿航道方向间隔均布；超声波数据处理器，与所述若干超声波传感器信号连接，与所述数据存储工作站信号连接。压力测速装置，包括：若干压力传感器，在水面下的河岸部分沿航道方向间隔均布；压力数据处理器，与所述若干压力传感器信号连接，所述数据存储工作站信号连接。图像采集装置，包括：照相机，放置在桥上并正对所述航道的中心线，与所述数据存储工作站信号连接；角度调节器，与所述照相机连接，与所述预警工作站信号连接。报警装置，包括：双音调喇叭，放置在桥上，与所述预警工作站信号连接；双色照明灯，放置在桥上，与所述预警工作站信号连接。
8.进一步地，超声波测距装置包括所述超声波数据处理器和若干超声波传感器，超声波传感器在水面上的河岸部分沿航道方向间隔均布，且每个超声波传感器都与超声波数据处理器相连接；超声波数据处理器将船舶与航道沿岸之间的距离s发送到所述数据存储
工作站。
9.进一步地，压力测速装置包括所述压力数据处理器和若干压力传感器，压力传感器在水面下的河岸部分沿航道方向间隔均布，且每个压力传感器都与压力数据处理器相连接；压力数据处理器将河岸与船之间的压力变化，通过计算得出船舶在水面之下的部分向河岸靠近的速度v，并发送到所述数据存储工作站。
10.进一步地，图像采集装置包括所述角度调节器和照相机，所述角度调节器带动所述照相机的俯仰转动拍摄远近程度不同的船舶目标。
11.本发明提供的一种航道船舶防碰撞监测系统，实现了航道内船舶的智能防碰撞预警及相关管理部门对航道内船舶碰撞情况的远程监测，超声波测距装置自动检测船舶在水面之上的部分与河岸之间的距离s，压力测速装置自动检测船舶在水面之下的部分向河岸靠近的速度v，图像采集装置自动拍摄极有可能撞击航道沿岸的船舶，报警装置自动对有可能撞击航道沿岸的船舶发出预警警报，代替现有的管理部门执法人员的人工防碰撞监测，提高了监测效率，降低了执法人员的工作强度。本发明的超声波测距装置在水面上的河岸部分沿航道方向设置了若干超声波传感器，从而在船舶航行过程中持续检测船舶在水面之上的部分与河岸之间的距离。本发明的压力测速装置在水面下的河岸部分沿航道方向设置了若干压力传感器，从而在船舶航行过程中持续检测船舶在水面之下的部分向河岸靠近的速度。本发明的图像采集装置中的照相机可以通过俯仰转动调节角度，从而拍摄远近程度不同的船舶目标。本发明的报警装置有两种警报方式，包括双音调喇叭和双色照明灯，协同警告有可能碰撞航道沿岸的船舶，可有效预防船舶事故，减小人员和财产损失。
附图说明
12.下面结合附图对发明作进一步说明：
13.图1为本发明实施例提供的航道船舶防碰撞监测系统安装示意图。
具体实施方式
14.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的航道船舶防碰撞监测系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
15.本发明的核心思想在于，本发明提供的航道船舶防碰撞监测系统，利用超声波传感器和压力传感器判断船舶是否有可能碰撞航道沿岸，结构简单合理，能够提高船舶在航道中行驶的安全性，实现相关管理部门对航道内船舶的高效管理和远程监测，增加了自动化程度。在本发明的航道船舶防碰撞监测系统中，超声波测距装置以及压力测速装置提供了简洁的结构系统，利用若干超声波传感器和若干压力传感器即可实现相应的检测效果，结构简单，检测精度高，方便后期维护维修。在本发明的图像采集装置中，使用角度调节器带动照相机做俯仰运动调节角度，从而拍摄远近程度不同的船舶目标。
16.图1为本发明实施例提供的航道船舶防碰撞监测系统安装示意图。参照图1，本发明提出一种航道船舶防碰撞监测系统，包括控制中心单元，其包括：数据存储工作站101；预警工作站102。超声波测距装置，其包括：若干超声波传感器103，固定于船舶行驶方向的处
于水面上的右侧航道沿岸；超声波数据处理器104。压力测速装置，其包括：若干压力传感器105，固定于船舶行驶方向的处于水面下的右侧航道沿岸；压力数据处理器106。图像采集装置，其包括：照相机107，放置在桥上并正对所述航道的中心线；角度调节器108，与所述照相机107连接。报警装置，其包括：双音调喇叭109，放置在桥上；双色照明灯110，放置在桥上。
17.在本发明实施例中，控制中心单元，用于航道船舶防碰撞监测人员对于船舶预警数据的采集、审核以及监管；超声波测距装置，用于测量船舶在水面之上的部分与河岸之间的距离；压力测速装置，用于测量船舶在水面之下的部分向河岸靠近的速度；图像采集装置，用于拍摄极有可能碰撞航道沿岸的船舶目标；报警装置，用于警示可能碰撞航道沿岸的船舶。以上装置结合，可以防止船舶撞击航道沿岸，提高船舶在航道中行驶的安全性，实现相关管理部门对航道的高效管理和远程监测。
18.在本发明实施例中，数据存储工作站101与预警工作站102信号相连，用于存储超声波测距装置采集到的船舶在水面之上的部分与河岸之间的距离，压力测速装置采集到的船舶在水面之下的部分向河岸靠近的速度，以及图像采集装置采集到的船舶目标。超声波传感器103固定于船舶行驶方向的处于水面上的右侧航道沿岸。压力传感器105固定于船舶行驶方向的处于水面下的右侧航道沿岸。图像采集装置固定于桥梁上且正对于所监测航道。报警装置安装于桥梁上。所述报警装置中的双色照明灯110朝船舶行驶的反方向放置。
19.进一步地，所述数据存储工作站接收所述照相机传来的图像信号；所述数据存储工作站接收所述超声波测距装置传来的距离信号；所述数据存储工作站接收所述压力测速装置传来的速度信号；所述预警工作站接收所述超声波测距装置传来的距离信号；所述预警工作站接收所述压力测速装置传来的速度信号；所述报警装置接收所述预警工作站发出的预警信号。
20.进一步地，所述超声波测距装置的超声波传感器收集到信号后将信号传送到与其相连的超声波数据处理器；超声波数据处理器将船舶在水面之上的部分与河岸之间的距离s汇总后发送到数据存储工作站和预警工作站；所述压力测速装置的压力传感器收集到信号后将信号传送到与其相连的压力数据处理器；压力数据处理器将船舶在水面之下的部分向河岸靠近的速度v汇总后发送到数据存储工作站和预警工作站；若船舶在行驶过程中距离s大于距离阈值t1或速度v大于速度阈值t2，预警工作站则将信号1传送至报警装置；若报警装置收到信号1，所述双音调喇叭用高音播报：“请注意船舶靠岸距离！”，所述双色照明灯亮黄色灯光；若船舶在行驶过程中距离s大于距离阈值t1且速度v大于速度阈值t2，预警工作站则将信号2传送至报警装置；若报警装置收到信号2，所述双音调喇叭用超高音播报：“船舶将要撞岸！”，所述双色照明灯亮红色灯光，所述角度调节器对照相机的俯仰角度进行调整，照相机对该船舶进行拍照。
21.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。