桥梁防撞预警系统的制作方法

本发明属于桥梁安全设备领域，尤其涉及一种桥梁防撞预警系统。

背景技术：

随着水运交通的发展，船舶与桥梁碰撞的风险持续升高。部份通航桥梁的通航净空已不能满足水运需求由于桥梁建设时间不同，建设标准不一，桥下通行船舶来源不同，存在着较大的船舶碰撞桥梁安全隐患，超高船只碰撞桥梁事件时常发生，造成人员伤亡、桥梁损坏等重大损失。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种桥梁防撞预警系统，可对超高船舶主动预警以避免超高船舶碰撞桥梁。

为此，本发明所述的桥梁防撞预警系统采用的技术方案如下：

一种桥梁防撞预警系统，所述桥梁防撞预警系统安装在桥梁上，所述桥梁具有位于监控区域两侧的第一桥墩和第二桥墩，该桥梁防撞预警系统包括控制器和分别与所述控制器连接的第一激光收发器、第二激光收发器、第三激光收发器和第四激光收发器，所述第一激光收发器和第二激光收发器分别安装在所述第一桥墩上，所述第三激光收发器和第四激光收发器安装在所述第二桥墩上，其中，所述第一激光收发器、第二激光收发器、第三激光收发器和第四激光收发器的激光发射方向朝向所述监控区域，并且所述第一激光收发器和第二激光收发器的激光路径于第一交叉点相交，所述第三激光收发器和第四激光收发器的激光路径于第二交叉点相交。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，所述第一激光收发器的激光路径与所述第二激光收发器的激光路径平行。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，所述三激光收发器的激光路径与所述第四激光收发器的激光路径平行。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，所述第一交叉点和第二交叉点至所述桥梁之间的距离相同。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，所述第一交叉点和第二交叉点至所述桥梁的朝向所述第一交叉点侧面的距离为200～1000m。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，该桥梁防撞系统还包括若干与所述控制器连接的摄像设备，所述摄像设备安装在所述桥梁上，并且所述摄像设备朝向所述监控区域。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，所述摄像设备包括第一摄像设备和第二摄像设备，所述第一摄像设备设于所述第一激光收发器和第二激光收发器之间，所述第二摄像设备设于第三激光收发器和第四激光收发器之间。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，该桥梁防撞系统还包括与所述控制器连接的显示板，所述显示板朝向所述监控区域。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，该桥梁防撞系统还包括若干扬声器和若干信号灯，所述扬声器和信号灯分别与所述控制器连接，并且分别安装于所述桥梁的靠近所述第一交叉点的一侧。

根据本发明提供的桥梁防撞预警系统，所述显示板为led显示板。

相较于现有技术，本发明提供的桥梁防撞预警系统的第一激光收发器和第二激光收发器的激光路径相交于监控区域中的第一交叉点，第三激光收发器和第四激光收发器的激光路径相交于监控区域中的第二交叉点，从而可以检测到超高船舶，避免超过预设高度的船舶与桥梁发生碰撞。而且，本实施方式提供的桥梁防撞预警系统通过在监控区域上发射两组相交的激光光束对超高船舶进行检测，船舶在靠近桥梁过程中会触碰到这两组激光光而触发预警信号，而对于飞鸟、飞行物等物件经过监控区域时，则难以在预定时间范围内触碰第一组激光光束和第二组激光光束，从而可以降低系统的误报预警的概率。

进一步，本发明提供的桥梁防撞预警系统在检测到超高船舶时，还可以通过扬声器、信号灯以及显示板等方式向超高船舶预警，及时通过船舶停航避让或者改道。此外，还可以通过摄像设备录制相关影像以保存证据或者后续分析事故原因。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的桥梁防撞预警系统的结构示意图；

图2是本发明第二实施方式的桥梁防撞预警系统的结构示意图；

图3是本发明第二实施方式的桥梁防撞预警系统的示例性的功能模块图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

图1是本发明第一实施方式的桥梁防撞预警系统的结构示意图，如图1所示，该桥梁防撞预警系统安装在桥梁10上，所述桥梁10具有位于监控区域两侧的第一桥墩20和第二桥墩30。桥梁防撞预警系统用于监控区域内的超高船舶进行监控预警，防止超高船舶碰撞桥梁10。在本实施方式中，上述的监控区域位于航道水域中，第一桥墩20和第二桥墩30位于监控区域的两侧，船舶通过该监控区域从第一桥墩20和第二桥墩30之间的航道航行通过桥梁10。

本实施方式的桥梁防撞预警系统包括控制器90和分别与所述控制器90连接的第一激光收发器21、第二激光收发器22、第三激光收发器31和第四激光收发器32。控制器90可以是工业控制机、服务器、可编程逻辑控制器等，用于接收其他器件的传感信号，运行预先存储在控制器90内部或者外部的存储器中的程序而向其他器件发出相关的控制指令。第一至第四激光收发器32均为激光收发器。激光收发器包括激光发射机和激光接收机。激光发射机包括激光发射器、调制激励电源及相应的方向调整机构；激光接收机包括激光接收器、光电信号处理器以及相应的支撑机构。工作时，激光发射机将其发射出的定向强激光束以不可见调制激光光束(单束或多束)形成警戒线，采用遮挡报警的方式对周界、平面和立体空间进行封闭布防主动激光入侵探测器具有探测距离远，灵敏度高，误报率低，安全可靠隐蔽性好，检修调试方便，适应各种恶劣自然气候情况等优点。使用时，在监控区域设置的激光收发器发射出的定向强激光束。当确认信号正常时，内部显示绿灯，保持监视状态；而当光束被遮断时，则信号失常，内部显示红灯，同时输出报警信号。

如图1所示，所述第一激光收发器21和第二激光收发器22分别安装在所述第一桥墩20上，第一激光收发器21安装在第二激光收发器22的上方。所述第三激光收发器31和第四激光收发器32安装在所述第二桥墩30上，第三激光收发器31安装在第四激光收发器32的上方。并且，所述第一激光收发器21、第二激光收发器22、第三激光收发器31和第四激光收发器32的激光发射方向朝向所述桥梁10的同一侧形成，即第一激光收发器21和第三激光收发器31的激光路径相互交叉，第二激光收发器22和第四激光收发器32的激光路径相互交叉，从而第一至第四激光收发器32的朝向监控区域的方向发射激光光束形成警戒线。使用时，第一激光收发器21和第二激光收发器22发射的激光光束构成第一组激光光束，第三激光收发器31和第四激光收发器32发射的激光光束构成第二组激光光束。超高船舶驶入监控区域后，会不可避免地触碰到第一组激光光束和第二组激光光束，从而触发预警信号。而对于飞鸟、飞行物等物件经过监控区域时，则难以在预定时间范围内触碰第一组激光光束和第二组激光光束，从而可以降低系统的误报预警的概率。

在本实施方式中，可以根据监控区域的大小、监控要求等设置第一激光收发器21、第二激光收发器22、第三激光收发器31和第四激光收发器32的安装高度和激光光束的发射角度，从而可以设置第一至第四激光收发器32的激光路径，即调整发射的激光光束的方向和角度。例如，根据第一激光收发器21和第二激光收发器22的安装角度，所述第一激光收发器21的激光路径可以与所述第二激光收发器22的激光路径平行，即第一激光收发器21发射的激光光束与第二激光收发器22发射的激光光束平行。根据第三激光收发器31和第四激光收发器32的安装角度，可以设置所述三激光收发器的激光路径与所述第四激光收发器32的激光路径平行，即第三激光收发器31发射的激光光束与第四激光收发器32发射的激光光束平行。

本实施方式提供的桥梁防撞预警系统还通过设置第一激光收发器21、第二激光收发器22、第三激光收发器31和第四激光收发器32的安装高度和激光光束的发射角度，使得所述第一激光收发器21和第二激光收发器22的发射的激光光束的激光路径于第一交叉点41相交，所述第三激光收发器31和第四激光收发器32的激光路径于第二交叉点42相交。第一交叉点41和第二交叉点42的在监控区域中的位置可以根据实际需要进行设置，例如可以设置所述第一交叉点41和第二交叉点42至所述桥梁10之间的距离相同。此时，第一交叉点41位于第二交叉点42的上方，并且位于第一交叉点41至桥梁10之间的距离与第二交叉点42至桥梁10之间的距离相同。此外，在一些实施方式中，所述第一交叉点41和第二交叉点42至所述桥梁10的朝向所述第一交叉点41侧面的距离为200～1000m，本领域技术人员还可以根据监控区域的大小和位置调整第一交叉点41和第二交叉点42的位置。

本实施方式提供的桥梁防撞预警系统的第一激光收发器21和第二激光收发器22的激光路径相交于监控区域中的第一交叉点41，第三激光收发器31和第四激光收发器32的激光路径相交于监控区域中的第二交叉点42，从而可以检测到超高船舶，避免超过预设高度的船舶与桥梁10发生碰撞。

而且，本实施方式提供的桥梁防撞预警系统通过在监控区域上发射两组相交的激光光束对超高船舶进行检测，船舶在靠近桥梁10过程中会触碰到这两组激光光而触发预警信号，而对于飞鸟、飞行物等物件经过监控区域时，则难以在预定时间范围内触碰第一组激光光束和第二组激光光束，从而可以降低系统的误报预警的概率。

图2是本发明第二实施方式的桥梁防撞预警系统的结构示意图。在第一实施方式提供的桥梁防撞预警系统的基础上，第二实施方式提供的桥梁防撞预警系统还包括摄像设备80、显示板50、信号灯70和扬声器60。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第二实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。

所述摄像设备80安装在所述桥梁10上，并且所述摄像设备80的摄像方向与所述所述第一激光收发器21、第二激光收发器22、第三激光收发器31或第四激光收发器32的激光发射方向相同，即摄像设备80的摄像头朝向监控区域，用于摄制监控区域中船舶的航行情况，在超高船舶碰撞到桥梁10时提供相关碰撞影像作为证据或者分析事故原因。具体的，在本实施方式中，所述摄像设备80包括第一摄像设备81和第二摄像设备82，所述第一摄像设备81设于所述第一激光收发器21和第二激光收发器22的下方，所述第二摄像设备82设于第三激光收发器31和第四激光收发器32的下方。

所述显示板50与所述控制器90连接，设于所述桥梁10的朝向所述第一激光收发器21的激光发射的一侧，即朝向所述监控区域的一侧。显示板50用于根据控制器90的控制指令显示超高船舶的警告信息以及相关提示信息，例如“船舶超高，请绕道！”、“前方有桥梁，请注意慢速通过”等信息。

所述扬声器60和信号灯70的数量可以是一个或者多个，扬声器60和信号灯70分别与所述控制器90连接。在本实施方式中，扬声器60安装在桥梁10的靠近监控区域的一侧，信号灯70的数量为2个，分别安装于桥梁10靠近监控区域的侧面的两端，用于发射相关的信号，例如红色的灯光警戒信号、黄色的灯光警戒信号等。

图3是本发明第二实施方式的桥梁防撞预警系统的示例性的功能模块图。如图3所示，所述的扬声器60、信号灯70和显示板50分别与控制器90电性连接，分别可以根据控制器90的控制指令产生声音、产生灯光信号以及显示警戒信息等。其中，扬声器60可以是高音喇叭，信号灯70可以是警示灯，显示板50可以是led显示板50。

本第二实施方式提供的所述消息提醒方法除了具有在第一实施方式中所提到的技术效果之外，还可以通过扬声器60、信号灯70以及显示板50等方式向超高船舶预警，及时通过船舶停航避让或者改道。此外，还可以通过摄像设备80录制相关影像以保存证据或者后续分析事故原因。

在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，还可以通过其它的方式实现。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涵括在本发明内。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，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。