一种船舶过闸船速检测预警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型一种船舶过闸船速检测预警装置，涉及通航监控领域。
【背景技术】
[0002]船舶通过船闸、升船机等通航建筑物时，为了确保通航安全，对船舶进闸的船速有着严格的要求。船闸运行管理规定:进闸单船为0.7?1.0m/s，出闸单船为I?1.4m/s，进闸船队为0.5?0.8 m/s，出闸船队为I?1.4m/s。在建的三峡升船机要求船舶进出闸速度小于0.5 m/s ο目前市面上常见的船舶测速大多数采用基于GPS的测速技术和基于AIS、VTS系统测速技术，在闸室等相对密闭空间，其测速精度、实时性、抗干扰性都受到了限制，无法满足船舶过闸船速检测预警要求，在国内船闸通过基于多普勒效应的雷达测量船舶速度的方式应用较少。
【发明内容】
[0003]为了克服现有船舶测速方式在闸室运用中存在的技术问题，本实用新型提供一种船舶过闸船速检测预警装置，能够有效检测船舶过闸时进闸及移泊头船的速度，船舶过升船机时进、出船厢的速度，设置速度限制值并超限提供报警信号。
[0004]本实用新型采取的技术方案为:
[0005]一种船舶过闸船速检测预警装置，包括雷达测速单元、数据处理单元、通信设备单元、预警显示播报单元，雷达测速单元布置在船闸闸室或者升船机船厢上，雷达测速单元实时测量船舶进出船闸或者升船机的航速信息，并将信息通过通信设备单元发送给数据处理单元，数据处理单元连接预警显示播报单元，预警显示播报单元用于进行速度显示和预警。
[0006]所述雷达测速单元包括多普勒雷达，多普勒雷达安装在云台上，布置在船闸人字闸门上，多普勒雷达通过比较发射和接受的雷达波，实时测量船舶进出船闸的船速信息。
[0007]所述通信设备单元包括以太网口模块、网络交换机，通信设备单元用于将雷达测速单元取得的船舶航速信息，传输给数据处理单元，数据处理单元将处理后的信息传输给预警显示播报单元。
[0008]所述预警显示播报单元由液晶显示屏和广播喇叭组成，布置在船闸或升船机的液晶显示屏能实时显示测量船舶的速度值，当测量船舶的速度接近或超过设计允许值，在液晶显示屏发出超速预警提醒标识，同时通过广播喇叭播放语音提示，提醒船舶的驾驶员控制船舶的航行速度。
[0009]所述数据处理单元为数据处理服务器，数据处理服务器用于计算取得所测量的单船或者多船的实时速度，以及船舶的相对位移。
[0010]所述雷达测速单元为2个。
[0011]本实用新型一种船舶过闸船速检测预警装置，技术效果如下:
[0012]1)、采用多普勒雷达，对船舶进行测速，使得控制系统本身具有很好的测速精度、实时性，能实现动态测量，全程跟踪船舶且完成速度检测工作，且具备同时测量多个目标船舶速度的功能。
[0013]2)、采用液晶显示屏，液晶显示屏设有操作界面，操作方便，界面友好。船闸或升船机的运行管理人员，可以很方便的在显示界面上获取测量船舶的速度实时曲线图和位移信息。
[0014]3)、当测量船舶的速度接近或超过设计允许值，在液晶显示屏发出超速预警提醒标识，同时通过广播喇叭播放语音提示，以提醒船舶的驾驶员控制船舶的航行速度。
[0015]4)、性能指标如下:
[0016]①、探测最小速度〈0.2m/s ；
[0017]②、探测速度在0.2m/s <v〈lm/s区间内，测速的精度要求高于0.05m/s ;
[0018]③、探测距离>400m。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型装置结构示意图。
[0020]图2为实施例中单雷达测速下:船舶过闸船速检测预警系统平面盲区分析图。
[0021]图3为实施例中双雷达测速下:船舶过闸船速检测预警系统平面盲区分析图。
[0022]图4为实施例中船舶上行时进闸测速布置示意图。
[0023]图5为实施例中船舶上行时出闸测速布置示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1所示，一种船舶过闸船速检测预警装置，包括雷达测速单元1、数据处理单元2、通信设备单元4、预警显示播报单元3。雷达测速单元I布置在船闸闸室或者升船机船厢上，雷达测速单元I实时测量船舶进出船闸或者升船机的航速信息，并将信息通过通信设备单元4发送给数据处理单元2，数据处理单元2连接预警显示播报单元3，预警显示播报单元3用于进行速度显示和预警。
[0025]所述雷达测速单元I包括多普勒雷达，多普勒雷达安装在云台上，布置在船闸人字闸门上，多普勒雷达通过比较发射和接受的雷达波，实时测量船舶进出船闸的船速信息。当水位变幅过大或者船舶过闸运行状态改变时，通过设置电动云台参数，调节多普勒雷达的俯仰角和方向。
[0026]所述通信设备单元4包括以太网口模块、网络交换机等网络通讯设备，通信设备单元4用于将雷达测速单元I取得的船舶航速等信息传输给数据处理单元2，所述数据处理单元2为数据处理服务器，数据处理单元2通过信号消噪处理和算法优化消除恶劣天气等因素的干扰，计算取得所测量的单船或多船的实时速度，得出测量船舶的相对位移，显示测量船舶的速度实时曲线图和位移信息，并结合船闸运行工艺，通过布置在船闸或升船机指定位置的预警显示播报单元3，进行速度显示和预警。
[0027]所述预警显示播报单元3由液晶显示屏和广播喇叭组成，布置在船闸或升船机指定位置的液晶显示屏，能实时显示测量船舶的速度值，当测量船舶的速度接近或超过设计允许值，在液晶显示屏上发出超速预警提醒标识，同时通过广播喇叭播放语音提示，以提醒船舶的驾驶员控制船舶的航行速度。
[0028]实施例:
[0029]下面结合附图和实施例(葛洲坝2#船闸船舶船速检测预警)对本实用新型做进一步描述。
[0030]葛洲坝2#船闸闸室平面尺寸为280mX 34m，闸室最高水位54.5m，最低水位39m，根据船闸运行管理规定，进闸单船为0.7?1.0m/s，出闸单船为I?1.4m/s，要求船舶测速预警系统探测距离>400m，探测最小速度〈0.2m/s，测速的精度要求高于0.05m/s参照图2、图3。根据测速雷达的有效扩散角为4.5°，当安装单个测速雷达时，盲区尺寸较大，所以应采用2个雷达测速单元I安装的方式方能满足要求，雷达测速单元I安装于人字门人行桥下面。
[0031]以船舶上行为例，参照图4、图5船舶上行进闸时，2#人字门开启，测速点关闭，启动1#人字门测量点云台，将测速探头旋转朝下游方向，并倾斜至预设角度(该角度由水位信息及安装点计算测试得出)，根据船舶高度遮挡情况，测速雷达可捕获闸室内所有船舶(保证头船)在通过设计区域内的进闸速度信息，船舶上行出闸时，1#人字门开启，1#人字门上布置测量点关闭，启动2#人字门测量点，云台将测速探头旋转朝上游方向并保持与水平，测速雷达单元可以捕获上行尾船的船速信息，船舶出闸，雷达测速单元I并将信息通过通信设备单元4发送给数据处理单元2，数据处理单元2通过滤波和角度偏差纠正消除恶劣天气等因素的干扰，计算取得所测量的单船或多船的实时速度，得出测量船舶的相对位移，船闸或升船机的运行管理人员可以在液晶显示屏上获取测量船舶的速度实时曲线图和位移信息，并结合船闸运行工艺，通过布置在船闸或升船机指定位置的预警显示播报单元3，进行速度显示和预警。当测量船舶的速度接近或超过设计允许值，在液晶显示屏发出超速预警提醒标识，并通过广播喇叭播放语音提示，以提醒船舶的驾驶员控制船舶的航行速度，数据处理单元2同时具备船舶速度信息存储功能，以便于运行管理人员的记录和查询。
【主权项】
1.一种船舶过闸船速检测预警装置，包括雷达测速单元(I)、数据处理单元(2)、通信设备单元(4)、预警显示播报单元(3)，其特征在于，雷达测速单元(I)布置在船闸闸室或者升船机船厢上，雷达测速单元(I)实时测量船舶进出船闸或者升船机的航速信息，并将信息通过通信设备单元(4 )发送给数据处理单元(2 )，数据处理单元(2 )连接预警显示播报单元(3)，预警显示播报单元(3)用于进行速度显示和预警。
2.根据权利要求1所述一种船舶过闸船速检测预警装置，其特征在于，所述雷达测速单元(I)包括多普勒雷达，多普勒雷达安装在云台上，布置在船闸人字闸门上，多普勒雷达通过比较发射和接受的雷达波，实时测量船舶进出船闸的船速信息。
3.根据权利要求1所述一种船舶过闸船速检测预警装置，其特征在于，所述通信设备单元(4)包括以太网口模块、网络交换机，通信设备单元(4)用于将雷达测速单元(I)取得的船舶航速信息，传输给数据处理单元(2)，数据处理单元(2)将处理后的信息传输给预警显示播报单元(3 )。
4.根据权利要求1或3所述一种船舶过闸船速检测预警装置，其特征在于，所述预警显示播报单元(3)由液晶显示屏和广播喇叭组成，布置在船闸或升船机的液晶显示屏，用于实时显示测量船舶的速度值，当测量船舶的速度接近或超过设计允许值，在液晶显示屏发出超速预警提醒标识，同时通过广播喇叭播放语音提示，提醒船舶的驾驶员控制船舶的航行速度。
5.根据权利要求1或3所述一种船舶过闸船速检测预警装置，其特征在于，所述数据处理单元(2)为数据处理服务器，数据处理服务器用于计算取得所测量的单船或者多船的实时速度，以及船舶的相对位移。
6.根据权利要求1或3所述一种船舶过闸船速检测预警装置，其特征在于，所述雷达测速单元(I)为2个。
【专利摘要】一种船舶过闸船速检测预警装置，包括雷达测速单元、数据处理单元、通信设备单元、预警显示播报单元，雷达测速单元布置在船闸闸室或者升船机船厢上，雷达测速单元实时船舶进出船闸或者升船机的航速信息，并将信息通过通信设备单元发送给数据处理单元，数据处理单元连接预警显示播报单元，预警显示播报单元用于进行速度显示和预警。本实用新型一种船舶过闸船速检测预警装置，能够有效检测船舶过闸时进闸及移泊头船的速度，船舶过升船机时进、出船厢的速度，设置速度限制值并超限提供报警信号。
【IPC分类】G08G3-00
【公开号】CN204463471
【申请号】CN201520127141
【发明人】李然, 张 杰, 吴鹏, 韩伟, 计玉健, 覃祥孝, 罗宁, 梁锴, 郑卫力, 李乐新, 曾巍
【申请人】长江三峡通航管理局
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月5日