船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测船舶停靠位置的系统，尤其涉及一种船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，属于自动化及电子传感器技术领域。
【背景技术】
[0002]如今内河、近海航运事业的快速发展，水运的吞吐量也在极大的提高；各类船闸承担着航道管理、安全、快速通过的巨大压力；为了提高船舶的通过效率，如何智能的控制船闸、防止交通繁忙时的各种碰撞导致闸门损坏，成为了自动化、信息化以及传感器领域的重要课题之一。
[0003]现有的安全控制手段，大量依靠人员观察和监控摄像头，通过一些简单的信号反馈手段确保船舶进闸的停靠；有实时性差、开销巨大、浪费时间、无法有效的规范船舶停靠等缺点，尤其是季节导致的水位大幅度变化，更加容易导致人员判断失误，因此很难高效的应用于船舶及闸门的安全控制领域。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，能够实时的对水面靠近检测边缘的船舶进行检测、识别，并将相关信息通过无线网络传输至决策系统，实时确保船闸等设施和船舶的安全。
[0005]本实用新型所采用的技术方案为:
[0006]船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，包括控制主机，以及均与控制主机连通的激光目标探测发射器、激光目标探测接收器、船闸控制机构、显示控制设备；所述的激光目标探测发射器和激光目标探测接收器匹配连通。
[0007]进一步，所述的激光目标探测发射器为近红外激光发射器；用于发射激光监视信号。
[0008]进一步，所述的激光目标探测接收器为近红外摄像机；实时检测闸门前一段距离内激光目标探测发射器发射的激光监视信号，并实时将检测的结果，反馈给控制主机；在所述的近红外摄像机的CMOS元器件之前设置有物理专用窄带数字滤波器；用于将近红外激光发射器发射的在中心频率一定范围以外的电磁波进行高分贝的衰减。
[0009]进一步，所述激光目标探测发射器和激光目标探测接收器对应设置有多组；进行多点位的测量监控，使其识别精度高，识别位置准确。
[0010]进一步，所述激光目标探测发射器和激光目标探测接收器与控制主机通过ZIGBEE无线通信连通；不存在有线通讯线受损而造成通讯信号中断的现象，实时性好，通讯信号高速传输。
[0011]进一步，所述控制主机还连通有报警设备，当出现报警信息时通知相关人员处理。
[0012]船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0013](I)船闸控制机构将船闸的开关信息发送给控制主机；
[0014](2)控制主机获知船闸闭合后，控制激光目标探测发射器发射激光监视信号；
[0015](3)激光目标探测接收器实时检测闸门前一段距离内预定区域的激光监视信号，并实时将检测的结果反馈给控制主机；
[0016](4)控制主机处理获得的信息，根据设定的接近阀值，判决船舶是否过于接近闸门；
[0017](5)控制主机将当前的回传数据、判决依据信息、报警信息实时发布在显示控制设备上；工作人员可以通过显示控制设备向控制主机发送命令，设定或修改系统设置。
[0018]进一步，还包括在激光目标探测接收器的CMOS元器件之前设置物理专用窄带数字滤波器对近红外激光发射器发射的在中心频率一定范围以外的电磁波进行高分贝的衰减进行滤波的步骤。
[0019]进一步，还包括通过报警设备对报警信息进行报警的步骤。
[0020]本实用新型的有益效果在于:本实用新型利用多点测量技术，根据水面和水体的特性检测船舶的停靠状态；识别精度高、实时性好、维护成本低、应用范围广、使用寿命较长，完全适应不同的季节对水位造成的影响，发现船舶位置并做出适当的动作，确保安全；可以较好的替代现有的通过人力观察及监控摄像判别手段，对大中小船闸的安全控制均有极大的作用。
[0021]进一步的，可以根据利用其一系列特点，大规模的应用于航道边缘检测、航道船舶位置、桥梁桥墩保护控制等领域，提供早期预警及实时监控等，实现较大的社会效益、经济效益。
[0022]【附图说明】:
[0023]图1为本实用新型所述船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统的组成结构示意图；
[0024]图2为本实用新型所述船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统的工作步骤流程图；
[0025]图中主要附图标记含义如下:
[0026]1、激光目标探测接收器，2、控制主机，3、激光目标探测发射器，4、船闸，5、船闸控制机构，6、显示控制设备，7、报警设备。
[0027]【具体实施方式】:
[0028]下面结合附图对本实用新型做具体的介绍。
[0029]实施例一
[0030]图1为本实用新型所述船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统的组成结构示意图；
[0031]如图1所示:本实施例是船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，包括控制主机2，以及均与控制主机2连通的激光目标探测发射器3、激光目标探测接收器1、船闸控制机构5、显示控制设备6 ;所述的激光目标探测发射器3和激光目标探测接收器I匹配连通；本实施例所述的激光目标探测发射器3为近红外激光发射器；用于发射激光监视信号；所述的激光目标探测接收器I为近红外摄像机；实时检测闸门4前一段距离内激光目标探测发射器3发射的激光监视信号，并实时将检测的结果，反馈给控制主机2 ;在所述的近红外摄像机的CMOS元器件之前设置有物理专用窄带数字滤波器；用于将近红外激光发射器3发射的在中心频率一定范围以外的电磁波进行高分贝的衰减；本实施例所述激光目标探测发射器3和激光目标探测接收器I对应设置有四组；进行多点位的测量监控，使其识别精度高，识别位置准确；所述激光目标探测发射器3和激光目标探测接收器I与控制主机2通过ZIGBEE无线通信连通；不存在有线通讯线受损而造成通讯信号中断的现象，实时性好，通讯信号高速传输；本实施例所述控制主机2还连通有报警设备7，当出现报警信息时通知相关人员处理。
[0032]本实施例工作原理如下:
[0033]船闸控制机构5控制船闸4的打开与闭合；船闸4的打开与闭合信息会同时被船闸控制机构5发送给控制主机2 ;控制主机2在获知船闸4闭合后，通过ZIGBEE无线通信控制激光目标探测发射器3在需要的时间点打开近红外激光发射器，对预定区域进行照射，发射激光监视信号。
[0034]激光目标探测接收器I实时检测闸门4前一段距离内预定区域的激光监视信号，激光目标探测接收器I所含的近红外摄像机通过物理预过滤排除自然强光干扰，将图像亮度降低至日夜变化范围均不超过量化阀值；位于红外专用摄像机的CMOS元器件之前的物理专用窄带数字滤波器，将近红外激光发射器发射的中心频率在一定范围以外的电磁波进行高分贝的衰减；激光目标探测接收器I的CMOS元器件成像后，使用软件数字滤波手段滤除画面噪声点；整张图像的画面的白平衡计算，根据预设的参数确定二值化图像所需要的灰度阀值；对图像进行二值化处理；对获得的二值化图像，自动判别是否出现了光点，并通过ZIGBEE无线通信实时将检测的结果反馈给控制主机2 ;控制主机2负责处理获得的信息，判决船舶是否过于接近闸门4。
[0035]控制主机2根据接收到的上传报警信息，以及预存的激光目标探测接收器I和激光目标探测发射器3的位置信息，输入计算机模型分析出船体的大小、距离是否过于接近船闸4等预警信息；以此预警信息告知用户是否需要采取措施。
[0036]如果预警信息是过于接近船闸4，控制主机2即控制报警设备7通知相关人员处理；控制主机2同时还控制显示控制设备6，实时的显示当前的回传数据、判决依据等信息；工作人员还可以通过显示控制设备6向控制主机2发送命令，设定或修改系统设置。
[0037]实施例二
[0038]图2为本实用新型所述船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统的工作步骤流程图；
[0039]如图2所示:
[0040]步骤1，船闸控制机构5控制船闸4的开关；船闸4的开关信息同时被船闸控制机构5发送给控制主机2 ;
[0041]步骤2，控制主机2在获知船闸4闭合后，控制激光目标探测发射器3发射激光监视信号；
[0042]步骤3，激光目标探测接收器2实时检测闸门前一段距离内预定区域的激光监视信号，并实时将检测的结果反馈给控制主机2 ;
[0043]步骤4，控制主机2处理获得的信息，判决船舶是否过于接近闸门4 ;
[0044]步骤5，确认船舶超过系统设定的接近阀值，控制主机2即控制报警设备7通知相关人员处理；
[0045]步骤6，控制主机2同时还控制显示控制设备6，实时显示当前的回传数据、判决依据等信息；
[0046]步骤7，工作人员可以通过显示控制设备6向控制主机2发送命令，设定或修改系统设置。
[0047]上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，其特征在于:包括控制主机，以及均与控制主机连通的激光目标探测发射器、激光目标探测接收器、船闸控制机构、显示控制设备；所述的激光目标探测发射器和激光目标探测接收器匹配连通。
2.根据权利要求1所述的船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，其特征在于，所述的激光目标探测发射器为近红外激光发射器。
3.根据权利要求1所述的船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，其特征在于，所述的激光目标探测接收器为近红外摄像机。
4.根据权利要求3所述的船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，其特征在于，在所述的近红外摄像机的CMOS元器件之前设置有物理专用窄带数字滤波器。
5.根据权利要求1所述的船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，其特征在于，所述激光目标探测发射器和激光目标探测接收器对应设置有多组。
6.根据权利要求1所述的船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，其特征在于，所述激光目标探测发射器和激光目标探测接收器与控制主机通过ZIGBEE无线通信连通。
7.根据权利要求1所述的船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，其特征在于，所述控制主机还连通有报警设备。
【专利摘要】本实用新型公开了一种船舶超过船闸安全禁戒线检测与预警系统，包括控制主机，以及均与控制主机连通的激光目标探测发射器、激光目标探测接收器、船闸控制机构、显示控制设备；所述的激光目标探测发射器和激光目标探测接收器匹配连通。本实用新型利用多点测量技术，根据水面和水体的特性检测船舶的停靠状态；具有识别精度高、实时性好、维护成本低、应用范围广、使用寿命较长等特点。
【IPC分类】G08G3-00
【公开号】CN204557808
【申请号】CN201520166828
【发明人】赵建, 季锦章, 刘轰, 臧正保, 杨正, 郭亚中, 王瑞
【申请人】江苏省交通规划设计院股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月24日