基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置的制作方法

本实用新型涉及一种桥梁防碰撞预警系统，具体地说，涉及一种基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置。

背景技术：

近年来，随着国内国民经济的高速增长，内河航运交通变得十分繁忙。船舶大型化趋势越来越明显，由于有些航道桥梁设计通航净高有限，以及船舶驾驶员人为的因素，经常出现船舶航行时船高因为超过通航净高而出现碰撞桥梁的事故。

目前船舶通行桥梁，监测船舶高度有激光距离监测，激光限高监测等方式，但对于大型桥梁的限高有一定的限制，桥梁通航净高超过15米以上的时候，而且激光装置必须安装在专门的立柱上，激光限高装置的高度必须达到十五米，甚至25米以上的立柱，造成施工难度大，激光装置成本高的缺点。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置，可直接安装在桥梁上，施工及设备成本低。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置，桥梁设置船舶测高模块，所述船舶测高模块包括若干激光测距仪和摄像机，若干所述摄像机自下而上排布，形成摄像机矩阵，所述摄像机连接主机箱，航道岸边或桥梁设有显示屏，所述船舶测高模块连接主机箱，所述主机箱连接AIS船舶身份识别模块、VHF甚高频发射模块和所述显示屏，所述AIS船舶身份识别模块和VHF甚高频发射模块无线连接船舶。

进一步，所述显示屏为LED显示屏。

进一步，桥梁还设置有红外补光灯。

进一步，所述主机箱包括主控单元，所述主控单元连接第一网络转换器，所述第一网络转换器连接交换机，所述交换机连接第二网络转换器，所述交换机还连接无线网络收发器。

进一步，所述主机箱内还连接电源。

进一步，所述主机箱设置图像识别模块。

进一步，所述主机箱还连接水位传感器

进一步，所述主机箱连接云服务器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置，桥梁设置船舶测高模块，船舶测高模块包括若干激光测距仪和摄像机，若干摄像机自下而上排布，形成摄像机矩阵，摄像机连接主机箱，航道岸边或桥梁设有显示屏，船舶测高模块连接主机箱，主机箱连接AIS船舶身份识别模块、VHF甚高频发射模块和显示屏，AIS船舶身份识别模块和VHF甚高频发射模块无线连接船舶，激光测距仪用于测量进入桥区的船舶的距离，摄像机用于采集进入桥区的船舶的图像，监测接近桥梁的船舶，船舶高度高于通航净高时，即可触发超高报警信号。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1是本实用新型所述基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述主机箱的原理图；

图3是本实用新型的原理图。

图中，1——激光测距仪； 2——摄像机；

3——船舶； 4——测高计算机；

5——红外补光灯； 6——主机箱；

7——主控单元； 8——第一网络转换器；

9——交换机； 10——第二网络转换器；

11——无线网络收发器； 12——电源；

13——AIS船舶身份识别模块； 14——VHF甚高频发射模块；

15——显示屏； 16——水位传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至3所示，本实用新型所述基于图像识别技术测量船舶高度的桥梁防碰撞预警装置，在实施防撞预警的桥梁的桥墩位置安装激光测距仪1和自下而上固定高度的若干排摄像机2，形成摄像机2矩阵，激光测距仪1用于测量进入桥区的船舶3的距离，摄像机2用于采集进入桥区的船舶3的图像，通过图像识别模块，图像视频监测接近桥梁的船舶3，桥梁还设置有红外补光灯5，在夜间进行红外补光。

测高计算机4根据摄像头采集的船舶3的图像高度以及激光测距仪1采集的船舶3距离计算进入桥区的船舶3的真实高度，测高计算机4连接主机箱6，主机箱6连接AIS船舶身份识别模块13、VHF甚高频发射模块14和显示屏15，AIS船舶身份识别模块13和VHF甚高频发射模块14无线连接船舶3，显示屏15为LED声光屏报警，船舶3高度高于通航净高时，即可触发超高报警信号，提示船舶3超高。

AIS船舶身份识别模块13信号输入输出端与主机箱6的RS-232接口电气连接，AIS船舶身份识别模块13用来接收预警范围内船舶3发射的AIS信息并通过RS-232接口传输给主机箱6，主机箱6亦可以通过AIS船舶身份识别模块13向附近船舶3发送文字预警短信。

水位传感器16通过RS-232连接到主机箱6，水位传感器16用来24小时不间断采集桥区水域实时水位信息并通过RS-232接口传输给主机箱6。

VHF甚高频发射模块14通过屏蔽线连接到主机箱6的音频输入输出接口，VHF甚高频发射模块14用来将音频信号转换成无线电信号发射预警信息。

显示屏15通过RS-232连接到主机箱6，显示屏15用来向进入预警区域的船舶3显示船舶3高度及通航净高水位信息。

同时，所有数据经主机箱6传到云服务器提供桥梁业主管理查询。

参阅图2，主机箱6包括主控单元7，主控单元7连接第一网络转换器8，第一网络转换器8连接交换机9，交换机9连接第二网络转换器10，交换机9还连接无线网络收发器11，无线网络收发器11连接LED显示屏，主机箱6还连接电源12，给主机箱6供电，主机箱6通过该设置，进行报警。

参阅图3，主机箱6根据激光测距仪1和摄像机2的输出情况测量经过的船舶3的高度。主机箱6对AIS船舶身份识别模块13传输过来的数据进行解析，提取驶入监测区域的船舶3的MMSI号(船舶识别号)，通过查找数据库提取对应MMSI的中文船名。主机箱6根据桥梁的设计通航标高、测量的实时水位标高，计算出实时通航净高。主机箱6把监测区域的船舶3的中文船名、通航净高、是否超高等预警信息内容转换变成语音信息通过主机箱6的语音输出接口传输给VHF甚高频发射模块14。主机箱6把进入检测区域的中文船名、通航净高、是否超高等预警信息内容通过RS-232传输给LED显示屏15。主机箱6把通航净高、是否超高等预警信息内容通过RS-232传输给AIS船舶身份识别模块13，通过AIS船舶身份识别模块13向进入桥区的船舶3发送文字短信预警信息，通知到船舶驾驶员。

主机箱6、AIS船舶身份识别模块13、VHF甚高频发射模块14、水位传感器16、LED显示屏15、激光测距仪1、摄像机2和测高计算机4均连接电源12。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。