桥梁全时集成智能防撞小型航道跟踪观察设备的制作方法

文档序号:13733231阅读:189来源:国知局

本实用新型涉及桥梁及其航道安全监控技术,尤其是桥梁全时集成智能防撞小型航道跟踪观察设备。



背景技术:

随着船运业的兴盛,河流航道监控系统技术和设备受到关注。

车船跟踪观察系统的研究成为当前智能交通研究中的热点之一,许多研究机构开展了此类研究。这类技术集光机电技术于一体,应用日益广泛,具备目标成像、目标搜索、交通指挥等功能,但是,通常车船跟踪试验需要大型的观察系统,而此类系统价格都比较昂贵,试验投入成本较高,这一问题已经成为相关研究的瓶颈制约因素。

目前,已经应用的的监控产品以单可见光为主,见光监控具有一定缺陷,在夜间和雾天视野较差无法看清,而且,即使在天气条件较好时也容易受到干扰,另外,还存在由于采用单可见光观测而导致的软件算法误报率较高等缺陷,在这种条件下,船只在行驶通过桥梁段航道时,极易撞上或碰擦桥梁,导致产生严重后果。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提出一种桥梁全时集成智能防撞小型航道跟踪观察设备,经济便捷的实现通过桥梁航道的船只的跟踪观测,以解决上述现有技术问题。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括底座、回转云台、主壳体、电源、传感器控制板、热像仪、转接件、探测装置、可见光相机和激光测距仪;底座上侧安装回转云台,回转云台上方安装主壳体,主壳体中安装电源、传感器控制板和强光远射灯,主壳体上方通过转接件铰接安装探测装置,探测装置上集成安装可见光相机、热像仪和激光测距仪,探测装置的前侧端面上安装可见光相机的镜头、热像仪的探测头和激光测距仪的探测头。

尤其是,主壳体相对两侧分别铰接一组转接件,在这二组转接件上端铰接探测装置。

尤其是,主壳体3或探测装置的前侧端面上安装瞄准器。

尤其是,主壳体或探测装置的前侧端面上安装强光远射灯和声音报警器。

尤其是,主壳体后侧面安装接插件。

尤其是,探测装置顶部上安装防雷装置。

尤其是,传感器控制板至少包括以下接口:1路DC12V电源输入,3路分别为三个探测装置供电的DC12V电源输出,2个RS422串口,其中一路接上位控制端,另一路接热像仪的镜头,1个连接激光测距仪12的RS232串口,5个控制热像仪机芯的按键控制端,5对镜头调焦或变倍控制端口。

尤其是,可见光相机和热像仪的光轴与激光测距仪的光轴应平行一致,角度偏差不超过1mrad。

尤其是,回转云台具有360°连续旋转结构;激光测距仪测距最大距离不小于6km;可见光相机具备连续变焦能力,水平最大视场不小于10°,对10×10m舰船2×2个像素探测距离不小于10km,6×6个像素识别距离不小于6km;热像仪至少具备两个视场,水平最大视场不小于10°,对10×10m舰船2×2个像素探测距离不小于6km,6×6个像素识别距离不小于4km;热像仪承受对向太阳5min以上。

本实用新型的优点和效果:系统集红外热像仪、可见光摄像机和激光测距仪于一体,配备云台,各传感器协同工作,单套系统在无遮挡情况下即能够进行方圆2公里内较大范围的航道周边水域进行昼夜监视;具备目标搜索、报警和录像功能,抗强风能力、防感应雷能力和较强的透雾能力突出,能够对航道进行360°全方位监控以及对船舶偏离航道进行报警;可在室内对户外现场系统设备进行远距离控制。进一步的,系统配备APP软件控制后,可以上传船只的地理信息和接收防船撞报警信号,及时通知船只改变航迹。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

附图标记包括:

底座1、回转云台2、主壳体3、电源4、传感器控制板5、热像仪6、瞄准器7、转接件8、探测装置9、可见光相机10、强光远射灯11、激光测距仪12、遮阳罩13、接插件14,防雷装置15、声音报警器16。

具体实施方式

本实用新型原理在于,为适应航道船舶安全行驶的需要,需研制兼具可见 光、红外和测距的一体式小型跟踪模拟观察装置,可见光用于能见度较好时的监控,红外用于夜晚或能见度不好时的监控并具备船舶偏离航道报警功能。

本实用新型设计原理具体还涉及以下内容:

(1)在保证系统核心功能和性能的前提下,采取降额、冗余、裕度等设计方法,确保产品的可靠性和环境适应性;

(2)采用组合化、模块化、标准化等设计技术,提高产品的维修性和扩展性;为和其它系统有效互联,产品必须具备良好的互换性;

(3)具备良好的可检测性和可操作性,以便于检修和操控。

本实用新型的构件从功能模块区分,可以分为回转云台2和其上安装的传感器系统;其中,传感器系统又包括结构组件、传感器设备、电源、控制板以及接插件;进一步的,传感器设备包括可见光相机10、热像仪6和激光测距仪12等。

具体的,本实用新型包括:底座1、回转云台2、主壳体3、电源4、传感器控制板5、热像仪6、转接件8、探测装置9、可见光相机10和激光测距仪12。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1:如附图1所示,底座1上侧安装回转云台2,回转云台2上方安装主壳体3,主壳体3中安装电源4、传感器控制板5和热像仪11,主壳体3上方通过转接件8铰接安装探测装置9,探测装置9上集成安装可见光相机10、热像仪6和激光测距仪12,探测装置9的前侧端面上安装可见光相机10的镜头、热像仪6的探测头和激光测距仪12的探测头。

前述中,主壳体3相对两侧分别铰接一组转接件8,在这二组转接件8上端铰接探测装置9。

前述中,主壳体3或探测装置9的前侧端面上安装瞄准器7。

前述中,主壳体3或探测装置9的前侧端面上安装强光远射灯11和声音报警器16。

前述中,探测装置9的顶部安装遮阳罩13,遮阳罩13的外沿伸出探测装置9垂直投影外。

前述中,主壳体3后侧面安装接插件14。

前述中,探测装置9顶部上安装防雷装置15。

在本实施例中,传感器控制板5既能接收来自操控装置的通信指令,又能控制所有探测装置9的功能操作,包括所有探测装置9的电源开关、功能按键、镜头变倍、聚焦、光圈、激光触发、距离反馈等。

传感器控制板5具有较广的适应性,具备的功能如下:

a)具备四路RS-422/RS-485接口,可满足和四路设备实时通讯;

b)具备两路RS-232接口,可满足和两路设备实时通讯;

c)具备红外机芯组件小键盘接口;

d)可单独完成三种传感器的加电控制;

e)可分别完成两种镜头的调焦、光圈、变倍控制;

f)可根据通讯指令完成视频的切换控制,也可将两路视频直接输出;

g)具备I/O口备用。

传感器控制板5至少包括以下接口:1路DC12V电源输入,3路分别为三个探测装置供电的DC12V电源输出,2个RS422串口,其中一路接上位控制端,另一路接热像仪6的镜头,1个连接激光测距仪12的RS232串口,5个控制热像仪6机芯的按键控制端,5对镜头调焦或变倍控制端口。在本实施例中,主要性能指标包括:

a)工作温度-10℃~+50℃,储存温度-20℃~+70℃;工作湿度95%以上;室外设备可在雨、雾环境中正常工作,室内设备可在正常环境中正常工作;

b)防水等级IP66以上;

c)安装防雷装置;

d)回转云台2能360°连续旋转;

e)激光测距仪12测距最大距离不小于6km;

f)可见光相机10具备连续变焦能力,水平最大视场不小于10°;对10×10m舰船探测距离不小于10km(2×2个像素),识别距离不小于6km(6×6个像素);

g)热像仪6至少具备两个视场,水平最大视场不小于10°;对10×10m舰船探测距离不小于6km(2×2个像素),识别距离不小于4km(6×6个像素);热像仪能承受对向太阳5min以上;

h)可见光相机10和热像仪6的光轴与激光测距仪的光轴应平行一致,角度偏差不超过1mrad;

i)最小跟踪目标2×2个像素,最小跟踪对比度3%;

k)系统电源为220V,50Hz。

在本实施例工作过程中,首先由硬件系统的可见光相机10跟踪录取视频进行图像采集,经过传感器控制板5上的视频分析器处理后进入,将结果通过4G无线终端和无线链路传送给视频监控客户端;同时,视频分析器经过传感器控制板5上的视频分析软件运算后进入船舶检测跟踪平台的数据采集系统,一方面进行视频数据和告警事件记录,一方面对当前采集的数据先后进行运动参数识别和船舶异常行为分析,并进行船舶安全位置判断,未达到告警级别,就结束本次事件;在产生有撞桥趋势判断达到告警级别时,依次进行船舶航迹预测、船舶撞桥威胁评估,无撞桥危险则友善提醒结束事件,有撞桥危险时,先后进行定向报警要求修正航向,通知进行航行自校正,船舶自校正有效则结束事件;自校正失败则迅速启动进行船舶航迹外力干预,有效则报警接触,否则,再次进行外力干预混和航迹预测重复评估。

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