本實用新型屬于水上交通安全領(lǐng)域中的一種橋梁防撞報警系統(tǒng)，特別是一種航道安全及橋梁主動防撞報警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，水上交通運(yùn)輸成為最重要的運(yùn)輸手段之一。各國每年大量商品運(yùn)輸是通過航道運(yùn)輸完成的，因此航道運(yùn)輸安全也一直是世界各國所關(guān)心的問題。據(jù)安聯(lián)集團(tuán)2014年發(fā)布的“安全與船運(yùn)報告”指出，僅2014年含船舶全損在內(nèi)，全球共發(fā)生2773起船運(yùn)事故，造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，對航運(yùn)安全進(jìn)行研究有著極其重要的意義。

通過多年的研究，人們對航運(yùn)中船撞橋問題的研究有了較大進(jìn)展，但都是針對橋墩防撞的被動防御措施，并且都是一種在發(fā)生船撞橋事故后，盡量減少損失的防撞措施，不能從根本層面上避免“船撞橋”事故的發(fā)生；現(xiàn)有的電子航道圖缺少對水下暗礁，淺灘位置的3D描述圖，航線選擇較為粗糙，不夠準(zhǔn)確，船舶存在擱淺或觸礁等潛在危險，不能實時顯示航線上周圍船舶的位置，容易造成“船撞船”的安全事故。航線上往往有許多橫跨大橋，若水位抬升必定會影響船舶安全通過最大高度，但現(xiàn)有電子航道圖中并未提供此項參數(shù)信息，當(dāng)水位變化較大時，不能判斷船舶能否無恙通過，存在極大的船舶撞橋隱患。

近年來，因船舶超高而引起的船舶撞橋及卡橋事故越來越多。人們對橋梁主動防撞措施研究較少，并且針對船撞船和船舶超高的現(xiàn)象缺乏一種有效的預(yù)防措施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述不足，本實用新型提供了一種航道安全及橋梁主動防撞報警系統(tǒng)，其能夠有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種航道安全及橋梁主動防撞報警系統(tǒng)，包含電子航道圖導(dǎo)航系統(tǒng)和橋梁主動防撞報警系統(tǒng)兩部分；在船舶航行時，電子航道圖導(dǎo)航系統(tǒng)分析提取的航道基本信息、實時監(jiān)測周圍船舶位置以及再現(xiàn)航道水下3D形貌，從而優(yōu)化航線，減少船舶因偏離安全航道造成的擱淺、觸礁等危險，在可視距離較差或夜間航行中也可以有效避免“船撞船”這類安全事故的發(fā)生；所述的橋梁主動防撞報警系統(tǒng)包括超聲波測距模塊、激光測距模塊和控制模塊；所述的超聲波測距模塊測量橋體底面與水面之間的距離，即橋體的凈空高度；所述的激光測距模塊測量橋體與船舶最高點的距離，并計算出船舶的最高點到水面之間的距離，即船舶的出水高度；當(dāng)航線上有橋梁時，橋梁主動防撞報警系統(tǒng)中測距模塊開始測量，控制模塊對測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，判斷該船是否超高；若超高，系統(tǒng)則自動進(jìn)行報警。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型的報警系統(tǒng)能夠再現(xiàn)航道水下3D形貌，能夠有效地減少船舶因偏離安全航道造成的擱淺、觸礁等危險；本實用新型的報警系統(tǒng)能夠?qū)骄€上其他船舶的位置進(jìn)行實時監(jiān)控，在可視距離較差或夜間航行中可以有效地避免“船撞船”這類安全事故的發(fā)生；本實用新型的報警系統(tǒng)能夠?qū)λ桓叨冗M(jìn)行全天候?qū)崟r監(jiān)測；本實用新型的報警系統(tǒng)能夠正確判斷通行船舶是否超高，若超高，可以自動進(jìn)行報警。

附圖說明

圖1是一種航道安全及橋梁主動防撞報警系統(tǒng)流程圖。

圖2是電子航道圖導(dǎo)航系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步解釋說明，但不作為對本實用新型的限定。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。

如圖2所示，其示出了本實用新型的電子航道圖導(dǎo)航系統(tǒng)流程圖。所述的電子航道圖導(dǎo)航系統(tǒng)可提供基本的航行方向，航道定位，航段定位，橋梁位置，可視距離，天氣預(yù)警等幾項重要信息，還可以對航線上其他船舶的位置進(jìn)行實時監(jiān)控，再現(xiàn)航道水下3D形貌，這些信息可以作為船舶航行和航線選擇的最佳依據(jù)，從而有效地優(yōu)化航線，減少船舶因偏離安全航道造成的擱淺、觸礁等危險，又能在可視距離較差或夜間航行中也可以有效避免“船撞船”。當(dāng)船舶在航線上行駛時，電子航道圖會提供航道基本信息并對所行航段構(gòu)建水下3D形貌圖，當(dāng)所行航線上出現(xiàn)淺灘或暗礁時，系統(tǒng)會做出警示，駕駛員則進(jìn)行停船操作或者尋找其他的航線；當(dāng)船在晚上行駛時，電子航道圖還會提供周圍船舶的位置信息，當(dāng)有其他船舶靠近時，則需進(jìn)行減速或停船操作，并發(fā)出警示信號，提醒其他船舶，避免船撞船。

如圖1所示，其示出了本實用新型所包含的橋梁主動防撞報警系統(tǒng)流程圖。所述的橋梁主動防撞報警系統(tǒng)包括超聲波測距模塊、激光測距模塊和控制模塊。所述的超聲測距模塊實時全天候地監(jiān)測橋體的凈空高度H；所述的凈空高度H是橋體底面到水面之間的距離，利用超聲波測距模塊直接測量橋體的凈空高度H，并且可以實時獲取水位的動態(tài)變化數(shù)據(jù)；所述的激光測距模塊進(jìn)行測量并獲取航行船舶的出水高度h；所述的船舶出水高度h是水面到船舶的最高點的距離；所述的船舶出水高度h的計算方法為：當(dāng)船舶航行到距橋S處時，激光測距模塊測量出橋體到船舶最高點之間的距離L，然后建立數(shù)學(xué)直角三角形模型進(jìn)行計算，獲取船舶的出水高度h；所述的激光測距模塊是固定在橋體底面的水平位置上，所述的S距離是船舶的最小安全制動距離；所述的控制模塊將凈空高度H和船舶的出水高度h進(jìn)行比較處理，判斷船舶是否超高；所述的判斷船舶是否超高的方法為：用所述的橋體凈空高度H減去所述的船舶出水高度h，其差值若小于富裕高度h0則說明船舶超高，系統(tǒng)自動進(jìn)行報警，否則說明該船舶未超高可以順利通過。所述的橋梁主動防撞報警系統(tǒng)具有自動報警功能。當(dāng)船舶的出水高度跟橋體的凈空高度比較接近時，船舶駕駛員往往有所誤判，忽視水位的高度變化，容易造成船舶撞橋及卡橋事故。所述的橋梁主動防撞報警系統(tǒng)能夠正確判斷通行船舶是否超高，有效地避免船舶撞橋及卡橋事故的發(fā)生。