[发明专利]船闸闸门防撞预警系统及其预警方法

说明书

技术领域

本发明涉一种船闸闸门防撞预警系统及其预警方法，尤其涉及船闸闸门的安全监控领域。

背景技术

船闸是重要的通航建筑物，船闸的安全运转是确保航道正常通航的关键，设置在闸室两端的闸门则是船闸的主要设施之一，它的正常开启和关闭是船闸安全运营的必要条件。

随着经济的快速发展，水路运输迅速增长，由于通航船舶数量大，闸门遭受船舶碰撞的事件越来越多，许多重要内河航运干线的闸门因碰撞受损严重，严重威胁着船闸的安全运营，目前各船闸仅通过船闸安全界限灯对船闸闸门安全区域进行提示，作用十分有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术中的不足，提出一种基于红外的船闸闸门防撞预警系统及其预警方法，能起到对船闸闸门安全良好的监控和预警效果，在发生船舶碰撞危险时及时采取补救措施，既能保证船闸闸门运行安全，又能有效保护过闸船舶及船员生命和财产安全。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种船闸闸门防撞预警系统，包括：红外检测模块、信号分析处理模块、人机交互模块、声光报警模块、视频监视模块、PLC控制模块；其中红外检测模块、信号分析处理模块、人机交互模块采用双向数据连接，PLC控制模块的输出端与信号分析处理模块的输入端进行连接，信号分析处理模块的输出端分别与声光报警模块和视频监视模块的输入端进行连接。

进一步地，上述船闸闸门防撞预警系统的红外检测模块包括红外传感器和旋转联动装置；红外传感器安装在旋转联动装置表面，旋转联动装置可在一定角度范围内旋转以保证红外传感器的检测范围；工作时，旋转联动装置以固定的角度旋转，这样可以保证有效的监控范围。

进一步地，上述船闸闸门防撞预警系统的人机交互模块由LCD显示屏和键盘组成，人机交互模块用于控制设置以及历史记录查询，键盘用于输入相关信息、设置参数以及相关要求的输入，LCD显示屏用于显示当前设置参数、历史信息以及系统工作状况，LCD显示屏与键盘集成在一个小型装置上便于操作。

进一步地，上述船闸闸门防撞预警系统的信号分析处理模块由单片机系统与存储器组成，单片机系统用于分析处理相关信息并做相应决策，存储器用于存储一些历史信息便于查询使用。

进一步地，上述船闸闸门防撞预警系统的声光报警模块由语音报警装置与LED报警装置组成；语音报警装置由语音驱动电路与扬声器构成，用于发出声音报警信号；LED报警装置由红色LED灯构成，当船闸闸门区域安全时，LED红灯长亮，当船闸闸门区域不安全时，LED红灯闪烁，此装置的功能可代替目前船闸普遍使用的安全界限灯。

进一步地，上述船闸闸门防撞预警系统的视频监视模块由前端摄像机及后台视频系统组成，前端摄像机对闸门相关监控区域的实时图像进行采集，后台视频系统与信号分析处理模块进行联动，当信号分析处理模块需要视频监视模块工作时，后台视频系统控制前端摄像机工作，自动切换图像到监控大屏幕，并存储相关视频图像；视频监视模块可根据船闸实际情况利用船闸现有视频设备。

进一步地，上述船闸闸门防撞预警系统的PLC控制模块用于提供闸门工作状态的相关信息，PLC控制模块将相关监测信息传输给信号分析处理模块，信号分析处理模块做出相应判断并控制红外检测模块工作，红外检测模块将采集到的相关信息反馈给信号分析处理模块以便其分析处理，并做出相应决策，控制视频监视模块与声光报警模块工作；PLC控制模块可根据船闸实际情况利用船闸现有自动控制设备。

进一步地，基于红外的船闸闸门防撞预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：将红外检测模块和声光报警模块同杆布置在船闸闸门安全范围边界线对应位置；将视频监视模块前端摄像机安装在闸首闸首附近适当位置，保证其监视范围能够覆盖闸门安全区域；将信号分析处理模块、人机交互模块和PLC控制模块布置在船闸闸首机房内；将视频监视模块后台视频系统布置在船闸监控中心。

步骤B：将步骤A所述各模块进行连接并调试，启动系统；

步骤C：采用设置在闸首机房内的PLC控制模块，自动监测船闸闸门工作状态，当监测到船闸闸门正在工作或处于全关状态时，则通过人机交互模块发送信号至信号分析处理模块，信号分析处理模块控制红外检测模块进行工作；

步骤D：红外检测模块对船闸安全区域边界进行检测，并将检测的信号实时传输给信号分析处理模块；

步骤E：信号分析处理模块分析处理红外检测模块传回得信号，判断船闸安全区域内是否有船舶：