[发明专利]一种桥梁智能预警避碰装置

说明书

本发明公开了一种桥梁智能预警避碰装置。该装置属于监控预警技术领域，解决了现有技术中桥梁预警效果差、精确性低、反应速度慢的问题，包括包括监视计算机，监视计算机的以太网口连接以太网交换机，以太网交换机端口分别连接有雷达探头、摄像头、信息采集系统，雷达探头通过雷达控制器经以太网口与主控制器连接，摄像头通过摄像头采集控制器经以太网口与主控制器连接，信息采集系统通过CAN/以太网转换网关经以太网口与主控制器连接。本发明将雷达技术、摄像技术与信息采集系统相结合，利用雷达和摄像，实时监测航船状态，并对航船航行状态作出判断，使航船安全通过桥梁，令桥梁由原先的被动防撞模式转化为主动防撞模式，大幅提升桥梁的安全性。

技术领域

本发明属于监控预警技术领域，具体地说，尤其涉及一种桥梁智能预警避碰装置。

背景技术

随着航道交通的迅速发展，船舶日益增多且大型化，桥区水域通航密度大，桥梁的桥墩经常会受到各类船只的碰撞，已威胁到桥梁的安全性。

现有的中国专利数据库中公开了一种内河桥区船舶安全航行预控系统的专利，专利申请号为201310752788.7，其结构包括：雷达站、信息处理中心和AIS基站；雷达站和AIS基站分别与信息处理中心通讯连接。其不足之处在于：AIS基站收集信息时，易受雨雪天气影响，造成系统精确度下降，采用雷达站收集信息时，仅收集过往船只信息，整个系统根据储存的船只信息进行预警判断，对前期船只无法提供及时有效的预警。

发明内容

本发明目的在于提供一种预警效果佳、精确性高、反应速度快的桥梁智能预警避碰装置。

为了实现上述技术目的，本发明桥梁智能预警避碰装置采用的技术方案为：

一种桥梁智能预警避碰装置，包括监视计算机，所述监视计算机的以太网口连接以太网交换机，所述以太网交换机端口分别连接有雷达探头、摄像头、信息采集系统，所述雷达探头通过雷达控制器经以太网口与主控制器连接，所述摄像头通过摄像头采集控制器经以太网口与主控制器连接，所述信息采集系统通过CAN/以太网转换网关经以太网口与主控制器连接，所述雷达探头用于监测水平和竖直两个自由度方向的航道以及航船信息，所述摄像头用于捕获进入雷达探测区航船的图像，所述信息采集系统用于采集桥梁防撞安全的水文资料，所述信息采集系统包括套设于桥墩外围形成圆柱形护套的第一护板、第二护板、第三护板以及第四护板，所述第一护板上设有采集应变传感器、单轴加速度传感器、水深传感器、流速传感器以及红外探测器数据的第一集成采集器，所述第一集成采集器上设有第一CAN接口，所述第二护板上设有采集应变传感器、单轴加速度传感器、水深传感器、流速传感器以及红外探测器数据的第二集成采集器，所述第二集成采集器上设有第二CAN接口，所述第三护板上设有采集应变传感器、单轴加速度传感器、水深传感器、流速传感器数据以及红外探测器数据的第三集成采集器，所述第三集成采集器上设有第三CAN接口，所述第四护板上设有采集应变传感器、单轴加速度传感器、水深传感器、流速传感器以及红外探测器数据的第四集成采集器，所述第四集成采集器上设有第四CAN接口，所述第一CAN接口、第二CAN接口、第三CAN接口以及第四CAN接口与CAN总线相连通，所述CAN总线与将探测数据转化为以太网TCP/IP数据的CAN/以太网转换网关相连接，所述CAN/以太网转换网关的输出端口与以太网交换机任一端口相连接。

优选的，所述第一集成采集器、第二集成采集器、第三集成采集器以及第四集成采集器内均设有微控制单元，所述微控制单元通过第一SPI控制器经第一SPI接口以及第二SPI控制器经第二SPI接口连接应变传感器，所述应变传感器包括用于检测护板微小形变的电阻应变片，所述电阻应变片设置于电桥桥臂上，所述电桥输出端与内置仪表放大器的模拟转换（ADC）芯片相连接，所述内置仪表放大器的模拟转换（ADC）芯片用于放大电桥输出的毫伏信号，并将电流信号转化为数字信号。通过设置多个集成采集器，使护板多个位置均可得到实时监测，令桥梁安全性得到全面化的保障，同时，利用多个应变传感器实时监测桥梁形变的大小，为整体的安全性能提供保障。