[发明专利]一种预报船舶撞击护岸的方法和系统

权利要求书

1.一种预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：在需要预报船舶撞击的护岸前沿间隔布设若干套船舶撞击护岸外场感知前端系统和船舶撞击预报分布式外场报警前端系统；在防撞预警系统内设置护岸前沿临水侧划定多组护岸前沿线的水上虚拟警戒区域；当船舶AIS和图像识别轨迹偏离航道且船舶已侵入所述水上虚拟警戒区域，且船舶实际航线或未来一定时间内的预测轨迹与护岸前沿线发生交汇，则后端防撞预警系统形成撞击纪录并同步发出船舶撞击护岸警报信息和疏散信息。

2.根据权利要求1所述的预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：按感知设备对水域的监测距离需要，在平行于岸线的护岸前沿按间隔布设外场感知前端覆盖船舶撞击感知区域，间隔布设外场感知前端三维激光雷达扫测范围和视频监控范围覆盖护岸前方水区域；每套外场感知前端的AIS信号接收设备、三维激光雷达、视频监控摄像头、包含前端计算机和网络设备的三防机箱，安装在监控立杆上或其他合适的附着物上。

3.根据权利要求1所述的预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：所述的船舶撞击护岸外场感知前端由AIS系统、三维激光雷达测距系统、视频监控系统、船舶撞击模型计算系统和网络传输系统构成，当AIS系统检测到船舶AIS轨迹侵入防撞预警系统内设置的护岸前沿水上虚拟警戒区域时，视频监控系统启动船舶图像识别，利用基于背景的运动物体检测，对图像捕捉到的船舶区域进行建模，利用模型判断船舶运动趋势与船舶AIS轨迹的差异性，同步启动三维激光雷达测距系统，对目标船舶进行三维激光雷达点云扫测，对比图像模型和点云模型，剥离获取监测目标模型；并进一步建立船舶干舷模型、航速模型、航向模型、到岸距离模型和局部坐标模型，并通过网络传输系统实时提交船舶船名、船舶船型、船舶实时速度、船舶实时航向、船舶干舷数据、目标局部坐标到防撞预警系统后端。

4.根据权利要求1所述的预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：所述的防撞预警系统后端由地理信息系统、水上虚拟警戒区域设置系统、船舶撞击模型实时分析系统、应急信息纪录和发布系统、监测设备管理系统构成，系统后端接收到船舶撞击护岸外场感知前端的数据，通过地理信息系统和船舶撞击模型实时分析系统，对船舶撞击点、撞击强度、撞击倒计时进行计算，并按照水上虚拟警戒区域设置系统设置规则向船舶撞击预报分布式外场报警前端发送信号。

5.根据权利要求4所述的预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：所述的地理信息系统包含二三维电子航道图数据库、三维实景模型数据库、护岸BIM模型、动态船舶AIS轨迹模块、动态船舶雷达模块和三维船舶模型库；和/或，

所述的水上虚拟警戒区域设置系统，包括水上虚拟警戒区域规划和警示内容设置；和/或，

所述的船舶撞击模型实时分析系统包含护岸结构网格，二三维护岸撞击模型，船舶撞击模拟计算历史结果；和/或，

所述的应急信息纪录和发布系统，包括按水上虚拟警戒区域设置系统要求进行语音播报、灯光警示、电子屏告警和疏散信息、短信通知、其它系统信息同步；和/或，

所述的监测设备管理系统，包括设备数据采集，设备的基本参数设置，设备运行状态管理。

6.根据权利要求5所述的预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：所述的监测设备管理系统的设备数据采集是指：采集AIS数据、三维点云测距数据、视频监控数据、前端系统计算结果，包括撞击船名、船型、干舷高度、航速、航向、距离、局部坐标、时间。

7.根据权利要求1所述的预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：所述警报内容包括撞击船舶名称及型号、撞击点、撞击强度、撞击倒计时信息。

8.根据权利要求1所述的预报船舶撞击护岸的方法，其特征在于：在撞击段护岸通过声光报警、可变信息电子标牌、手机APP发出撞击信息和疏散信息。