專利名稱：用于防止船舶撞擊橋梁的智能探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于防止船舶撞擊橋梁的智能探測
>J-U ρ α裝直。
技術(shù)背景 為了防止物體，例如船舶，撞擊橋梁，而造成財(cái)產(chǎn)損失和阻礙水路交通，有必要設(shè)置預(yù)警系統(tǒng)，對船舶的撞擊提前進(jìn)行預(yù)警。船舶交通管理系統(tǒng)(VTS系統(tǒng))可以對數(shù)公里至數(shù)百公里的水面區(qū)域中的多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行有效地定位、跟蹤。因此，可以借鑒VTS的經(jīng)驗(yàn)，在橋基上布設(shè)雷達(dá)設(shè)備，來監(jiān)控橋址區(qū)域的船舶航行行為。VTS系統(tǒng)預(yù)先判斷撞擊危險(xiǎn)，對可能撞擊橋梁的船舶提前發(fā)出警報(bào)，從而降低船舶撞擊橋梁的危險(xiǎn)。但是，目前采用VTS系統(tǒng)存在以下不足(I)VTS系統(tǒng)中的雷達(dá)為微波雷達(dá)設(shè)備，造價(jià)高昂；(2)雷達(dá)建立跟蹤的時(shí)間太長，達(dá)一個(gè)天線掃描周期，這不適于對港區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)目標(biāo)快速建立穩(wěn)態(tài)跟蹤；(3)雷達(dá)適于在大范圍的水面區(qū)域進(jìn)行跟蹤，而對于交通密集的港口水域的目標(biāo)，跟蹤混跡現(xiàn)象較嚴(yán)重，兩船間檢測和跟蹤的分辨率較低；(4)雷達(dá)設(shè)備不能探測出船舶的外形尺寸數(shù)據(jù)，從而無法確定船舶是否會(huì)撞擊橋梁所需的船舶外形這個(gè)基本數(shù)據(jù)，也就無法準(zhǔn)確地進(jìn)行預(yù)警；(5) VTS系統(tǒng)是對大范圍水面區(qū)域進(jìn)行檢測的船舶交通管理系統(tǒng)，并非專門為檢測橋梁的撞擊而設(shè)計(jì)的。因此，將VTS系統(tǒng)用于檢測橋梁，檢測效果并不理想，但成本又極高。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直致力于開發(fā)一種成本低、探測精度高的用于防止船舶撞擊橋梁的智能探測裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低廉、探測精度高的用于防止船舶撞擊橋梁的智能探測裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于防止船舶撞擊橋梁的智能探測裝置，所述智能探測裝置包括用于獲取船舶外形數(shù)據(jù)的形狀探測部件，和獲取船舶位置數(shù)據(jù)的位置探測部件，還包括控制所述智能探測裝置的控制部件；所述形狀探測部件為可見光探測器和/或紅外探測器，所述位置探測部件為激光測距儀。較佳地，所述紅外探測器為紅外熱像儀。較佳地，所述船舶位置數(shù)據(jù)包括距離數(shù)據(jù)及角度數(shù)據(jù)。較佳地，所述控制部件還包括用于輸出所述外形數(shù)據(jù)、所述位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送部件。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的智能探測裝置由于設(shè)置了形狀探測部件和位置探測部件，能在各種氣候條件下精確地獲取船舶的外形數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，作為報(bào)警系統(tǒng)的重要部分，能為智能化的報(bào)警系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型由于采用了可見光探測設(shè)備，能在天氣狀況較好的白天準(zhǔn)確地探測到船舶的外形尺寸數(shù)據(jù)?？梢姽馓綔y設(shè)備可滿足一般氣候條件下的目標(biāo)成像，硬件成本較低，易于維護(hù)。作為補(bǔ)充，本實(shí)用新型還采用了紅外探測設(shè)備，在氣候條件不佳尤其是晚上或霧天的工況下，能準(zhǔn)確地探測到船舶的外形尺寸數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了在全天候條件下獲取船舶的外形尺寸數(shù)據(jù)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的跟蹤混跡現(xiàn)象，提高船舶檢測和跟蹤的分辨率。本實(shí)用新型的智能探測裝置還由于采用了激光測距儀，與VTS系統(tǒng)的微波雷達(dá)設(shè)備相比，成本大幅度降低，且建立跟蹤所需的時(shí)間短。并且，激光測距儀能全天候、全天時(shí)地對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，也即船舶，進(jìn)行高精度的測角和測距，精確地獲取船舶的位置數(shù)據(jù)。以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

圖I是本實(shí)用新型的智能探測裝置一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的智能探測裝置應(yīng)用在防止船舶撞擊橋梁的預(yù)警系統(tǒng)中，以防止船舶撞擊橋梁為例，但本實(shí)用新型并不局限于此，任何有撞擊橋梁可能性的物體，例如石塊、飛機(jī)、不明飛行物等都適用于本實(shí)用新型。如圖I所示為本實(shí)用新型的智能探測裝置一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括形狀探測部件和位置探測部件。其中，形狀探測部件用于獲取船舶的外形數(shù)據(jù)，具體為可見光探測器11，紅外熱像儀12的組合或之一。本實(shí)施方式中包括了這兩者。可見光探測器11能在天氣狀況較好的白天準(zhǔn)確地探測到船舶的外形尺寸數(shù)據(jù)，可滿足一般氣候條件下的目標(biāo)成像，具有硬件成本較低，易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。紅外熱像儀12尤其是能在晚上和霧天等不利探測的氣候條件下，能準(zhǔn)確地探測到船舶的外形尺寸數(shù)據(jù)。位置探測部件用于獲取船舶的位置數(shù)據(jù)，本實(shí)施例中具體為激光測距儀21。本實(shí)用新型中采用的激光測距儀與微波雷達(dá)設(shè)備相比，設(shè)備成本大幅降低，且建立跟蹤所需的時(shí)間短。并且，激光測距儀21能全天候、全天時(shí)地對船舶進(jìn)行高精度的測角和測距，精確地獲取船舶的距離數(shù)據(jù)、角度數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的智能探測裝置還包括控制部件3，控制部件3除了控制探測裝置的開啟或關(guān)閉等運(yùn)行操作，還包括用于輸出上述外形數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送部件31。數(shù)據(jù)傳送部件31與船舶預(yù)警系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫信號連接，這些數(shù)據(jù)信息被傳送后供船舶運(yùn)行狀態(tài)分析裝置所采用。尤其是，數(shù)據(jù)傳送部件31通過不斷地傳送出最新的數(shù)據(jù)，使后續(xù)的船舶運(yùn)行狀態(tài)分析裝置可以通過船舶過去數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)的對比，分析并預(yù)測出船舶的未來運(yùn)行狀態(tài)，這對船舶防撞預(yù)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性是尤為關(guān)鍵的。本實(shí)用新型的智能探測裝置可以完全滿足橋區(qū)全天候、全天時(shí)、全自動(dòng)地對通航船舶檢測、監(jiān)視、跟蹤的要求，可以廣泛地應(yīng)用在具有橋梁的水域(內(nèi)河、湖泊、近海)上。本實(shí)用新型的智能探測裝置的工作原理是利用探測裝置實(shí)時(shí)探測并獲得船舶的位置數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù)，其工作步驟如下首先，激光測距儀21對船舶進(jìn)行捕獲，在捕獲船舶后進(jìn)行跟蹤，并不斷獲得船舶的位置數(shù)據(jù)。同時(shí)，激光測距儀21將船舶的位置數(shù)據(jù)傳送給紅外探測設(shè)備(如紅外熱像儀12等)。當(dāng)船舶的紅外輻射足夠強(qiáng)時(shí)，紅外探測設(shè)備能識別并跟蹤該船舶，船舶的圖像經(jīng)處理后即可獲得船舶的外形尺寸數(shù)據(jù)。智能探測裝置通過數(shù)據(jù)傳送部件31將探測和處理后所得的船舶的位置數(shù)據(jù)和尺 寸數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫中供船舶運(yùn)行狀態(tài)分析裝置使用?？傮w上，本實(shí)用新型的智能探測裝置由于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有成本低、探測精度高等有益效果。以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于防止船舶撞擊橋梁的智能探測裝置，其特征在于所述智能探測裝置包括用于獲取船舶外形數(shù)據(jù)的形狀探測部件，和獲取船舶位置數(shù)據(jù)的位置探測部件，還包括控制所述智能探測裝置的控制部件；所述形狀探測部件為可見光探測器和/或紅外探測器，所述位置探測部件為激光測距儀。
2.如權(quán)利要求I所述的智能探測裝置，其特征在于所述紅外探測器為紅外熱像儀。
3.如權(quán)利要求I至2任一所述的智能探測裝置，其特征在于所述控制部件還包括用于輸出所述外形數(shù)據(jù)、所述位置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送部件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于防止船舶撞擊橋梁的智能探測裝置，所述智能探測裝置包括用于獲得船舶外形數(shù)據(jù)的形狀探測部件，和獲得船舶位置數(shù)據(jù)的位置探測部件，還包括控制所述智能探測裝置的控制部件；所述形狀探測部件為可見光探測器和/或紅外探測器，所述位置探測部件為激光測距儀。本實(shí)用新型的智能探測裝置提高了對船舶的外形和位置探測的精度，還降低了探測設(shè)備和維護(hù)的成本。
文檔編號G01B11/24GK202432995SQ20112052641
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者周良, 淡丹輝, 肖剛, 閆興非 申請人:上海交通大學(xué), 上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院, 上海通橋橋梁防撞科技有限公司