本實(shí)用新型涉及船舶水上通航技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種大橋施工水上船舶通航安全預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為了實(shí)現(xiàn)船舶的安全航行，航運(yùn)技術(shù)主要采取兩種措施，一種是船靠港時依賴于船舶交通管理系統(tǒng)(VTS)，另一種是依賴于船舶避碰規(guī)則。雷達(dá)一直是這兩種措施的主要觀測設(shè)備，用來檢測和識別船只。作為普通雷達(dá)的發(fā)展，自動雷達(dá)標(biāo)繪儀早已作為現(xiàn)代大型船舶上用于避免碰撞的主要儀器而得到普遍使用，對減少船舶碰撞發(fā)揮了重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)以及自動化技術(shù)的發(fā)展，船舶自動識別系統(tǒng)作為未來海上識別、檢測和通信系統(tǒng)，提高了船舶航行安全，避免了海上碰撞。

無論是傳統(tǒng)的雷達(dá)、ARPA技術(shù)，還是自動識別系統(tǒng)AIS，都是確保海上安全航行、防止碰撞的有力手段。但是從中國目前的實(shí)際情況來看，大型商船均配備較為完善的檢測系統(tǒng)，而中等船只和一般輕型噸位的漁船，由于現(xiàn)有設(shè)備的昂貴，很難大范圍得到普及。因此對于中小船只來說，高性價(jià)比的防撞系統(tǒng)是必需的?，F(xiàn)階段防撞系統(tǒng)未考慮到船舶與船舶之間或者船舶與障礙物之間的相對速度、船舶之間相對的行駛方向、船舶前后左右不同方向預(yù)警距離要求不同這三種情況，而是機(jī)械地判斷固定的相對距離而達(dá)到預(yù)警目的，現(xiàn)實(shí)應(yīng)用局限性很大，比如靠碼頭、船舶并排行駛等正常情況下也會發(fā)生預(yù)警

目前雷達(dá)、ASI等技術(shù)應(yīng)用廣泛，并且取得很好的效果，但是對于小型船舶或漁船價(jià)格昂貴，并不適用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種大橋施工水上船舶通航安全預(yù)警系統(tǒng)，包括激光測距儀，所述激光測距儀通過電動底座安裝在船舶上，所述電動底座采用采用雙自由度的電動底座，所述激光測距儀由單片機(jī)控制系統(tǒng)控制，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)連接有顯示單元、執(zhí)行單元、通信單元和聲光報(bào)警單元，所述顯示單元采用LCD液晶顯示器，所述執(zhí)行單元采用一臺直流電機(jī)和一臺四相八拍步進(jìn)電機(jī)控制雙自由度的電動底座，所述通信單元由COM串行接口以及其電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232組成，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的命令，通過COM串行接口把指令發(fā)送到激光測距儀或者從COM串行接口中接收到激光測距儀測量的數(shù)據(jù)。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聲光報(bào)警單元分別采用蜂鳴器和發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)聲和光兩種報(bào)警方式。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述雙自由度的電動底座為水平方向0～355°和垂直方向-90°～+90°的兩自由度云臺。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)采用89C52 單片機(jī)控制系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型采用雙自由度的電動底座用來支撐測距儀，實(shí)現(xiàn)水平方向大范圍的測量和垂直方向的高度測量，分別通過一臺普通直流電機(jī)和一臺四相八拍步進(jìn)電控制，實(shí)現(xiàn)水平0～ 355°和垂直方向-90°～+90°的綜合探測，具有方向性好、測量精度高、測量速度快、量程遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、大氣傳輸性好、對雨霧有一定的穿透力和隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，并通過顯示單元和聲光報(bào)警單元實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能，本方案設(shè)計(jì)簡單實(shí)用，價(jià)格便宜，適用于各類小型船舶或漁船，也適用于大型漁船，功能全面。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型雙自由度云臺邏輯控制示意圖。

圖中：1-激光測距儀；2-電動底座；3-單片機(jī)控制系統(tǒng)；4-顯示單元；5-執(zhí)行單元；6-通信單元；7-聲光報(bào)警單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種大橋施工水上船舶通航安全預(yù)警系統(tǒng)，包括激光測距儀1，所述激光測距儀1通過電動底座2安裝在船舶上，所述電動底座2采用采用雙自由度的電動底座，所述激光測距儀1 由單片機(jī)控制系統(tǒng)3控制，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)3連接有顯示單元4、執(zhí)行單元5、通信單元6和聲光報(bào)警單元7，所述顯示單元4采用LCD液晶顯示器，所述執(zhí)行單元5采用一臺直流電機(jī)和一臺四相八拍步進(jìn)電機(jī)控制雙自由度的電動底座，所述通信單元6由COM串行接口以及其電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232組成，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的命令，通過COM串行接口把指令發(fā)送到激光測距儀1或者從COM串行接口中接收到激光測距儀1測量的數(shù)據(jù)。

所述聲光報(bào)警單元7分別采用蜂鳴器和發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)聲和光兩種報(bào)警方式，所述雙自由度的電動底座2為水平方向0～355°和垂直方向-90°～+90 °的兩自由度云臺，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)3采用89C52單片機(jī)控制系統(tǒng)。

單片機(jī)控制系統(tǒng)的核心是單片機(jī)AT89c52芯片，它帶有微處理器CPU，程序存儲器EEPROM、數(shù)據(jù)存儲器RAM、輸入/輸出I/O、定時器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器、串并行接口。

激光測距儀的原理：是利用調(diào)制激光的某個參數(shù)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的距離測量的儀器。按照測距方法分為相位法測距儀和脈沖法測距儀，脈沖式激光測距儀是在工作時向目標(biāo)射出一束或一序列短暫的脈沖激光束，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計(jì)算出從觀測者到目標(biāo)的距離。相位法激光測距儀是利用檢測發(fā)射光和反射光在空間中傳播時發(fā)生的相位差來檢測距離的。激光測距儀重量輕、體積小、操作簡單速度快而準(zhǔn)確，其誤差僅為其它光學(xué)測距儀的五分之一到數(shù)百分之一。

雙自由度的電動底座采用市面上普通的雙自由度平臺，其邏輯控制如圖2 所示：89C52單片機(jī)P1接口的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7控制4路信號實(shí)現(xiàn)云臺水平和垂直方向的往返運(yùn)動；P1.4、P1.5實(shí)現(xiàn)水平直流電機(jī)的電源換相， P1.6、P1.7實(shí)現(xiàn)垂直的四相八拍步進(jìn)電機(jī)的電源換相。為確保云臺正常工作，在同一時刻，水平和垂直方向電機(jī)只能有一個方向供電，74HC126中的4個緩沖(A1～A4)和74LS86中的3個異或門(M1～M3)構(gòu)成一個封閉邏輯，實(shí)現(xiàn) 4路信號的邏輯控制。

具體使用方式及優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型采用雙自由度的電動底座用來支撐測距儀，實(shí)現(xiàn)水平方向大范圍的測量和垂直方向的高度測量，分別通過一臺普通直流電機(jī)和一臺四相八拍步進(jìn)電控制，實(shí)現(xiàn)水平0～355°和垂直方向-90°～+90°的綜合探測，具有方向性好、測量精度高、測量速度快、量程遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、大氣傳輸性好、對雨霧有一定的穿透力和隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，并通過顯示單元和聲光報(bào)警單元實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能，本方案設(shè)計(jì)簡單實(shí)用，價(jià)格便宜，適用于各類小型船舶或漁船，也適用于大型漁船，功能全面。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。