專利名稱：橋梁水面防撞預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種橋梁防護預(yù)警裝置，具體地說是一種在橋梁 非通航孔附近水域設(shè)置的防撞預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
隨著造橋技術(shù)的不斷提高和創(chuàng)新，目前，我國的橋梁建設(shè)得到長
足的發(fā)展。已建成的東海大橋31公里長，杭州灣跨海大橋36公里長, 在建的跨海金塘大橋也有18公里，其中杭州灣跨海大橋是目前已建 成和在建的大橋中世界第一。這三座大橋地處長江口和杭州灣水域。 東海大橋和金塘大橋分別位于洋山港和寧波舟山港區(qū)域內(nèi)，常年通航 船舶繁多，且噸位較大，這就給大橋的安全造成巨大的壓力。例如在 2008年3月底在建的金塘跨海大橋的非通航孔被一艘7000噸的貨船 碰撞，造成近3000噸的橋面板斷裂跨塌，壓扁貨船駕駛艙等二層建 筑，船上多人傷亡。如果當時橋面上處于通車的狀態(tài)下，那么后果就 不堪設(shè)想。在肇事當天的氣象情況較好，能見度良好。通常，在這種 氣象情況下，船上的駕駛?cè)藛T應(yīng)該能辯清橋梁的通航孔和非通航孔， 而且通航孔有非常明顯的航標導航，但是肇事船即在距離通航孔1000 米左右的非通航孔中撞塌大橋。因船長及當時的駕駛?cè)藛T已死亡，所 以當時船上是什么原因引起船舶偏離航向是個迷。但是，不管是什么 原因引起船舶偏離航向，對大橋來說，今后這種被碰撞的可能依然存 在，而且大橋設(shè)計的抗撞力是在200-300噸，然而，上述的肇事船舶 在不計算流速的情況下，它的瞬時沖擊力可達1000噸以上，這對大橋來說簡直是不可一擊。如果將大橋設(shè)計成有1000噸抗沖擊能力的
話，那么大橋的造價將幾倍甚至幾十倍的上升，不但成本大的驚人， 使業(yè)主單位難以承受，而施工難度也不可想象的增大。就目前而言難 以達到，而且得不償失。因此現(xiàn)在的這些大橋主要是采取預(yù)防措施， 在水面部份的防撞預(yù)警是必不可少的，尤其是幾十公里長的橋梁設(shè)置 防撞預(yù)警裝置來彌補抗撞能力的不足更為重要。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服橋梁在水面部份抗撞擊能力不足的缺陷，本實用新型提 供一種橋梁水面防撞預(yù)警裝置。該裝置不僅能即時測知越界船舶靠近 橋梁非通航孔的確切位置，而且能正確拍攝肇事地點的情況，實施監(jiān) 控，并及時發(fā)出預(yù)警警報。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是；在橋梁非通航 孔附近水域設(shè)置警戒線，警戒線上設(shè)置若干個燈標浮筒，警戒線內(nèi)為 禁航區(qū)，禁止船舶進入該水域，在警戒線與橋梁之間再設(shè)置一道緊急 報警線，在報警線上設(shè)置若干個錨浮球， 一旦有船舶超越該報警線， 預(yù)警裝置將立即發(fā)出緊急報警信號，并且立即實施封閉該段橋梁的路 面通行，以策安全。
船舶越界的感應(yīng)信號是由感應(yīng)線的斷路來實現(xiàn)的，感應(yīng)線是由感 應(yīng)浮、導線、繩索組成。
感應(yīng)浮，是在絕緣材料制成中空扁平的外殼內(nèi)設(shè)置簧片艙，用金屬彈性材料制成條狀跳簧和定簧片分兩組平行固定在簧片艙內(nèi)，兩組 簧片用電阻并聯(lián)連接，簧片的兩端輸出線連接感應(yīng)浮殼上的插 口，在跳簧片上固定一磁性小塊，與磁性小塊對應(yīng)的簧片艙壁上固定 一鐵磁材料，磁性小塊可吸附在鐵磁材料上，這時跳簧片與定簧片不 接觸，電路斷路。簧片艙外上面與外殼之間形成長方形的空腔，空腔 內(nèi)安裝一長方形的磁性條，磁性條在空腔內(nèi)可上下跳動。在常狀態(tài)下 磁性條與簧片艙上的鐵磁材料吸附，穩(wěn)定簧片艙的殼體上，由于磁性 條與磁性小塊的極性相反，因此在磁性條的磁力作用下異性相斥，簧 片艙內(nèi)的跳簧片被推斥，壓迫在定簧片上，緊壓接觸使電路通路。
感應(yīng)浮的外殼兩端設(shè)置導線插口，插口上設(shè)置水密接頭(現(xiàn)有技術(shù))。
導線，由兩根金屬材料制成外層包裹絕緣材料，引出兩根導線連 接水密插頭(現(xiàn)有技術(shù))。導線的插頭插入感應(yīng)浮的插口內(nèi)，以連接 各個感應(yīng)浮和信號處理裝置并傳遞信號。
感應(yīng)線沿警界線和緊急報警線長分布，感應(yīng)線與設(shè)置在警戒線上 的燈標浮筒用繩索相串連，浮在水面上。緊急報線的感應(yīng)線與錨浮球 相串連，浮在水面上。感應(yīng)線是整個預(yù)報警裝置的傳感器，它的感應(yīng) 靈敏度和正確程度直接影響預(yù)報警裝置的實用價值。它是一個電阻回 路，在回路中以斷路時改變電阻值來傳遞肇事信號。
根據(jù)歐姆定律和克希荷夫電流定律，可以推導應(yīng)感線中幾個電阻并聯(lián)時，其等效電阻為
丄=丄丄_1_」'i ;
即 如4
可見電阻并聯(lián)其等效電阻小于任何一個并聯(lián)電阻。因此感應(yīng)線在 設(shè)計時根據(jù)上述公式已計算好每個電阻在感應(yīng)線中所處位置時的電 阻值，如果感應(yīng)線上斷路任何一段導線，這個回路就會變小，它的電 阻值就會發(fā)生變化。
在橋梁中設(shè)置監(jiān)控室，感應(yīng)線連接監(jiān)控室中的信號處理裝置(現(xiàn)
有技術(shù))，信號處理裝置分四路輸出 一路連接顯示屏(現(xiàn)有技術(shù))， 顯示失事位置，時間及報警信號。二路連接橋欄上的警示燈(現(xiàn)有技 術(shù))，進行聲光報警，警告肇事船舶嚴禁靠近。第三路連接攝像裝置， 根據(jù)信號開啟設(shè)置在失事地點橋欄上的攝像頭。第四路連接橋面行車 道上方設(shè)置的字幕警示屏(現(xiàn)有技術(shù))，提示車輛駕駛?cè)藛T減速或禁止、 行駛。
橋梁安裝水面防撞預(yù)警裝置后， 一旦船舶因某種原因偏離航向進 入橋梁的禁航樞，設(shè)置在警戒線上的感應(yīng)線中的感應(yīng)浮內(nèi)的磁性條就會在船底殼鐵磁性材料的作用下，被吸引向上跳起，簧片的磁性 小±央，失去磁性條的壓迫向上彈起，吸附在簧片艙內(nèi)頂面上，使跳簧 與定簧片斷開，電路由此斷路，整個電阻回路變小，它在電路中的電 阻值會起變化，變化后的電阻信號通過信號處理裝置，就可知道哪個 電阻所在位置處在斷路狀態(tài)，并向斷路所對應(yīng)的橋梁位置的預(yù)警裝置 輸出端各種預(yù)警信號及緊急信號并開啟這些裝置。從而達到橋梁水面 防撞預(yù)警的目的。
本實用新型的有益效果是為橋梁提供一種水面防撞的預(yù)警裝 置，防止偏離航向的船只碰撞橋梁，彌補橋梁抗撞能力不足的缺陷。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。 圖l是橋梁禁航的劃分圖。
圖2是本實用新型實施例感應(yīng)線及感應(yīng)浮的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實用新型實施例感應(yīng)線與燈標浮筒連接圖。， 圖4是本實用新型實施例感應(yīng)線與錨浮球連接圖。
圖5是本實用新型實施例感應(yīng)線裝置電路接線原理圖。 圖中1、大橋，2、警戒線，3、緊急報警線，4、禁航區(qū)，5、導線， 6、水密接頭，7、感應(yīng)浮外殼，8、長方形空腔，9、磁性條，10、鐵 磁材料，11、電阻，12、空氣腔，13、插頭，14、水密插口， 15、跳 簧片，16、磁性小塊，17、定簧片，18、簧片艙，19浮筒，20、燈標，21、重墜，22、繩索，23、錨，24、連接繩，25、浮球， 26、繩索，27、錨，28、信號處理裝置，29、控制室顯示屏，30、橋 欄警示燈，31、攝像裝置，32、橋面行車道警示屏，A、繩索連接孔， B、耳環(huán)孔，C、立柱。
具體實施方式



圖1中在大橋(l)的非通航孔附近水域設(shè)置警戒線(2)，在警戒 線的范圍內(nèi)為禁航區(qū)(4)，在橋梁與警戒線之間設(shè)置緊急報警線(3)。
圖2中用絕緣材料制成中空扁平的感應(yīng)浮本體(7)的外殼中設(shè) 置長方形簧片艙(18)，用金屬彈性材料制成條狀跳簧(15)和定簧 片(17)分兩組平行固定在簧片艙(18)內(nèi)，兩組簧片用電阻(11) 并聯(lián)連接?；善?15) (17)的兩端輸出連接感應(yīng)浮本體(7)上的插 口 (14)。在跳簧片(15)上固定磁性小塊(16)，與磁性小塊(16) 對應(yīng)的簧片艙(18)的艙壁上固定鐵磁材料(10)，簧片艙外與本體 (7)內(nèi)壁之間設(shè)計一長方形空腔(8)，磁性條(9)制成長方形條， 正好放入空腔(8)中。感應(yīng)浮本體(7)的底面設(shè)置繩索耳孔(A)。 在本體(7)的兩側(cè)設(shè)置空氣艙(12)。
導線(5)外層包裹絕緣材料，引出兩根導線連接插頭(13)，在 插頭上安裝水密接頭(6)。
圖3中浮筒(19)用鋼板制成中空筒形，頂面設(shè)立柱C，下面固 定重墜(21)，重墜連接繩索(22)及錨(23)，航標燈(20)安裝在立柱C上，感應(yīng)線(5) (7)用繩索(24)連接，從連接耳環(huán)孔 B中穿過固定.錨(23)錨泊在警戒線上的底層泥土中。 圖4中浮球(25)用繩索(26)連接錨(27)，錨泊在緊急報警線上 的底層泥土中，感應(yīng)線(5) (7)用繩索(24)連接固定在浮球(25) 上，沿緊急報警線長安裝。
圖5中感應(yīng)浮(7)與導線(5)組成感應(yīng)線，由導線(5)連接 信號處理裝置(28)，信號處理裝置根據(jù)感應(yīng)線中的電阻值的變化， 計算出哪段橋梁相對應(yīng)的位置水面上有異常情況，作出相應(yīng)的輸出; 一路接通控制室聲光報警及顯示屏(29); 二路接通肇事位置橋欄警示 燈(30)，以強光照射肇事船舶示警；三路接通肇事地點橋欄上的攝 影像頭(31)拍攝肇事地點的具體情況；四路接通橋面行車道的警示 屏(32)，在肇事地點所對應(yīng)的路面上方的液晶字屏，提醒駕在人員 減速行駛或禁止行駛。
權(quán)利要求1、橋梁水面防撞預(yù)警裝置，在橋梁非通航孔附近設(shè)置警戒線，警戒線范圍內(nèi)為禁航區(qū)，在警戒線與橋梁之間設(shè)一道緊急報警線，其特征是；在警戒和緊急報警線上設(shè)置由感應(yīng)浮和導線組成的感應(yīng)線，感應(yīng)線連接信號處理裝置，信號處理裝置分四路輸出，一路連接顯示屏，二路連接橋欄警示燈，三路連接橋欄攝像頭，四路連接橋面行車道上液晶警示屏。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁水面防撞預(yù)警裝置，其特征是； 感應(yīng)浮是在絕緣材料制成中空扁平的外殼內(nèi)設(shè)置簧片艙，用金屬彈性 材料制成條狀跳簧片和定簧片分兩組平行固定在簧片艙內(nèi)，兩組簧片 用電阻并聯(lián)連接，簧片的兩端輸出線連接外殼上的插口，在跳簧片上 固定一磁性小塊，與磁性小塊對應(yīng)的簧片艙壁上固定一鐵磁材料，簧 片艙上面與外殼之間設(shè)成長方形的空腔，空腔內(nèi)安裝長方形的磁性 條，它的極性與磁性小塊極性相斥，外殼兩端設(shè)置水密插口，兩傍設(shè) 空氣艙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁水面防撞預(yù)警裝置，其特征是； 導線，由兩根金屬材料制成外層包裹防水絕緣材料，引出兩根金屬導 線連接水密插頭，導線的插頭插入感應(yīng)浮的插口內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁水面防撞預(yù)警裝置，其特征是； 在警戒線上設(shè)置浮筒，感應(yīng)線固定在浮筒的耳環(huán)孔上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁水面防撞預(yù)警裝置，其特征是； 在緊急報警線上設(shè)置浮球，感應(yīng)線固定在浮球上。
專利摘要橋梁水面防撞預(yù)警裝置，由感應(yīng)線、信號處理裝置、顯示屏、警示燈、路面警示屏及攝像裝置組成。在橋梁附近用警戒線圍住橋梁非通航孔水域作為禁航區(qū)。在警戒線與橋梁之間再設(shè)一道緊急報警線，在警戒和緊急報警線上設(shè)置由電阻回路組成的磁性感應(yīng)線。如果船舶因某種原因偏離航向駛?cè)虢絽^(qū)時，船底鋼板就會與感應(yīng)線接觸，感應(yīng)線中的磁性開關(guān)就會動作，斷開電阻回路，回路中的電阻值就會起變化，信號處理裝置根據(jù)電阻值的變化計算出哪段橋梁相對應(yīng)的水面有異常情況，立即輸出該段橋梁上的預(yù)警信號或緊急報警信號，用聲光警告肇事船舶嚴禁靠近橋梁，并在橋面道路上用液晶顯示屏發(fā)出車輛減速或禁止通行的信號，防止橋梁被撞，達到橋梁水面防撞預(yù)警的目的。
文檔編號H01H36/00GK201233662SQ20082011542
公開日2009年5月6日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者陳際軍 申請人:陳際軍