專利名稱：橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁防撞預(yù)警領(lǐng)域，尤其是一種橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)。
技術(shù)背景 現(xiàn)有船用雷達(dá)為航海專用設(shè)備，是安裝在船上用于航?；顒?，進(jìn)行航行避讓、船舶 定位、狹水道引航，船用雷達(dá)在能見度低時為航海人員提供了必需的觀察手段。船用雷達(dá)由 天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、顯示器和收發(fā)開關(guān)等部分組成，由雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電磁能，經(jīng)收發(fā) 開關(guān)后傳輸給天線，再定向輻射于大氣中，如果目標(biāo)位于定向天線波束內(nèi)，截取一部分電磁 能，再將這些截取能量向各方向散射，部分能量進(jìn)入到雷達(dá)接收機(jī)，接收機(jī)將散射回波信號 經(jīng)信號處理送終端顯示?，F(xiàn)有船用雷達(dá)由于只限本船使用，無需對本船航行數(shù)據(jù)和雷達(dá)視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸 與記錄，在沒有GPS定位和電子海圖等其他輔助設(shè)備時，也無法進(jìn)行簡單的航行管理。橋梁 管理部門無法獲得通航船舶信息，對橋梁通航安全也無法實(shí)施有效管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程航道管理、實(shí)時報(bào)警的橋梁防撞雷達(dá)預(yù)
警管理系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)， 包括架設(shè)在岸上的雷達(dá)，雷達(dá)的數(shù)據(jù)接口與光端機(jī)相連，雷達(dá)的數(shù)據(jù)接口通過光端機(jī)與管 理中心計(jì)算機(jī)通訊，管理中心計(jì)算機(jī)內(nèi)置用于對接收到的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處分析處理的處理 模塊，管理中心計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警信號至報(bào)警裝置。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明將雷達(dá)架設(shè)在岸基，提取通航船舶波形和雷達(dá)視頻 并遠(yuǎn)程傳輸，由后臺的管理中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時分析、記錄船舶航跡、航速，對所有通過橋 梁下的通航船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程航道管理；對偏離航道駛向橋墩、非通航孔航行、禁停區(qū)停泊等違 規(guī)船舶進(jìn)行實(shí)時報(bào)警，保障橋梁安全。


圖1是現(xiàn)有船用雷達(dá)的電路框圖；圖2為本發(fā)明的電路框圖；圖3為本發(fā)明雷達(dá)的電路框圖。
具體實(shí)施例方式一種橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，包括架設(shè)在岸上的雷達(dá)10，雷達(dá)10的數(shù)據(jù)接口 11與光端機(jī)20相連，所述雷達(dá)10的數(shù)據(jù)接口 11為RS-232接口。雷達(dá)10產(chǎn)生過往船只回 波波形，雷達(dá)原始屏幕信息，以及船只相對雷達(dá)10所在位置的定位、航向、速度信息，并送 往數(shù)據(jù)接口 11。雷達(dá)10的數(shù)據(jù)接口 11通過光端機(jī)20與管理中心計(jì)算機(jī)30通訊，光端機(jī)20用于將數(shù)據(jù)接口 11發(fā)來的數(shù)據(jù)信息和視頻信息遠(yuǎn)程傳輸至管理中心計(jì)算機(jī)30。管理中 心計(jì)算機(jī)30內(nèi)置用于對接收到的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處分析處理的處理模塊，管理中心計(jì)算機(jī) 30發(fā)出報(bào)警信號至報(bào)警裝置40，如圖2所示。結(jié)合圖2，所述的管理中心計(jì)算機(jī)30包括用于顯示橋梁管理區(qū)域基本地理信息的 GIS地圖模塊31、用于設(shè)定警戒區(qū)域的區(qū)域設(shè)定模塊32、用于對船舶航跡進(jìn)行分析的航跡 分析模塊33，以及用于存儲航跡信息的航跡數(shù)據(jù)庫34，GIS地圖模塊31與區(qū)域設(shè)定模塊32 相連，區(qū)域設(shè)定模塊32與航跡分析模塊33相連，航跡分析模塊33與航跡數(shù)據(jù)庫34通信， 航跡分析模塊33與報(bào)警裝置40相連。區(qū)域設(shè)定模塊32依據(jù)橋梁基本地理信息和橋梁管 理實(shí)際需求，劃定各警戒區(qū)域，包括橋墩撞擊報(bào)警區(qū)、禁行區(qū)、禁停區(qū)等；針對不同違規(guī)情況 存儲相關(guān)處理 預(yù)案，以供報(bào)警發(fā)生時供管理人員參考使用。結(jié)合圖2，航跡分析模塊33根據(jù)雷達(dá)10傳來的船舶位置、航向、速度等基本數(shù)據(jù)， 將過往船舶的航跡疊加到GIS電子地圖上，并判斷是否違反設(shè)定規(guī)則，如違反規(guī)則，發(fā)送報(bào) 警信號至報(bào)警裝置40。航跡數(shù)據(jù)庫34記錄存儲過往船只歷史航跡，供管理人員進(jìn)行查詢統(tǒng) 計(jì)，記錄原始雷達(dá)視頻、報(bào)警記錄和PTZ現(xiàn)場攝像，共同作為事故取證依據(jù)；記錄存儲各次 報(bào)警信息基本信息、告警處理人、處理方法、處理結(jié)果等。船舶航跡在船只穿過橋梁或管理 區(qū)域后在電子地圖上消失，并送往航跡數(shù)據(jù)庫34，報(bào)警記錄也發(fā)往航跡數(shù)據(jù)庫34。結(jié)合圖2，所述的光端機(jī)20、管理中心計(jì)算機(jī)30還分別與DVR硬盤錄像機(jī)50通 信，DVR硬盤錄像機(jī)50用于存儲雷達(dá)10的原始視頻信號和PTZ攝像機(jī)41拍攝的現(xiàn)場視頻 報(bào)警信號和現(xiàn)場語音報(bào)警信號。雷達(dá)10采集的船舶原始數(shù)據(jù)和視頻經(jīng)光端機(jī)20遠(yuǎn)程傳輸 至管理中心計(jì)算機(jī)30，視頻信號直接發(fā)往DVR硬盤錄像機(jī)50，船舶原始數(shù)據(jù)由管理中心計(jì) 算機(jī)30進(jìn)行分析處理。結(jié)合圖3，所述的雷達(dá)10包括發(fā)射機(jī)12，發(fā)射機(jī)12在特定的時間、以特定的頻率 和相位產(chǎn)生大功率電磁波，發(fā)射機(jī)12通過T/R收發(fā)開關(guān)13與接收機(jī)14相連，接收機(jī)14用 于放大微弱目標(biāo)信號，解調(diào)目標(biāo)信息。接收機(jī)14與信號處理電路15相連，信號處理電路15 上設(shè)置數(shù)據(jù)接口 11，同步器16分別與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)14相連，T/R收發(fā)開關(guān)13還與天線 17相連，天線17用于向確定方向發(fā)射和接收特定頻段的電磁波。電機(jī)18分別與天線17和 信號處理電路15相連，電機(jī)18使天線17以恒定速度轉(zhuǎn)動。信號處理電路15與顯示器19 相連，顯示器19顯示原始視頻及經(jīng)過處理的信息。結(jié)合圖3，在發(fā)射狀態(tài)時，T/R收發(fā)開關(guān)13將發(fā)射機(jī)12輸出功率接到天線17，保 護(hù)接收機(jī)14輸入端；在接收狀態(tài)時，將天線信號接到接收機(jī)14，防止發(fā)射機(jī)12旁路信號。 信號處理電路15消除無用的信號及干擾，通過和加強(qiáng)目標(biāo)產(chǎn)生的回波信號，將目標(biāo)回波信 號及相關(guān)參數(shù)送至數(shù)據(jù)接口 11，將雷達(dá)的視頻信號送往數(shù)據(jù)接口 11和顯示器19。結(jié)合圖2，所述的報(bào)警裝置40用于警示違規(guī)船只采取正確措施，報(bào)警裝置40可以 采用用于拍攝現(xiàn)場視頻信號的PTZ攝像機(jī)41、IXD顯示屏42、揚(yáng)聲器43中的任意一種或多 種，PTZ攝像機(jī)41、IXD顯示屏42、揚(yáng)聲器43分別與航跡分析模塊33相連。PTZ攝像機(jī)41 安裝在橋梁上，航跡分析模塊33將在電子地圖上的告警定位數(shù)據(jù)傳送給PTZ攝像機(jī)41，PTZ 攝像機(jī)41自動定位告警現(xiàn)場，將現(xiàn)場畫面?zhèn)骰毓芾碇行挠?jì)算機(jī)30顯示和存儲。也可以將 告警信息以短信方式發(fā)往相關(guān)管理人員，加強(qiáng)報(bào)警管理；通常船舶上裝有通用頻段甚高頻 電話，管理人員也可根據(jù)告警信息通過甚高頻與船只通話，直接指揮違規(guī)船只，加快處理進(jìn)程。一般小型船用雷達(dá)的探測距離可達(dá)36海里，而橋梁的管理水域在1KM-2KM以內(nèi)，船用雷達(dá)可完全覆蓋橋梁管理水域?？紤]到橋梁本身產(chǎn)生的雷達(dá)盲區(qū)，在橋梁的上下游應(yīng) 各安裝一臺雷達(dá)10。本發(fā)明將橋梁防撞由單純的物理加固提升為智能預(yù)警，從人防變?yōu)榧挤溃瑸榻煌?大動脈的安全運(yùn)行提供有力保障；不僅為橋梁安全提供保障，還為如通過禁航區(qū)的可能造 成擱淺的船舶進(jìn)行保障；同時還對停泊在禁停區(qū)的如采砂船舶進(jìn)行管理，對危及橋梁的隱 性因素消除在萌芽中，減少社會損失和人力物力的開支。
權(quán)利要求
一種橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，其特征在于包括架設(shè)在岸上的雷達(dá)(10)，雷達(dá)(10)的數(shù)據(jù)接口(11)與光端機(jī)(20)相連，雷達(dá)(10)的數(shù)據(jù)接口(11)通過光端機(jī)(20)與管理中心計(jì)算機(jī)(30)通訊，管理中心計(jì)算機(jī)(30)內(nèi)置用于對接收到的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處分析處理的處理模塊，管理中心計(jì)算機(jī)(30)發(fā)出報(bào)警信號至報(bào)警裝置(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，其特征在于所述的管理中心 計(jì)算機(jī)(30)包括用于顯示橋梁管理區(qū)域基本地理信息的GIS地圖模塊(31)、用于設(shè)定警戒 區(qū)域的區(qū)域設(shè)定模塊(32)、用于對船舶航跡進(jìn)行分析的航跡分析模塊(33)，以及用于存儲 航跡信息的航跡數(shù)據(jù)庫(34)，GIS地圖模塊(31)與區(qū)域設(shè)定模塊(32)相連，區(qū)域設(shè)定模塊(32)與航跡分析模塊(33)相連，航跡分析模塊(33)與航跡數(shù)據(jù)庫(34)通信，航跡分析模 塊(33)與報(bào)警裝置(40)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，其特征在于所述的雷達(dá)(10) 包括用于發(fā)射大功率電磁波的發(fā)射機(jī)(12)，發(fā)射器(12)通過T/R收發(fā)開關(guān)(13)與接收機(jī) (14)相連，接收機(jī)(14)與信號處理電路(15)相連，信號處理電路(15)上設(shè)置數(shù)據(jù)接口(11)，同步器(16)分別與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)(14)相連，T/R收發(fā)開關(guān)(13)還與天線(17)相 連，電機(jī)(18)分別與天線(17)和信號處理電路(15)相連，信號處理電路(15)與顯示器(19)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，其特征在于所述的報(bào)警 裝置(40)為用于拍攝現(xiàn)場視頻信號的PTZ攝像機(jī)(41)、IXD顯示屏(42)、揚(yáng)聲器(43)中 的任意一種或多種，PTZ攝像機(jī)(41)、IXD顯示屏(42)、揚(yáng)聲器(43)分別與航跡分析模塊(33)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，其特征在于所述的光端機(jī)(20)、管理中心計(jì)算機(jī)(30)還分別與DVR硬盤錄像機(jī)(50)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，其特征在于所述雷達(dá) (10)的數(shù)據(jù)接口 (11)為RS-232接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橋梁防撞雷達(dá)預(yù)警管理系統(tǒng)，包括架設(shè)在岸上的雷達(dá)，雷達(dá)的數(shù)據(jù)接口與光端機(jī)相連，雷達(dá)的數(shù)據(jù)接口通過光端機(jī)與管理中心計(jì)算機(jī)通訊，管理中心計(jì)算機(jī)內(nèi)置用于對接收到的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處分析處理的處理模塊，管理中心計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警信號至報(bào)警裝置。本發(fā)明將雷達(dá)架設(shè)在岸基，提取通航船舶波形和雷達(dá)視頻并遠(yuǎn)程傳輸，由后臺的管理中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時分析、記錄船舶航跡、航速，對所有通過橋梁下的通航船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程航道管理；對偏離航道駛向橋墩、非通航孔航行、禁停區(qū)停泊等違規(guī)船舶進(jìn)行實(shí)時報(bào)警，保障橋梁安全。
文檔編號H04N7/22GK101986170SQ20101051830
公開日2011年3月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者司偉, 鄭立宏 申請人:安徽中超信息系統(tǒng)有限公司