專利名稱：橋梁防撞雷達預警管理系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及橋梁防撞預警領域，尤其是一種橋梁防撞雷達預警管理系統。
技術背景 現有船用雷達為航海專用設備，是安裝在船上用于航海活動，進行航行避讓、船舶 定位、狹水道引航，船用雷達在能見度低時為航海人員提供了必需的觀察手段。船用雷達由 天線、發射機、接收機、顯示器和收發開關等部分組成，由雷達發射機產生的電磁能，經收發 開關后傳輸給天線，再定向輻射于大氣中，如果目標位于定向天線波束內，截取一部分電磁 能，再將這些截取能量向各方向散射，部分能量進入到雷達接收機，接收機將散射回波信號 經信號處理送終端顯示。現有船用雷達由于只限本船使用，無需對本船航行數據和雷達視頻進行遠程傳輸 與記錄，在沒有GPS定位和電子海圖等其他輔助設備時，也無法進行簡單的航行管理。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施有效管理。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能夠實現遠程航道管理、實時報警的橋梁防撞雷達預
警管理系統。為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案一種橋梁防撞雷達預警管理系統， 包括架設在岸上的雷達，雷達的數據接口與光端機相連，雷達的數據接口通過光端機與管 理中心計算機通訊，管理中心計算機內置用于對接收到的雷達數據進行處分析處理的處理 模塊，管理中心計算機發出報警信號至報警裝置。由上述技術方案可知，本發明將雷達架設在岸基，提取通航船舶波形和雷達視頻 并遠程傳輸，由后臺的管理中心計算機進行實時分析、記錄船舶航跡、航速，對所有通過橋 梁下的通航船舶進行遠程航道管理；對偏離航道駛向橋墩、非通航孔航行、禁停區停泊等違 規船舶進行實時報警，保障橋梁安全。
圖1是現有船用雷達的電路框圖；圖2為本發明的電路框圖；圖3為本發明雷達的電路框圖。
具體實施例方式一種橋梁防撞雷達預警管理系統，包括架設在岸上的雷達10，雷達10的數據接口 11與光端機20相連，所述雷達10的數據接口 11為RS-232接口。雷達10產生過往船只回 波波形，雷達原始屏幕信息，以及船只相對雷達10所在位置的定位、航向、速度信息，并送 往數據接口 11。雷達10的數據接口 11通過光端機20與管理中心計算機30通訊，光端機20用于將數據接口 11發來的數據信息和視頻信息遠程傳輸至管理中心計算機30。管理中 心計算機30內置用于對接收到的雷達數據進行處分析處理的處理模塊，管理中心計算機 30發出報警信號至報警裝置40，如圖2所示。結合圖2，所述的管理中心計算機30包括用于顯示橋梁管理區域基本地理信息的 GIS地圖模塊31、用于設定警戒區域的區域設定模塊32、用于對船舶航跡進行分析的航跡 分析模塊33，以及用于存儲航跡信息的航跡數據庫34，GIS地圖模塊31與區域設定模塊32 相連，區域設定模塊32與航跡分析模塊33相連，航跡分析模塊33與航跡數據庫34通信， 航跡分析模塊33與報警裝置40相連。區域設定模塊32依據橋梁基本地理信息和橋梁管 理實際需求，劃定各警戒區域，包括橋墩撞擊報警區、禁行區、禁停區等；針對不同違規情況 存儲相關處理 預案，以供報警發生時供管理人員參考使用。結合圖2，航跡分析模塊33根據雷達10傳來的船舶位置、航向、速度等基本數據， 將過往船舶的航跡疊加到GIS電子地圖上，并判斷是否違反設定規則，如違反規則，發送報 警信號至報警裝置40。航跡數據庫34記錄存儲過往船只歷史航跡，供管理人員進行查詢統 計，記錄原始雷達視頻、報警記錄和PTZ現場攝像，共同作為事故取證依據；記錄存儲各次 報警信息基本信息、告警處理人、處理方法、處理結果等。船舶航跡在船只穿過橋梁或管理 區域后在電子地圖上消失，并送往航跡數據庫34，報警記錄也發往航跡數據庫34。結合圖2，所述的光端機20、管理中心計算機30還分別與DVR硬盤錄像機50通 信，DVR硬盤錄像機50用于存儲雷達10的原始視頻信號和PTZ攝像機41拍攝的現場視頻 報警信號和現場語音報警信號。雷達10采集的船舶原始數據和視頻經光端機20遠程傳輸 至管理中心計算機30，視頻信號直接發往DVR硬盤錄像機50，船舶原始數據由管理中心計 算機30進行分析處理。結合圖3，所述的雷達10包括發射機12，發射機12在特定的時間、以特定的頻率 和相位產生大功率電磁波，發射機12通過T/R收發開關13與接收機14相連，接收機14用 于放大微弱目標信號，解調目標信息。接收機14與信號處理電路15相連，信號處理電路15 上設置數據接口 11，同步器16分別與發射機和接收機14相連，T/R收發開關13還與天線 17相連，天線17用于向確定方向發射和接收特定頻段的電磁波。電機18分別與天線17和 信號處理電路15相連，電機18使天線17以恒定速度轉動。信號處理電路15與顯示器19 相連，顯示器19顯示原始視頻及經過處理的信息。結合圖3，在發射狀態時，T/R收發開關13將發射機12輸出功率接到天線17，保 護接收機14輸入端；在接收狀態時，將天線信號接到接收機14，防止發射機12旁路信號。 信號處理電路15消除無用的信號及干擾，通過和加強目標產生的回波信號，將目標回波信 號及相關參數送至數據接口 11，將雷達的視頻信號送往數據接口 11和顯示器19。結合圖2，所述的報警裝置40用于警示違規船只采取正確措施，報警裝置40可以 采用用于拍攝現場視頻信號的PTZ攝像機41、IXD顯示屏42、揚聲器43中的任意一種或多 種，PTZ攝像機41、IXD顯示屏42、揚聲器43分別與航跡分析模塊33相連。PTZ攝像機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據傳送給PTZ攝像機41，PTZ 攝像機41自動定位告警現場，將現場畫面傳回管理中心計算機30顯示和存儲。也可以將 告警信息以短信方式發往相關管理人員，加強報警管理；通常船舶上裝有通用頻段甚高頻 電話，管理人員也可根據告警信息通過甚高頻與船只通話，直接指揮違規船只，加快處理進程。一般小型船用雷達的探測距離可達36海里，而橋梁的管理水域在1KM-2KM以內，船用雷達可完全覆蓋橋梁管理水域。考慮到橋梁本身產生的雷達盲區，在橋梁的上下游應 各安裝一臺雷達10。本發明將橋梁防撞由單純的物理加固提升為智能預警，從人防變為技防，為交通 大動脈的安全運行提供有力保障；不僅為橋梁安全提供保障，還為如通過禁航區的可能造 成擱淺的船舶進行保障；同時還對停泊在禁停區的如采砂船舶進行管理，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。
權利要求
一種橋梁防撞雷達預警管理系統，其特征在于包括架設在岸上的雷達(10)，雷達(10)的數據接口(11)與光端機(20)相連，雷達(10)的數據接口(11)通過光端機(20)與管理中心計算機(30)通訊，管理中心計算機(30)內置用于對接收到的雷達數據進行處分析處理的處理模塊，管理中心計算機(30)發出報警信號至報警裝置(40)。
2.根據權利要求1所述的橋梁防撞雷達預警管理系統，其特征在于所述的管理中心 計算機(30)包括用于顯示橋梁管理區域基本地理信息的GIS地圖模塊(31)、用于設定警戒 區域的區域設定模塊(32)、用于對船舶航跡進行分析的航跡分析模塊(33)，以及用于存儲 航跡信息的航跡數據庫(34)，GIS地圖模塊(31)與區域設定模塊(32)相連，區域設定模塊(32)與航跡分析模塊(33)相連，航跡分析模塊(33)與航跡數據庫(34)通信，航跡分析模 塊(33)與報警裝置(40)相連。
3.根據權利要求1所述的橋梁防撞雷達預警管理系統，其特征在于所述的雷達(10) 包括用于發射大功率電磁波的發射機(12)，發射器(12)通過T/R收發開關(13)與接收機 (14)相連，接收機(14)與信號處理電路(15)相連，信號處理電路(15)上設置數據接口(11)，同步器(16)分別與發射機和接收機(14)相連，T/R收發開關(13)還與天線(17)相 連，電機(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.根據權利要求1或2所述的橋梁防撞雷達預警管理系統，其特征在于所述的報警 裝置(40)為用于拍攝現場視頻信號的PTZ攝像機(41)、IXD顯示屏(42)、揚聲器(43)中 的任意一種或多種，PTZ攝像機(41)、IXD顯示屏(42)、揚聲器(43)分別與航跡分析模塊(33)相連。
5.根據權利要求1所述的橋梁防撞雷達預警管理系統，其特征在于所述的光端機(20)、管理中心計算機(30)還分別與DVR硬盤錄像機(50)通信。
6.根據權利要求1或3所述的橋梁防撞雷達預警管理系統，其特征在于所述雷達 (10)的數據接口 (11)為RS-232接口。
全文摘要
本發明涉及一種橋梁防撞雷達預警管理系統，包括架設在岸上的雷達，雷達的數據接口與光端機相連，雷達的數據接口通過光端機與管理中心計算機通訊，管理中心計算機內置用于對接收到的雷達數據進行處分析處理的處理模塊，管理中心計算機發出報警信號至報警裝置。本發明將雷達架設在岸基，提取通航船舶波形和雷達視頻并遠程傳輸，由后臺的管理中心計算機進行實時分析、記錄船舶航跡、航速，對所有通過橋梁下的通航船舶進行遠程航道管理；對偏離航道駛向橋墩、非通航孔航行、禁停區停泊等違規船舶進行實時報警，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 優先權日2010年10月25日
發明者司偉, 鄭立宏 申請人:安徽中超信息系統有限公司