大桥防撞激光预警系统方案

大桥防撞激光预警系统方案

引言

随着我国家积极财政政策的实施，交通基础设施建设速度加快，城市交通发展越来越快，但交通事故的发生也越来越频繁，特别是超高货车卡桥，交通部门多数采用增设限高标志的措施进行防范，但是由于司机的侥幸心理，没有限高意识，夜间光线不足等多方面的原因，此类交通事故依然时有发生，所以对车辆高度监控是城市交通管理中必不可少的环节，目前我国交通城市管理机构主要采取传统检测技术检验载货车的几何尺寸参数，如采用钢卷尺、高度尺、角度尺、离地间隙仪等进行手工测量，这种人工手动接触性测量的方法劳动强度大，测量时间长，测量精度低并容易出现认为误差，已不适应于现代自动化检测的需要，因此设计一种能够自动检测出车辆高度信息的超高检测示警系统就是显得迫在眉睫，系统建成后将为评判车辆能否在该道路上正常行驶提供依据，为城市交通管路提供科学依据，对超高车辆实行有效的管理，达到避免超高车辆对交通设施产生实际危害的目的。

系统设计应用意义

采用激光发射和接收传感器来设计车辆超高检测系统，降低了成本且适合我国国情，此系统可以智能化地检测出车辆的超高高度，减少货车卡桥、撞桥交通事故、维护桥梁、隧道的安全，减少不必要的损失，具有切实的应用价值，适用于公路、高架桥、人行天桥、铁路的桥梁、隧道等。

发展概况

现目前对车辆超高检测的研究主要集中在激光方面，激光车辆超高检测系统通常由激光发射机，激光接收机等部分构成，激光发射机发出激光束并被激光接收机接收，当有超过限制高度的车辆通过时激光束被阻断，接收机立即发出报警信号，同时还可以启动其他报警或控制设备，在桥梁、隧道口或其他有高度限定的地方前一定距离处安装激光车辆超高检测器，当超高车辆进入时，检测器报警，输出报警信号，超高控制报警主机，由超高报警主机触发报警警号，对超高车辆报警，警告其停止前进。

车辆超高检测示警系统总体设计

较之其他的检测手段，激光超高车辆检测无疑是一种更为精准可靠的检测手段。当有车辆高度超过预先设定好的高度时，激光检测设备立即发出指令让前方的示警LED显示屏提示司机车辆超高警示（声光报警）并提供出安全行车路线诱导车辆绕行通过，如果超高车辆继续前进，该系统触发视频抓拍系统抓拍超高车辆图片或触发视频录像机进行录像，然后把图片或视频无线传送至监控中心值班计算机，监控人员可以从图片或视频录像里看清车牌号码，以利于管理部门进行违章取证。

根据用户需求，我公司可可以提供整套超高检测报警系统集成，激光检测设备也可以独立使用，根据用户需求改变配置，增加或减少部分功能为用户定制提供单独的激光检测设备，我们提供的激光检测设备传输距离可选（100米至500米），接口（开关量），传输方式（有线）。

系统构成

激光超高车辆检测示警系统方案分为三个部分：

✓激光检测－通过激光对射检测方式对超高车辆进行准确检测

✓诱导警示－运用LED显示屏对超高车辆进行安全行车路线诱导

✓视频抓拍－对驶入桥梁路线的超高车辆检测并进行抓拍图片或录像

✓信息管理- 对上传的图片及车辆超高事件信息进行统一合理化管理。

系统构成说明：当有车辆高度超过预先设定好的高度时，激光检测设备向控制设备发出车辆超高的信号，控制设备立即发出指令让前方100米LED诱导信息板进行提示司机车辆超高信息并提供出行车路线诱导车辆绕行，同时控制器通过无线传送至监控中心提醒有关人员车辆超高意外事件的发生

超高检测传输示意图

检测原理

检测系统采用光学的方法，在道路上方的标准高度处设置横向光路，普通车辆对光路无影响，而超高车经过时必然切割光路发出阻挡脉冲信号，可以将该信号作为判别车辆是否超高的依据，将其转换成电信号后便于管理和控制。

要实现超高检测功能，车辆超高检测系统的（激光超高检测）设计需要考虑以下几个方面✓高度检测：迅速且准确判断出车辆的高度，是该检测系统的基本功能

✓抗日光干扰：超高检测系统的工作环境多为露天工作，日光对系统的干扰是不容忽视的，可能导致系统不能正常工作，因此克服日光干扰是保证系统正常工作的重要前提。

激光作为一种能量高度集中的光源，早期应用于航空航天及军工设施中，维安达斯系列激光入侵探测器采用军工级的激光发射和接收器件作为设备的主要部件，提高了产品在探测距离，抗干扰，稳定性方面的独有优势，维安达斯系列激光入侵探测器采用808nm不可见激光作为光源，按照单边发射，单边接收的方式工作，广泛应用于各种复杂环境，是现代安防及智能化领域重要的探测设备。

激光对射属于主动入侵探测器类，主要由激光发射机和激光接收机组成，激光发射机由激光发射器、调制激励电源及相应的方向调整机构组成；激光接收机由激光接收器、光电信号处理器以及相应的支撑机构组成。激光发射机将其发射出的定向强激光束，方向性好、频率单一、相位一致。以不可见调制激光光束（单束或多束）形成警戒线，采用遮挡报警的方式对周界、平面和立体空间进行封闭布防的激光入侵方案系统。主动激光入侵探测器具有探测距离远，灵敏度高，误报率低，安全可靠隐蔽性好，检修调试方便，适应各种恶劣自然气候情况等优点。

超高检测设备（激光对射）

探测距离远，误报率低，激光束的方向性极好，因此光能集中，传输效率高。激光束发射功率密度大，发散角小，光束集中，方向性好，在使用同等功率器件的条件下，目标接收处激光束的功率密度是红外发光二极管光束功率密度的数百至几千倍，因而在同样气候条件下，激光的传输衰减远小于其他同类探测器，穿透雨雾能力强，探测距离可达数百米至几公里从而保证远距离的正常工作和减少恶劣天气时的误报率；

超高检测设备(激光对射)工作示意图

超高探测器工作原理：

在防护区域的始端设置激光发射机，将其发射出的定向强激光束直接射向接收端。在接收机通过光电器件将接收到的光信号转换成开关量信号，并经鉴别器处理。当确认信号正常时，内部显示蓝灯熄灭，保持监视状态；而当光束被遮断时，则信号显示蓝灯点亮，同时输出报警信号。从而实现对激光束所经过的全路程的监控。