桥梁防撞预警视频监控系统

桥梁防撞预警视频监控系统

蒋仕光

广州港股份有限公司铁路分公司

㊀㊀摘㊀要:水上桥梁被过往超高船舶碰撞会造成重大安全事故ꎮ应用红外激光技术和视频监控技术ꎬ及时发出预警信息ꎬ详实记录现场情况ꎬ降低了超高船舶通过桥梁时碰撞桥梁的风险ꎬ同时通过高清视频回放ꎬ便于联合海事对肇事船舶进行追责ꎮ

㊀㊀关键词:桥梁防撞ꎻ预警系统ꎻ视频监控

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１㊀引言

随着水运交通的发展ꎬ船舶与桥梁碰撞的风险持续升高ꎮ广州港股份有限公司铁路分公司辖下的东江铁路大桥和麻涌铁路大桥桥下通行船舶来源不同ꎬ存在着较大的船舶碰撞桥梁安全隐患ꎮ据统计ꎬ

２０１３年至２０１６年４月ꎬ东江铁路大桥发生多起比较严重的碰撞事件ꎬ每年发生数十次船舶与桥梁主梁及工字梁刮碰事故ꎬ仅２０１６年东江铁路大桥就更换桥梁工字梁１７条ꎮ船舶碰撞桥梁的事故难以取证ꎬ严重影响了我司正常生产ꎬ增加了公司维修桥梁的成本ꎮ为保障桥梁的安全使用ꎬ必须每日派专人逐一检查桥梁状态ꎬ工作强度大ꎬ且人工检查受人的视角限制和环境限制ꎬ仍然存在安全隐患ꎮ[１￣２]桥梁防撞预警视频监控系统能利用现代化检测手段ꎬ提高航道运行的安全性ꎬ有效避免超高船舶进入航道造成交通意外事故ꎻ能精确检测出船舶是否超高和诱导超高船舶安全行驶路线ꎬ并及时进行警示和录像ꎬ提高交通安全ꎬ消除交通隐患ꎬ方便违章㊁违法监管ꎬ为航道交通保驾护航[３￣４]ꎮ

２㊀桥梁防撞预警视频监控系统设计

我司与中山市聚云软件科技有限公司合作研发了桥梁防撞预警视频监控系统ꎬ部署到东江铁路大桥ꎮ

２.１㊀系统工作原理

(１)在东江公路大桥(上行航道)和东江铁路大桥(下行航道)两侧各安装２套激光超高检测仪ꎬ对船舶进行检测ꎬ以发现超高船舶ꎮ通过激光超高检测仪的高分辨率和高频率ꎬ可以检测到诸如船桅杆之类的船上细微超高部分ꎮ

(２)通过ＡＩＳ接收设备ꎬ在系统中标注出通航区域与非通航区域ꎬ同时针对桥区范围１ｋｍ范围内船舶进行记录ꎬ识别其是否驶入非通航区ꎮ(３)通过ＶＨＦ设备ꎬ自动向超高船舶播放警讯ꎬ或由后台监控中心向现场喊话ꎮ(４)后台软件系统以电子航道图形式显示桥区船舶通行情况ꎮ

(５)运用ＬＥＤ显示屏对超高船舶进行安全行驶诱导ꎮ

(６)视频分析/录像ꎮ通过高清摄像头对驶入桥梁路线的物体进行视频分析ꎬ识别船舶ꎬ并启动激光测距仪对船舶进行超高检测ꎬ同时启用录像功能ꎮ(７)桥梁两侧安装预警喇叭ꎬ通过设置好的预警机制ꎬ向超高/偏航船只喊话预警ꎮ

１３

(８)管理人员可在后台打开摄像头ꎬ随时查看江面情况ꎮ

桥梁防撞预警视频监控系统网络拓扑图见图１ꎬ系统结构原理图见图２ꎮ

图１㊀

系统网络拓扑图

图２㊀系统结构原理图

２.２㊀系统部署

桥梁防撞预警视频监控系统设备组成见表１ꎮ系统路由图见图３ꎬ设备安装示意图见图４ꎮ

表１㊀系统设备汇总

序号所需设备设备组成单位数量１航道专用监控摄像机㊀主机１㊁云台１㊁防护罩１台４２超高激光检测仪㊀主机１㊁防护罩１台１３ＡＩＳ接收基站㊀主机１㊁天线１台１４设备故障检测智能电箱㊀主机１㊁防护罩１台１５ＶＨＦ预警系统㊀主机１㊁天线２套１６前端设备中控主机㊀主机１㊁控制柜１台１７网络数据存储设备㊀主机１㊁硬盘８台１８网络控制器㊀主机１台３９电源避雷器㊀主机１个４１０网络避雷器㊀主机１个４１１数据避雷器㊀主机１个４

１２安装辅材㊀开关㊁插排㊁电源线及网线等线材㊁ＰＶＣ等管材ꎬ航道

专用监控摄像机安装支架㊁船舶偏航热成像检测仪安装

支架㊁ＬＥＤ显示屏安装支架等

批１

１３点对点光纤专线㊀桥梁位置到移动云机房的网络专线项１１４市电供电系统㊀配电柜１㊁线路铺设人工及设备作业㊁两年电费项１１５ＬＥＤ情报板㊀高亮ＬＥＤ情报板Ｐ１０ˑ６ｍ２套２１６ＬＥＤ警灯㊀１ｍˑ１ｍ高亮透雾ＬＥＤ警灯套４１７激光检测控制柜㊀控制柜１个４２３

图３㊀

系统路由图

图４㊀设备安装示意图

系统安装方式如下:

(１)在桥梁上㊁下游各安装１套激光超高监测系统ꎬ实时监测过往船舶通航高度ꎬ对进入辐射区的超高船舶发出危险警报(见图５)ꎮ

(２)在桥梁航道中心增加ＬＥＤ显示屏和信号灯ꎬ为超高船舶进行安全行驶提供警示ꎮ(３)在桥梁桥墩处增加夜视功能球机ꎬ用于查看江㊁河面航道情况ꎮ

(４)在桥梁桥墩处部署激光检测设备及诱导显示屏ꎬ用于检测偏航船舶ꎬ诱导偏航船舶纠正航向

ꎮ

图５㊀激光安装示意图(５)在桥梁设立ＡＩＳ基站ꎬ用于接受㊁发射超高频船舶信号ꎬ并精确定位船舶所在位置ꎬ同步计算船舶航向㊁航速等信息ꎮ

(６)系统建成后ꎬ可与区交通局㊁海事处㊁航道站共同搭建的桥梁预警信息服务系统实现统一管理ꎮ

３㊀系统运行成果及不足

自２０１６年１２月３０日东江铁路大桥防撞视频监控系统施工完成至２０１７年１２月ꎬ防撞预警视频监控系统发出预警信息上万条ꎬ通过观看视频ꎬ当预警功能发生时ꎬ过往船舶基本能主动采取措施ꎬ缓

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