桥梁通航安全播报预警系统

　一、项目背景

1、项目背景
我国国土面积辽阔，地形多样，河流水系众多。随着航运船型日趋大型化、重型化、高速化，船舶流量持续增加、维修加固历史以及水域通航环境复杂等情况，使得桥梁和通航船舶之间的矛盾日益**，船舶撞击桥梁的事故亦不断增加，其导致的后果也愈来愈严重，轻则造成桥梁结构受损，使用寿命、安全性及抗震能力下降，增加了桥梁额外的维修加固费用；重则往往造成桥毁、船沉、人亡和水陆交通干线长期受阻或中断等严重后果。
通航桥墩存在船撞桥的风险，拟采用桥梁防撞主动预警系统，采取主动式非接触避碰防撞措施，为船舶提供准确的通航信息服务，起到既保护桥，也保证船舶航行安全，解决相关管理部门的安全监管问题。
二、桥梁通航安全播报预警系统方案概述
1、桥梁通航安全播报预警系统整体方案
本系统主要解决船只通航桥梁时的主动预警及净高显示系统问题。 
在本项目中，全天候的船只通航预警信息、通航监控及净高显示尤为重要。
本系统以AIS分析、系统软件处理、净高显示、VHF为核心，构建成套的桥梁防撞主动助航预警系统，全天候监控过往船舶。通过VHF(甚高频无线电话)语音播报系统、净高显示系统发布预警信息，采取主动式非接触避碰防撞措施，为船舶提供准确的通航信息服务，起到既保护桥，也保证船舶航行安全，解决航道、大桥、*等管理部门的安全监管问题。
系统包括船舶助航预警模块、净高显示系统、摄像监控单元、主控单元和预留接口（控制接口、上一级联网接口）。
2、主动预警系统模块方案
主要软件安装在主控单元，其余各模块的软件与设备高度集成，与主控单元进行统一的数据交换。
1、助航预警模块：通过AIS系统获得航行船舶的船号、呼号等信息，结合实时净高水位，一旦船舶进入实现划定的预警位置后随即发出预警系统，提醒船舶驾驶员注意前方桥梁以达到助航预警。
通航监控单元：根据系统指令，对通航船只进行抓拍取证。
1、 控制主机是整个系统的主控单元，内有一台服务器，安装了带船舶目标图像深度学习功能的平台软件，接收各模块的数据，进行分析并与给出判断。整个系统无人值守，自动报警，报警和报警解除过程，不需要任何人工干预即可自动监控和取证当事船只。预留接口包括报警信息、视频信号、控制信号等，可面向大桥管理方，进行系统扩展。2、 系统全部使用模块化设计，各模块独立，采用统一的接口，可迅速通过模块的增减，根据用户的功能要求量身打造合适的系统，系统预留接口，可实现多座桥梁联网，统一在上一级控制中心显示。2、通航净高及桥梁**显示1、 通航净高显示：根据实际水位高度，通过系统反馈到通航净高显示牌，实时显示通航净高(夜间整面彩色发光)。 [图片]  体积：425*1000*1.5cm（长*高*厚） 2、 桥梁**显示：根据实际桥梁名字显示。 [图片]  3、 桥涵标显示：通航警示（夜间整面彩色发亮）。 [图片]  体积：100*100*1.5cm（长*高*厚）
1、 桥柱灯：柔性导光体，抗撞，夜间整面绿色发亮。 [图片]  体积：40*1.5cm（直径*厚度）三、系统软件技术参数：1、主控服务器（安装机柜内，机柜安装桥梁上），由以下系统模块组成，集成主控服务器。1) AIS接口模块：AIS模块是负责将AIS硬件收集回来的船舶信息（速度、航向、坐标等）进行过滤、录入到数据库,同时具有给*船舶发送AIS信息下发的功能。2) MCU接口模块：MCU模块是负责MCU硬件上传的船舶信号和下达VHF语音（预警）指令的主控模块。3) 船舶水位净高自动发布模块：水位净高信息自动发布模块负责发布实时净高的提示语音。 [图片]  4) 助航预警模块：助航预警模块主要负责对进入检测范围的船舶进行播报常规注意的VHF语音和AIS等内容，提醒船主注意航行。 [图片]  5）图片上传模块：FTP负责对视频设备上传的图片进行命名、归类、存储。 [图片]  2、桥梁云平台管理软件系统，现场服务数据云计算支撑。（云端服务器）：1、桥梁管理，2、桥梁设备管理.，3、设备通讯信息管理，4、船舶管理，5、桥梁地图查看，6、桥梁附近船舶，7、桥梁设备查看，8、桥梁视频录像，9、预警信息查询，10、水位净高监测，11、平台接口兼容*、路桥等管理部门监管系统。 [图片]  3、AIS接收机（主机安装在室外机柜内，天线安装在桥上视野开阔处）技术参数如下：支持标准：IEC 62287-1、IEC 61162-1、IEC 61162-2；频道：161.975MHz(Ch87B)、162.025MHz(Ch88B)， 同时接收； 频率稳定度±2.5ppm；调制方式：GMSK/FM	阻抗：≤50Ω环境温度：–20 C~+60 C输入：GPS,IEC61162:2000(4,800bps/RMC,GGA,GNS,GLL)输出：RS232\RS-422\LAN(38,400bps,NMEA-0183)传输速率≥38000bps范围：[MHz]：156-164MHz驻波比：1.5:1方向：水平360°， 垂直62°增益：3dBi较化方式：垂直接口形式：UHF-F额定功率：100W阻抗：≤50Ω4、图像监控单元（安装桥梁上，根据监控角度选择）：1）室外高清球机；2）支持1920×1080@30fps；3）**低照度：0.0005Lux/F1.5(彩色),0.0001Lux/F1.5(黑白)；4）焦距：5.6-208mm，37倍光学；5）WF2、C5-M、NEMA 4X防腐蚀标准，IP67防护等级；6）支持宽动态、透雾、强光抑制、电子防抖、3D数字降噪；7）支持智能运动跟踪；支持区域入侵、越界、进入区域、离开区域、徘徊、人员聚集、快速移动、停车、物品遗留、物品拿取、音频异常、人脸、移动侦测；8）水平键控速度较大300°/s，垂直键控速度较大240°/s，垂直范围-15°~90°；9）H.264/MJPEG/MPEG4；10）支持256GB Micro SD卡5、硬盘录像机（安装机柜内）：储存信息，8路4TB。6、交换机（安装机柜内）7、4G/5G无线网络路由器（不含4G无线流量卡）8、通航净高显示 [图片]  体积：425*1000*1.5cm（长*高*厚）9、桥梁**显示：根据实际桥梁名字显示。 [图片]  10、桥涵标显示：体积：100*100*1.5cm（长*高*厚），夜间整面彩色发亮 [图片]  11、桥柱灯：体积：40*1.5cm（直径*厚度），柔性导光体，抗撞，夜间整面绿色发亮。 [图片]