激光對射在船舶超高預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，在船只撞擊橋墩立柱可采取橋涵標志來引導(dǎo)船只正確地從橋孔中間通行，有效防止船舶與橋墩立柱的碰撞事故，而在橋梁針對船舶的超高撞擊方面國內(nèi)目前沒有相關(guān)的技術(shù)手段能夠進行有效的安全防范。絕大多數(shù)通航的橋梁處于無人看守狀態(tài)，一旦發(fā)生超高船舶撞擊鐵路橋或重要通行橋梁事件，管理部門往往在較長事件內(nèi)都無法獲知，事后應(yīng)急處理更是無從談起。因此有必要對一些撞擊事件較多的航道橋梁，采用主動式的超高實時檢測和預(yù)警，輔以（LED）安全警告標志、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的方式抑制超高船舶通行，并以抓拍取證方式監(jiān)控違法船舶，最大限度減少超高船舶的撞橋機率，大幅降低橋梁維護費用，從而更好地保護鐵路橋或重要通行橋梁行車及人民生命財產(chǎn)的安全。

船舶超高系統(tǒng)建設(shè)的必要性及應(yīng)用案例

對進入警戒區(qū)域的船舶進行實時超高檢測和報警,促使超高船舶采取相應(yīng)措施,解決超高船舶撞擊鐵路橋的問題;對不聽勸告繼續(xù)前行的超高船舶進行違法取證;遠程視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)報警替代人工看管,從而提高監(jiān)管質(zhì)量與效率,符合目前信息化管理要求。

以下是維安達斯激光對射船舶超高預(yù)警系統(tǒng)的項目應(yīng)用案例及東莞新聞網(wǎng)的報道

5年被撞6次的川槎大橋，終于有望擺脫“傷痕累累”的命運。川槎大橋配備的激光預(yù)警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和限高架的防撞工程順利通過驗收。這是國內(nèi)首創(chuàng)的防撞工程。

川槎大橋有了“守護者”

川槎大橋位于廣深高速麻涌和中堂水域相交的高速通航橋，近年來被往來的船只“傷得不輕”。據(jù)不完全統(tǒng)計，從2013年起，就發(fā)生過6次較為嚴重的碰撞事故，最近一次發(fā)生在去年，肇事者是廣州來的一艘工程船，因為視線不佳，在雨中直接撞上橋底。

其后，川槎大橋周邊河段進行了封航維修作業(yè)。廣深高速管理方表示，投入8000多萬元人民幣，對發(fā)生碰撞橋梁次數(shù)較多的川槎大橋、中堂水道橋及新洲河橋等通航橋采取防護措施——建設(shè)以“激光防撞預(yù)警系統(tǒng)、監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)和水上限高架”為主的防撞工程。

2個月發(fā)出700余警告

短短兩個多月，這位“守護者”表現(xiàn)出色：橋梁激光防撞預(yù)警系統(tǒng)對欲通過大橋的超高船舶共發(fā)出705次警告；監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)實時監(jiān)控通航橋梁通行狀況共發(fā)出25次警告；成功勸返超高船舶103船次，未出現(xiàn)船撞橋的事故。

由廣東省交通運輸廳、東莞海事局、東莞航道局等13家政府部門及單位企業(yè)組成的驗收團隊，經(jīng)過廣深高速現(xiàn)場勘察和會議驗收，一致認為川槎大橋防撞工程達到預(yù)期效果，工程質(zhì)量評定等級為合格，同意工程通過驗收。

通航橋三道“鐵閘”

第一道：激光限高防撞預(yù)警系統(tǒng)。利用激光檢測離橋梁300米以外的船只，提前進行超高檢測，對確認超高的船只進行聲光/語音報警及文字和燈光告警。

第二道：水上限高架。在上下游距離橋梁邊緣約14至32米處設(shè)置防撞水上限高架，防止超高船只通過。

第三道：監(jiān)控告警系統(tǒng)。在橋梁邊沿安裝檢測和監(jiān)控設(shè)備，實時監(jiān)控通航橋梁通行狀況，當超高船只刮碰橋梁時及時告警。

系統(tǒng)組成及工作流程

系統(tǒng)主要由船舶超高探測器、橋涵（橋柱）標志燈、LED警告屏、探照燈、無線信號收發(fā)控制裝置、超高抓拍攝像頭、語音報警、太陽能供電設(shè)備、視頻監(jiān)控、網(wǎng)路監(jiān)控管理等子系統(tǒng)組成，改系統(tǒng)可實現(xiàn)對超高船舶進行超高檢測、聲光報警、LED警告提示、抓拍取證、遠程實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽⒛軌驅(qū)⒊叽暗男畔⒓艾F(xiàn)場畫面通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦?wù)段管理中心，并根據(jù)管理中心指令，隨時拍攝監(jiān)控現(xiàn)場。

3.1 ?系統(tǒng)布置原則

第一道預(yù)警主要用于提前警示和勸阻超高船舶，安裝位置：船舶從第一道預(yù)警到第二道預(yù)警保證有足夠的時間采取相應(yīng)措施而不碰到第二道預(yù)警，具體根據(jù)各個橋梁而定（河道的通航等級、河道是否有彎道、水流速度、順流還是逆流等）。

第二道預(yù)警主要用于對不聽從第一道預(yù)警警告繼續(xù)闖行的超高船舶進行違法取證。安裝位置：一般橋梁50M米以內(nèi)，保證電子警察能拍到輪船的船號信息，便于日后索賠取證。

安裝高度：考慮輪船隨風浪的起伏，一般比橋梁凈高低50mm～100mm。

3. 2 ?系統(tǒng)布置簡介

第一道超高檢測預(yù)警裝置，超高檢測點（激光對射）設(shè)置距離橋梁300m以外的地方。

在橋身及測高點各設(shè)置聲光報警器或語音喊話裝置，當超高測高點被超高船舶觸發(fā)后立即自動啟動報警，并有延時播放時間。

距離橋梁50米處左右設(shè)置抓拍取證點，一旦有超高船舶進入安全警戒區(qū)域，立即自動通過短信報警通知值班人員及管理有關(guān)人員。

LED禁止標志 在橋身兩端的正中央位置設(shè)置一塊LED顯示屏，該顯示屏屏在超高船舶觸發(fā)超高檢測后，立即顯示 “超高危險，禁止通行”字樣。

在上下游距離該橋80米的地方各設(shè)置一個探照燈，主要用于夜間有超高船舶闖入時能幫助其看清橋梁的大致高度，使其能提前做出反應(yīng)：該探照燈白天不亮，光線不亮及晚上由超高檢測點觸發(fā)點亮，延時2分鐘自動復(fù)位關(guān)閉。

抓拍取證，在距離橋梁約50m的位置設(shè)置違法搶越抓怕取證設(shè)備，如超高船舶不聽預(yù)警仍然強行沖撞橋梁則抓拍設(shè)備能清晰記錄船牌號碼，便于索賠取證：抓拍的圖片通過網(wǎng)絡(luò)及時傳輸?shù)焦?wù)段的監(jiān)控電腦端。

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，現(xiàn)場設(shè)置視頻監(jiān)控記錄系統(tǒng)，除了能記錄現(xiàn)場日常情況外，還能通過寬帶網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控，從視頻回放中了解到橋梁是否被沖撞過及損壞情況，也能了解設(shè)備是否工作正常。

橋涵標，通航孔上下游迎面橋梁正中間各設(shè)置1盞橋涵標，橋牌型式日間為正方形紅色牌，夜間為燈質(zhì)紅色定光燈，兩側(cè)橋柱各裝3盞綠色定光燈。

3. 3 ?系統(tǒng)工作過程

（1）超高船舶闖入預(yù)警區(qū)域時，將觸發(fā)距本鐵路橋300m處的第一道超高檢測儀。

系統(tǒng)的反應(yīng)如下：

立即觸發(fā)聲光或者語音報警器立即循環(huán)播報 “船舶超高，嚴禁通行”，晚上自動啟動探照燈射向橋梁，橋梁上安裝的LED顯示屏上看到設(shè)置在橋邊醒目 “超高船舶，禁止通行” 警告顯示，如果是晚上，還能看到醒目的橋涵（橋柱）標志燈。

（2）若超高船舶仍不聽勸告繼續(xù)前進，距離橋梁約50m位置設(shè)置違法搶越抓怕取證設(shè)備，系統(tǒng)反應(yīng)如下：

觸發(fā)超高電子監(jiān)察抓拍系統(tǒng)對超高船舶抓拍3張照片，可以辨認船牌號碼及拍攝的具體時間，抓拍照片并通過網(wǎng)絡(luò)傳送到指定的監(jiān)控管理中心

報警信息立即通過GPRS網(wǎng)絡(luò)向指定用戶發(fā)送船舶闖入信息。

中心端及其他終端可通過網(wǎng)絡(luò)立即能看到現(xiàn)場情況，以便作出相應(yīng)的應(yīng)急處理。

如船舶強行穿過橋梁，則另一側(cè)的數(shù)碼抓拍設(shè)備再對其進行抓拍取證。

3. 4 ?監(jiān)控中心端

監(jiān)控中心系統(tǒng)簡介

用互聯(lián)網(wǎng)IP就能接收到現(xiàn)場路由器送來的視頻及照片信號，為提高系統(tǒng)可靠性在托管房建立雙網(wǎng)服務(wù)器，終端網(wǎng)絡(luò)采用能上網(wǎng)的寬帶網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心負責接收通過現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的視頻及照片信息，監(jiān)控中心主要由照片接收軟件等組成，可完成對現(xiàn)場圖片的接收、顯示、存儲、回放、備份、打印等。

系統(tǒng)功能

實時的現(xiàn)場檢測：激光超高檢測器能對進入預(yù)警區(qū)域的超高船只進行24小時實時檢測并及時報警，同時能智能識別方向，對接近橋梁的超高船舶能觸發(fā)報警，而對駛離橋梁的船舶不觸發(fā)系統(tǒng)報警：

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控：一旦發(fā)現(xiàn)有超高船舶通行，視頻監(jiān)控系統(tǒng)能從存儲在現(xiàn)場錄像機硬盤中的視頻文檔中，通過回放視頻以了解違法船舶通行所造成的后果，便于事故處理，以及進行后續(xù)清障和修復(fù)工作

網(wǎng)絡(luò)報警：超高船舶闖入即向指定服務(wù)器端報警，工務(wù)段監(jiān)控中心打開終端監(jiān)控軟件平臺，即可接收到報警信息，同時向相關(guān)人員發(fā)送報警短信，便于實時掌握該橋梁是否有超高通行的船舶，為快速高效地啟動后續(xù)事故處理程序提供了基礎(chǔ)保證。

系統(tǒng)的取證采用網(wǎng)絡(luò)高清設(shè)備攝像頭，無論是白天還是黑夜，對違章通行的超高船舶的外觀及船號均能清晰抓拍取證，如果船舶強行通行橋梁，則系統(tǒng)可以在上下游各自動抓拍一次，加大取證效果，抓拍到的超高船舶的照片除了存儲在現(xiàn)場端的設(shè)備外，還立即向指定的服務(wù)器傳輸，便于統(tǒng)一的監(jiān)控管理。

太陽能供電：系統(tǒng)的超高檢測、無線傳輸、語音預(yù)警、LED禁令顯示、GSM通信單元的功耗較低，所以采用了太陽能供電，由此解決了系統(tǒng)在接電或布線困難區(qū)段的系統(tǒng)供電問題。

維安達斯激光對射船舶超高預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用攻克了船舶超高檢測、防撞預(yù)警、違法取證等方面的技術(shù)難題，成功地解決了航道橋監(jiān)管的問題，有效地防止了鐵路橋梁撞擊事故的發(fā)生，大大減少了橋梁防護設(shè)施的維護費用，保障了橋梁行車安全和人民生命財產(chǎn)的安全。

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，航道運輸日益繁忙，航道等級不斷提高，船舶密度、裝載高度也相應(yīng)增高，現(xiàn)有的很多橋梁已經(jīng)達不到現(xiàn)有的通航條件，經(jīng)常會發(fā)生撞橋事故，當超高船只違法沖撞橋梁后可能發(fā)生的后果是橋梁位移及橋梁壽命的縮短，而橋梁位移極易發(fā)生（鐵路線路變形），嚴重影響鐵路運營安全，本系統(tǒng)能及時提醒超高船舶采取必要措施，降低撞橋幾率，同時對肇事者船只進行抓拍為責任劃分提供了有力的證據(jù)，是目前現(xiàn)有階段船舶超高預(yù)警方案的選擇應(yīng)用。