一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，涉及报警装置领域，用于解决现有的基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统虽然采用多途径提醒船舶及时采取避险措施，但是不能准确判断船只是否收到且作出避险措施，进而对其进一步提醒，预警效果不佳的问题；该基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统包括AIS数据模块、数据分析模块、桥船防撞平台、预警报警模块以及基站设施模块；该基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统通过多种方式分级进行预警报警，从而保证了对船只的提醒效果，从而避免船只撞向桥梁，降低安全事故发生的概率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统


[0001]本专利技术涉及报警装置领域，具体涉及一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统。

技术介绍

[0002]随着我国基础建设及航运业的迅猛发展，桥梁数量及航道通航密度逐年增加，船舶撞击桥梁事故屡见不鲜且呈上升趋势，造成人员伤亡、财产损失以及环境破坏，社会影响巨大。
[0003]AIS系统(船舶自动识别系统)，是指一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的新型助航系统。常由VHF通信机、GPS定位仪和与船载显示器及传感器等相连接的通信控制器组成，能自动交换船位、航速、航向、船名、呼号等重要信息。装在船上的AIS在向外发送这些信息的同时，同样接收VHF覆盖范围内其他船舶的信息，从而实现了自动应答，可以有效减少船舶碰撞事故。
[0004]申请号为202110298421.7的专利公开了一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，包括高清摄像系统、激光发射仪、桥梁防撞安全管理平台、岸基AIS数据接受仪、设防桥梁、激光接受仪。该专利技术通过可见光摄像系统、红外热像摄像识别跟踪船只，同时利用岸基AIS数据接受仪获得相关船只的主尺度、航速、航向、航向改变率等信息，根据以上信息计算船舶航行轨迹并评估对桥撞击风险，若航行风险较大，告警装置随即启动，利用强光、语音播报及海事电台多途径提醒船舶及时采取避险措施，但仍然存在以下不足之处：虽然采用多途径提醒船舶及时采取避险措施，但是不能准确判断船只是否收到且作出避险措施，进而对其进一步提醒，该基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统的预警效果不佳。

技术实现思路

[0005]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统：该桥梁主动防船撞预警系统通过AIS数据模块识别水面上的船只，通过比角值判断船只是否径直驶向桥梁，通过船桥距判断船只与桥梁之间的距离，利用危险系数衡量船只碰撞桥梁的危险程度，危险系数越小表示危险程度越高，从而进行预警，若预警时间过久且截始比越小，表示船只在预警后反向或偏向驶离桥梁的程度越低，从而需要对其进行进一步的报警，解决了现有的基于AI S数据的桥梁主动防船撞预警系统虽然采用多途径提醒船舶及时采取避险措施，但是不能准确判断船只是否收到且作出避险措施，进而对其进一步提醒，预警效果不佳的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于AI S数据的桥梁主动防船撞预警系统，包括AIS数据模块、数据分析模块、桥船防撞平台、预警报警模块以及基站设施模块；
[0008]AIS数据模块，用于通过摄像头采集水面上的照片，根据采集的照片获取采集对象，根据采集对象获取对象点，将对象点发送至基站设施模块，还根据对象点获取比角值Bk
与船桥距CQ，并将比角值Bk与船桥距CQ发送至数据分析模块；
[0009]数据分析模块，用于根据比角值Bk与船桥距CQ获取危险系数WX，并将危险系数WX发送至桥船防撞平台；
[0010]桥船防撞平台，用于根据危险系数WX生成预警信号和报警信号，将危险系数WX、预警信号发送至预警报警模块，将报警信号发送至基站设施模块，还用于根据基站设施模块反馈的采集对象信息对采集对象进行呼叫，对其进行报警处理；
[0011]预警报警模块，用于根据预警信号进行预警处理，还用于根据危险系数WX停止预警处理或者生成报警信号，并将报警信号发送至基站设施模块；
[0012]基站设施模块，用于根据对象点获取采集对象信息，并将采集对象信息发送至桥船防撞平台。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述AI S数据模块获取比角值Bk与船桥距CQ的工作过程如下：
[0014]通过摄像头采集水面上的照片，并按照时间先后顺序依次标记为照片i，i＝1、
……
、n，n为自然数，将当前时刻采集的照片i与当前时刻采集的照片i的前一张照片i
‑
1分别标记为识别照片和参照照片，将识别照片与参照照片进行比对，若识别照片与参照照片中的轮廓不同，且识别照片中的轮廓多于参照照片中的轮廓，则将多于的轮廓所对应的对象标记为采集对象；
[0015]通过雷达探测器获取采集对象的位置，并将其标记为对象点，将对象点发送至基站设施模块；
[0016]将对象点与桥梁之间进行线段连接并标记，并将对象点与桥梁之间连接的线段按照时间先后顺序依次标记为船桥线j，j＝1、
……
、m，m为自然数，将j＝1的船桥线j标记为参照线，将j＝2、
……
、m的船桥线j标记为比对线，按照时间先后顺序依次获取比对线与参照线的角度，并将其标记为比对角k，k＝1、
……
、o，o为自然数，将比对角k的角度标记为比角值Bk；
[0017]获取生成船桥线j时对象点与桥梁之间的距离，并将其标记为船桥距CQ；
[0018]将比角值Bk与船桥距CQ发送至数据分析模块。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：所述数据分析模块获取危险系数WX的工作过程如下：
[0020]将比角值Bk与船桥距CQ代入公式得到危险系数WX，其中q1、q2分别为比角值Bk、船桥距CQ的预设权重因子，其中q1＞q2＞1.5；
[0021]将危险系数WX发送至桥船防撞平台。
[0022]作为本专利技术进一步的方案：所述桥船防撞平台生成预警信号和报警信号的工作过程如下：
[0023]将危险系数WX与预设危险阈值WY进行比较：
[0024]若危险系数WX＞预设危险阈值WY，不进行任何操作；
[0025]若β
×
预设危险阈值WY＜危险系数WX≤预设危险阈值WY，生成预警信号，其中β为预设报警系数，0＜β＜1，取β＝0.625，并将危险系数WX、预警信号发送至预警报警模块；
[0026]若0＜危险系数WX≤β
×
预设危险阈值WY，生成报警信号，并将报警信号发送至基
站设施模块。
[0027]作为本专利技术进一步的方案：所述预警报警模块根据危险系数WX停止预警处理或者生成报警信号的工作过程如下：
[0028]接收到危险系数WX将其标记为初始危险系数WXo；
[0029]接收到预警信号后进行预警处理，预警处理包括响起预警警报和启动探照灯，且探照灯的照射目标为采集对象；
[0030]获取预警处理时间，当预警处理时间＝预警时间阈值，获取采集对象的危险系数WX，并将其标记为截止危险系数WXz；
[0031]将初始危险系数WXo、截止危险系数WXz代入公式得到截始比JS，将截始比JS与预设截始比JSy进行比较：
[0032]若截始比JS＞预设截始比JSy，则停止预警处理；
[0033]若截始比JS≤预设截始比JSy，则生成报警信号，并将报警信号发送至基站设施模块。
[0034]本专利技术的有益效果：
[0035]本专利技术的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，包括AIS数据模块、数据分析模块、桥船防撞平台、预警报警模块以及基站设施模块，其特征在于：AIS数据模块，用于通过摄像头采集水面上的照片，根据采集的照片获取采集对象，根据采集对象获取对象点，将对象点发送至基站设施模块，还根据对象点获取比角值与船桥距，并将比角值与船桥距发送至数据分析模块；数据分析模块，用于根据比角值与船桥距获取危险系数，并将危险系数发送至桥船防撞平台；桥船防撞平台，用于根据危险系数生成预警信号和报警信号，将危险系数、预警信号发送至预警报警模块，将报警信号发送至基站设施模块，还用于根据基站设施模块反馈的采集对象信息对采集对象进行呼叫，对其进行报警处理；预警报警模块，用于根据预警信号进行预警处理，还用于根据危险系数停止预警处理或者生成报警信号，并将报警信号发送至基站设施模块；基站设施模块，用于根据对象点获取采集对象信息，并将采集对象信息发送至桥船防撞平台。2.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的桥梁主动防船撞预警系统，其特征在于，所述AIS数据模块获取比角值与船桥距的工作过程如下：通过摄像头采集水面上的照片，并按照时间先后顺序依次标记为照片，将当前时刻采集的照片与当前时刻采集的照片的前一张照片分别标记为识别照片和参照照片，将识别照片与参照照片进行比对，若识别照片与参照照片中的轮廓不同，且识别照片中的轮廓多于参照照片中的轮廓，则将多于的轮廓所对应的对象标记为采集对象；通过雷达探测器获取采集对象的位置，并将其标记为对象点，将对象点发送至基站设施模块；将对象点与桥梁之间进行线段连接并标记，并将对象点与桥梁之间连接的线段按照时间先后顺序依次标记为船桥线，将第一次标记的船桥线标记为参照线，将除...

【专利技术属性】
技术研发人员：周春煦，王炜张，温金锋，单兴邦，周昱澔，
申请(专利权)人：江苏庭川建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：