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国内桥梁主动防船撞预警系统的现状及常规硬件电路设计

20世纪60年代末,少数国家开始研究船舶撞桥工作。直到1983年,国际桥梁与结构工程协会LABSE首次在哥本哈根举行了“船舶撞桥合理设计与分析研讨会”,使船舶撞桥研究进入了快速发展时期。

中国对船舶碰撞问题的研究主要始于20世纪90年代。【忘平科技】发现一些专家学者结合黄石大桥、汕头湾跨海大桥、珠海灵丁洋大桥等桥梁防撞设施的实验研究和实践,探索了船舶碰撞力计算和桥墩水域流场对船舶航行安全的影响。海事、航运等部门的专家也对当地水域的船舶碰撞事故及相关因素进行了统计分析。2003年,戴形宇总结了国外和国内的船舶碰撞事故,并在大量研究的基础上建立了中国船舶碰撞事故数据库。

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结合国内外研究成果,不难看出,船舶撞桥的主要因素是人为因素。因此,制定桥区合理的通航适度和管理规定,借助现代信息技术对桥区通航船舶的航行行为进行有效的监控和指导,实时向航行船舶发布航道、水文、气象、船舶流量分布信息,利用桥区船舶撞桥分布信息发出警报,利用高新技术合理规范和标注船舶航道,引导过桥船舶,是桥梁安全的基本保障。可见,主动防撞可以最大限度地减少或避免船舶撞桥事故。【忘平科技】结合船舶控制理论、船间水电干扰理论和视频监控技术,使桥梁主动防船撞预警系统应运而生。

桥梁防船碰撞预警系统是一种利用高科技手段确保桥梁交通安全的创新产品,能够快速准确地监控船舶的距离、速度和姿态信息,并立即发出警报,有效减少海上交通事故的发生。

与传统的桥梁防撞被动设施相比,桥梁主动防船撞预警系统具有更高的智能化、自动化和准确性。采用先进的传感器和数据处理技术,实时分析船舶的运动轨迹和状态,预测可能发生的危险情况,通过声光警示设备及时提醒船舶和司机注意,避免碰撞或其他事故。

该系统不仅能保证桥梁和船舶的交通安全,还能大大提高桥梁的使用寿命和维护效率,为用户带来可观的经济效益和社会价值。

下面【忘平科技】介绍一下桥梁主动防船撞预警系统硬件电路设计

如图所示,桥梁主动防撞报警系统包括超声波测距模块、红外测距模块、超声波温度补偿模块、CPU和声光报警模块。CPU分析比较了超声波测距模块测量的桥梁水面净空高度和红外测正模块测量的桥梁距离,判断船舶是否超高,并将控制信号发送给声光报警器进行报警操作。

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1、单片机控制模块

单片机模块是一个以芯片为核心的控制电路。它包括时钟电路、复位电路和电源电路。单片机需要处理超声波测距模块和红外测距模块测量的数据。经过处理和分析,还需要判断船舶是否超高,并向声光报警模块发送控制信号。

2、超声波测距模块

超声波测距模块负责实时监测桥梁的净空高度,并将测量数据发送到处理器,为数据处理做准备。超声波测距模块有自己的温度传感器来校正测距结果,以避免监测过程中温度变化对测量精度的影响。

3、红外测距模块

红外测距模块负责测量船桥之间的距离,并将测量数据发送到处理器进行处理,以获得船舶的出水高度,为后续的数据分析做准备。红外测距模块精度高,抗干扰强,满足系统测量要求。

4、声光报警模块

当处理器判断船舶超高时,将控制信号发送到声光报警器进行声光报警。

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