一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法技术

本申请提供一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，与传统被动防撞相比，本发明专利技术将主动预警系统与防撞系统结合，在增强防撞设施的同时，通过预警将防撞事件降到最低。将雷达监测系统、主动预警系统及被动防撞系统通过信号传输有机结合在一起，对桥墩实行全天候、全方位的保护。本发明专利技术采用的指示灯预警系统依据常见的交通信号灯绿黄红的色彩转变，使人们容易识别预警信号并做出反应。采用的分段预制拼装隐蔽式安全气囊装置。常态下不占用航道面积，撞击将要发生时，根据预警信号自动快速充气，对桥墩全方位包围保护作用；安全气囊采用高强度纤维在保护桥墩的同时对自身及船只起到有效的防护，满足桥梁撞击“三不坏”原则。

【技术实现步骤摘要】
一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法
本专利技术涉及桥梁安全防护
领域，尤指一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法。
技术介绍
随着近年来我国交通事业的快速发展，许多跨江跨河特大桥已经建成或正在拟建，与此同时跨桥船只的密度、尺寸、吨位也大幅增加，桥梁在设计建设中不可避免的要跨越繁忙的航道。桥墩作为上部结构的承载基础，一旦发生破坏，可能会带来巨大的损失，甚至整个桥梁发生垮塌。近年来水中桥墩受到来往船只撞击而使船、桥共毁的事件屡有发生，对桥墩防撞理论及装置的研究也逐渐受到社会的关注我国桥墩防撞的研究起步较晚，绝大多数的桥墩仍面临着过往船只撞击的威胁。目前采用的桥墩防撞装置基本存在以下缺点：一是直接固定在桥墩上，保护装置自身尺寸较大，挤占原本紧张的航道，且保护装置一旦遭到破坏需整体更换，维修更换复杂、成本较高；二是一些保护装置仅片面考虑对桥墩的保护，忽略了对防撞装置自身以及船舶的保护，不能满足遭到撞击后桥墩不破坏，防撞装置及船只不损坏的“三不坏”原则。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，解决上述问题，且特别适用于处于航运繁忙航道上的跨海跨江大桥水中桥墩的防撞保护。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：安装在桥墩上的雷达系统实时监测来往船只相隔桥墩的距离，同时雷达系统生成船只的位置信息，且雷达系统根据船只的位置信息，输出对应的评价危险级别信息并反馈到预警系统；步骤S2：预警系统根据收到船只位置信息发送相应的警告信号，提醒来往船只调整行进路线；步骤S3：当雷达系统检测到船只距离桥墩的距离小于雷达系统预设的阈值，则预警系统快速触发防撞装置，自动打开防撞装置中的安全气囊装置。进一步，在以桥墩为中心的航道按距离划分为安全区、警告区以及危险区，其中安全区、警告区以及危险区离桥墩的距离依次递减。进一步，在步骤S1中，雷达系统包括雷达监测器、信号分析处理器、信息传递装置，其中雷达监测器分别设置桥墩四个侧面并实时监测来往船只相隔桥墩的距离，且雷达监测器将船只监测信息发送至信号分析处理器，信号分析处理器对船只监测信息进行识别分析，并生成船只的位置信息，且信号分析处理器根据船只的位置信息，生成评价危险级别信息，并将评价危险级别信息通过信息传递装置发送到预警系统。进一步，在步骤2中，预警系统包括灯光预警装置及声控预警装置、预警控制模块，灯光预警装置包括红色预警灯、黄色预警灯、绿色预警灯，所述声控预警装置为蜂鸣器，所述红色预警灯、黄色预警灯、绿色预警灯、蜂鸣器均与预警控制模块电性连接，其中当雷达系统监测到船只处于安全区，则预警控制模块启动绿色预警灯；其中当雷达系统监测到船只处于警告区，则预警控制模块启动黄色预警灯，并启动蜂鸣器预警；其中当雷达系统监测到船只处于危险区，则预警控制模块启动红色预警灯，并启动蜂鸣器预警，且速激活防撞系统。进一步，在步骤S3中，所述防撞装置包括信息接收装置、气泵自动触发装置、安全气囊装置，其中安全气囊装置包括刚性预制板、设置在刚性预制板中部的自开式安全气囊收纳盒、设置在刚性预制板两侧的橡胶垫，其中刚性预制板上下两端焊接有卡口钢板，桥墩上设置有与卡扣钢板固定连接的固定基座，安全气囊装置通过刚性预制板上的卡口钢板嵌入固定基座实现与桥墩的固定；其中安全气囊内置于安全气囊收纳盒内，安全气囊收纳盒表面设有自动启门，气泵自动触发装置与安全气囊连通；所述信息接收装置收到预警控制模块的控制信号，并触发气泵自动触发装置向安全气囊充气，安全气囊自动撑开自开启门。本专利技术的有益效果在于：1）与传统被动防撞相比，本专利技术将主动预警系统与防撞系统结合，在增强防撞设施的同时，通过预警将防撞事件降到最低。2)本专利技术采用智能化体系，将雷达监测系统、主动预警系统及被动防撞系统通过信号传输有机结合在一起，对桥墩实行全天候、全方位的保护。3)本专利技术采用的指示灯预警系统依据常见的交通信号灯绿黄红的色彩转变，使人们容易识别预警信号并做出反应。4)本专利技术采用的分段预制拼装隐蔽式安全气囊装置。常态下不占用航道面积，撞击将要发生时，根据预警信号自动快速充气，对桥墩全方位包围保护作用；安全气囊采用高强度纤维在保护桥墩的同时对自身及船只起到有效的防护，满足桥梁撞击“三不坏”原则。附图说明图1为本专利技术的主要流程图；图2为本专利技术的系统工作示意图；图3为本专利技术实施例安全气囊系统闭合状态俯视示意图；图4为本专利技术实施例安全气囊系统充气状态俯视示意图；图5为本专利技术实施例安装基座组件图示；图6为本专利技术实施例安全气囊与安装基座组合图示；附图标号说明：1-雷达系统；2-预警系统；3-防撞装置；4-信号分析处理器；5-信息传递装置；6-灯光预警装置；7-声控预警装置；8-固定基座；9-安全气囊收纳盒；10-桥墩；11-安全气囊装置；12-安全气囊；13-自开启门；14-刚性预制板；15-卡口钢板；16-橡胶垫。具体实施方式请参阅图1-4所示，一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：安装在桥墩10上的雷达系统1实时监测来往船只相隔桥墩10的距离，同时雷达系统1生成船只的位置信息，且雷达系统1根据船只的位置信息，输出对应的评价危险级别信息并反馈到预警系统2；步骤S2：预警系统2根据收到船只位置信息发送相应的警告信号，提醒来往船只调整行进路线；步骤S3：当雷达系统1检测到船只距离桥墩10的距离小于雷达系统1预设的阈值，则预警系统2快速触发防撞装置3，自动打开防撞装置3中的安全气囊装置11。与传统被动防撞相比，本专利技术将主动预警系统2与防撞系统结合，在增强防撞设施的同时，通过预警将防撞事件降到最低。本专利技术采用智能化体系，将雷达监测系统、主动预警系统2及被动防撞系统通过信号传输有机结合在一起，对桥墩10实行全天候、全方位的保护。本专利技术采用的指示灯预警系统2依据常见的交通信号灯绿黄红的色彩转变，使人们容易识别预警信号并做出反应。本专利技术采用的分段预制拼装隐蔽式安全气囊装置11。常态下不占用航道面积，撞击将要发生时，根据预警信号自动快速充气，对桥墩10全方位包围保护作用；安全气囊12采用高强度纤维在保护桥墩10的同时对自身及船只起到有效的防护，满足桥梁撞击“三不坏”原则。进一步，在以桥墩10为中心周围的航道按距离划分为安全区、警告区以及危险区，其中安全区、警告区以及危险区离桥墩10的距离依次递减。在桥墩1010临近的航道上划分三个不同的区域，包括“安全区”、“警告区”以及“危险区”。在雷达系统1安装就位之后，需进行初始化设置，将这些区域划分输入到雷达系统1程序内。雷达系统1可全天候不间断工作，识别出监控范围内船只的位置，航向以及方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤S1：安装在桥墩上的雷达系统实时监测来往船只相隔桥墩的距离，同时雷达系统生成船只的位置信息，且雷达系统根据船只的位置信息，输出对应的评价危险级别信息并反馈到预警系统；/n步骤S2：预警系统根据收到船只位置信息发送相应的警告信号，提醒来往船只调整行进路线；/n步骤S3：当雷达系统检测到船只距离桥墩的距离小于雷达系统预设的阈值，则预警系统快速触发防撞装置，自动打开防撞装置中的安全气囊装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：安装在桥墩上的雷达系统实时监测来往船只相隔桥墩的距离，同时雷达系统生成船只的位置信息，且雷达系统根据船只的位置信息，输出对应的评价危险级别信息并反馈到预警系统；
步骤S2：预警系统根据收到船只位置信息发送相应的警告信号，提醒来往船只调整行进路线；
步骤S3：当雷达系统检测到船只距离桥墩的距离小于雷达系统预设的阈值，则预警系统快速触发防撞装置，自动打开防撞装置中的安全气囊装置。


2.根据权利要求1所述一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，其特征在于：在以桥墩为中心的航道按距离划分为安全区、警告区以及危险区，其中安全区、警告区、危险区离桥墩的距离依次递减。


3.根据权利要求1所述的一种集监测、预警、防撞于一体的智能化桥墩防撞控制方法，其特征在于：在步骤S1中，雷达系统包括雷达监测器、信号分析处理器、信息传递装置，其中雷达监测器分别设置桥墩四个侧面并实时监测来往船只相隔桥墩的距离，且雷达监测器将船只监测信息发送至信号分析处理器，信号分析处理器对船只监测信息进行识别分析，并生成船只的位置信息，且信号分析处理器根据船只的位置信息，生成评价危险级别信息，并将评价危险级别信息通过信息传递装置发送到预警系统。


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【专利技术属性】
技术研发人员：安路明，赵健，田亮，严学开，任延龙，卿仁杰，朱强，李先进，张昶凯，李扬，邓见佐，沈爽，陈美宇，
申请(专利权)人：中铁建大桥工程局集团南方工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44