一种基于防碰撞系统的桥梁检测平台及其检测方法与流程

1.本技术涉及桥梁防撞检测领域，尤其是涉及一种基于防碰撞系统的桥梁检测平台及其检测方法。


背景技术：

2.桥梁是架设在水面之上供人车同行的结构性建筑，一般会在水面上间隔架设桥墩用以支撑桥面,而为了避免桥墩被撞击一般的桥墩上均有限高限宽标志以警示过往船舶，但由于驾驶人员存在侥幸心理，船舶因超限导致的对桥墩的刮碰损坏也时有发生。
3.相关技术中为了减少船舶撞击对桥梁造成的损坏提供了一种桥梁或隧道防碰撞安全系统，其主要是在桥墩两侧设置传感机构，当船舶超限时传感机构的信号发生变化，引起报警装置报警，从而给驾驶人员予以警示避免撞击桥梁。
4.针对上述中的相关技术，发明人发现由于船舶的规格不一，其吃水深度也不一样，且船身并非规则形状，因此仅靠固定在桥梁上的传感机构进行感知，当船舶的最宽处低于或高于传感机构所在位置时则传感机构无法做出正确反应，感应准确度差，船舶仍然会与桥梁发生刮擦，导致桥梁受损。


技术实现要素：

5.为了改善传感机构感应准确度差的问题，本技术提供一种基于防碰撞系统的桥梁检测平台及其检测方法。
6.第一方面，本技术提供的一种基于防碰撞系统的桥梁检测平台，采用如下的技术方案：一种基于防碰撞系统的桥梁检测平台，包括控制装置和设于桥梁上的传感机构，所述传感机构在所述驱动机构的驱动下沿所述桥梁的外缘往复移动；所述传感机构信号连接所述控制装置，所述控制装置信号连接上位机，所述控制装置信号连接所述驱动机构，控制所述驱动机构启动或关闭。
7.通过采用上述技术方案，控制装置控制驱动机构带动传感机构沿桥梁往复移动，当有船舶准备过桥时往复移动的传感机构在移动过程中掠过船舶的最宽和/或最高处，若信号为船体遮挡反射则该船舶超限，发出警报提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶强行通过对桥梁造成损坏。
8.可选的，所述桥梁的外缘上设有沿所述桥梁的外缘布设的移动轨道，所述驱动机构驱动所述传感机构在所述移动轨道上移动；所述移动轨道包括横移轨道和纵移轨道，所述桥梁包括设于河道的水面以上的桥面和支撑桥面的若干桥墩，所述横移轨道布设于桥面朝向水面的一侧，每个所述桥墩上均设有纵移轨道，所述纵移轨道和所述横移轨道相互连通，所述传感机构在所述驱动机构的驱动下在所述横移轨道和/或所述纵移轨道上往复移动。
9.通过采用上述技术方案，通过在桥墩上设置纵移轨道，传感机构在纵移轨道上往
复移动，使得传感机构能够在桥面以下水面以上的区间内往复移动，即传感机构发出的信号若为船舶遮挡或反射则船舶的宽度必然超出相邻桥墩之间的距离，即船舶的宽度超限，发出警报提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶强行通过对桥梁造成损坏。
10.同样的传感机构在桥面上边缘处的横移轨道上往复移动，当超高船舶向桥梁驶来时，在横移轨道上往复移动的传感机构发出的信号受到遮挡或反射，即发出警报提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶强行通过对桥梁造成损坏。
11.可选的，所述传感机构包括在所述横移轨道上移动的至少一组高度传感组件和在所述纵移轨道上移动的至少一组宽度传感组件，所述高度传感组件和所述宽度传感组件均信号连接所述控制装置。
12.通过采用上述技术方案，通过宽度传感组件沿桥墩高度方向往复移动，通过高度传感组件沿桥面的长度方向移动，当船舶准备过桥时，相邻的宽度传感组件同时往复移动，在移动过程中若信号受到船舶的遮挡或反射则船舶宽度超限，而高度传感组件在相邻两个桥墩之间往复移动，信号受到船舶的阻挡或反射，则船舶的高度超限，当船舶的高度或宽度超限时则可以发出警报提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶强行通过对桥梁造成损坏。
13.可选的，每个所述桥墩上设有一对纵移轨道，每组所述纵移轨道上均设有一组宽度传感组件沿纵移轨道往复移动。
14.通过采用上述技术方案，桥墩有宽度，因此在桥墩的两侧均需设置一个纵移轨道，每个纵移轨道上均有一组宽度传感组件，在检测时使得检测的结果更加精准。
15.可选的，每个所述桥墩上设有一对纵移轨道，置于同一桥墩上的纵移轨道之间设有调节轨道，一组所述宽度传感组件在同一桥墩上的纵移轨道和调节轨道之间往复移动。
16.通过采用上述技术方案，在同一桥墩上的两个纵移轨道之间通过调节轨道连接，同一桥墩上就可以仅使用一组宽度传感组件，一组传感组件通过调节轨道在同一桥墩上的两根纵移轨道上往复移动，既能满足检测船舶宽度的需求，又减少了控制装置处理数据的量，提升控制装置的响应速度。
17.可选的，相邻所述桥墩之间的横移轨道上均设有一组高度传感组件沿设置在相邻桥墩之间的横移轨道上往复移动。
18.通过采用上述技术方案，每个相邻的桥墩之间均设置一个高度传感组件，这样在超过一艘船舶同时过桥时可以及时检测每个船舶的高度。
19.可选的，所述高度传感组件包括第一基座和设于第一基座上的第一红外发射器和第一红外接收器，所述第一红外发射器的发射口和第一红外接收器的接收口同向且均朝向河道的长度方向布设。
20.通过采用上述技术方案，将第一红外发射器和第一红外接收器放在第一基座的同侧，正常时第一红外发射器不间断的发出红外信号，当船舶没有超限时不会遮挡红外信号，因此第一接收器不会接收到由船舶反射的信号，而当船舶的高度超限时，船舶会遮挡红外信号，第一红外接收器即接收到由船舶反射的信号，这样控制装置就能收到第一红外接收器收集的信号，启动报警装置发出警报，提示驾驶人员尽快驶离。
21.可选的，所述宽度传感组件包括第二基座和设于第二基座上的第二红外发射器和第二红外接收器，所述第二红外发射器的发射口和第二红外接收器的接收口同向且均朝向河道的长度方向布设；
所述第二基座上还设有超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器的发射口和所述超声波接收器的接收口朝向河道的水面。
22.通过采用上述技术方案，将第二红外发射器和第二红外接收器放在第二基座的同侧，正常时第二红外发射器不间断的发出红外信号，当船舶没有超限时不会遮挡红外信号，因此第二接收器不会接收到由船舶反射的信号，而当船舶的宽度超限时，船舶会遮挡红外信号，第二红外接收器即接收到由船舶反射的信号，这样控制装置就能收到第二红外接收器收集的信号，启动报警装置发出警报，提示驾驶人员尽快驶离。在船舶靠近时桥墩附近的水面高度有上涨，因此在第二基座上还需要设置超声波发射器，超声波发射器不间断的向水面发出超声波信号，水面反射后的信号被超声波接收器接收，测量宽度传感组件到水面之间的距离，避免宽度传感组件在移动过程中没入水面以下，从而避免宽度传感组件损坏。
23.可选的，所述驱动组件包括轨道电机，所述第一基座和所述第二基座上均设有轨道电机，所述第一基座由所述轨道电机驱动在所述横移轨道上移动，所述第二基座由所述轨道电机驱动在所述纵移轨道上移动。
24.通过采用上述技术方案，通过轨道电机在横移轨道和纵移轨道上移动，给宽度传感组件和高度传感组件提供动力，同时也便于控制装置的指令控制，使用方便。
25.第二方面，本技术提供的一种基于防碰撞系统的桥梁检测平台的检测方法，采用如下的技术方案：一种基于防碰撞系统的桥梁检测平台的检测方法，包括如下步骤：巡扫步骤，宽度传感组件沿纵移轨道匀速往复移动，同时高度传感组件沿横移轨道匀速往复移动，报警步骤，当宽度传感组件和高度传感组件中任一接收到反馈信号时则发出警报提醒；水面测定步骤，宽度传感组件沿桥墩向下移动时，宽度传感组件上的超声波发射器向水面发射超声波信号测定宽度传感组件与水面之间的距离，完毕。
26.通过采用上述技术方案，通过宽度传感组件沿桥墩高度方向往复移动，通过高度传感组件沿桥面的长度方向移动，当船舶准备过桥时，相邻的宽度传感组件同时往复移动，在移动过程中若信号受到船舶的遮挡或反射则船舶宽度超限，而高度传感组件在相邻两个桥墩之间往复移动，信号受到船舶的阻挡或反射，则船舶的高度超限，当船舶的高度或宽度超限时则可以发出警报提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶强行通过对桥梁造成损坏。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：1、宽度传感组件沿桥墩高度方向往复移动，通过高度传感组件沿桥面的长度方向移动，当船舶准备过桥时，相邻的宽度传感组件同时往复移动，在移动过程中若信号受到船舶的遮挡或反射则船舶宽度超限，而高度传感组件在相邻两个桥墩之间往复移动，信号受到船舶的阻挡或反射，则船舶的高度超限，当船舶的高度或宽度超限时则可以发出警报提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶强行通过对桥梁造成损坏。
28.2、在船舶靠近时桥墩附近的水面高度有上涨，因此在第二基座上还需要设置超声波发射器，超声波发射器不间断的向水面发出超声波信号，水面反射后的信号被超声波接收器接收，测量宽度传感组件到水面之间的距离，避免宽度传感组件在移动过程中没入水面以下，从而避免宽度传感组件损坏。
附图说明
29.图1为本技术实施例中基于防碰撞系统的桥梁检测平台的结构示意图；图2为本技术图1中a处放大结构示意图；图3为本技术图1中b处放大结构示意图；图4为本技术基于防碰撞系统的桥梁检测平台实施例一结构示意图；图5为本技术图4中c处放大结构示意图；图6为本技术基于防碰撞系统的桥梁检测平台实施例二结构示意图；图7为本技术中基于防碰撞系统的桥梁检测平台实施例二中为体现横移轨道与高度传感组件之间连接关系的结构示意图；图8为本技术基于防碰撞系统的桥梁检测平台实施例三结构示意图；图9为本技术中基于防碰撞系统的桥梁检测平台实施例三中为体现横移轨道与高度传感组件之间连接关系的结构示意图；图10为本技术基于防碰撞系统的桥梁检测平台实施例四结构示意图；图11为本技术图10中d处放大结构示意图；图中：1、桥梁；11、桥面；12、桥墩；2、传感机构；21、高度传感组件；211、第一基座；212、第一红外发射器；213、第一红外接收器；22、宽度传感器；221、第二基座；222、第二红外发射器；223、第二红外接收器；224、超声波发射器；225、超声波接收器；3、移动轨道；31、横移轨道；32、纵移轨道；321、调节轨道；4、船舶；5、河道。
具体实施方式
30.以下结合附图1-11对本技术作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开一种模压顶出机构。参照图1所示，在桥梁1上设置传感机构2，传感机构2可以在桥梁1的外缘布设的移动轨道3上往复移动，传感机构2与控制装置信号连接，当传感机构2采集到信号时可以传送给控制装置，从而触发控制装置的报警功能，提示船舶4的驾驶人员进快驶离，避免船舶4和桥梁1受到损坏。当船舶4驶向桥梁1时，传感机构2在桥梁1的边缘处移动，船舶4不超限时传感机构2不会给控制装置发送信号，则船舶4可以正常过桥，而船舶4超限时，传感机构2的信号受到船舶4的阻挡反射，从而使得信号发生变化，从而使得控制装置发出警报提示驾驶人员驶离桥梁1，避免船舶4强行通过对桥梁1造成损坏。
32.参照图1所示，桥梁1上布设的移动轨道3包括了在桥梁1的桥面11上沿桥面11的边缘处设置横移轨道31，在桥梁1的桥墩12上设置纵移轨道32，横移轨道31沿桥面11的长度方向布设，纵移轨道32沿桥墩12的高度方向布设、且每个桥墩12上均布设有一对纵移轨道32。
33.由宽度传感组件和高度传感组件21构成的传感机构2在横移轨道31和纵移轨道32上由驱动机构驱动，驱动机构可以是轨道电机，宽度传感组件由轨道电机带动在纵移轨道32上往复移动，高度传感组件21由轨道电机带动在横移轨道31上往复移动，通过宽度传感组件沿桥墩12高度方向往复移动，通过高度传感组件21沿桥面11的长度方向移动，当船舶4准备过桥时，相邻的桥墩12上的宽度传感组件同时往复移动，在移动过程中若信号受到船舶4的遮挡或反射则船舶4宽度超限，而高度传感组件21在相邻两个桥墩12之间往复移动，信号受到船舶4的阻挡或反射，则船舶4的高度超限，当船舶4的高度或宽度超限时则可以发
出警报提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶4强行通过对桥梁1造成损坏。
34.参照图1和图2所示，高度传感组件21为第一基座211和设于第一基座211上的第一红外发射器212和第一红外接收器213，所述第一红外发射器212的发射口和第一红外接收器213的接收口同向且均朝向河道5的长度方向布设。将第一红外发射器212和第一红外接收器213放在第一基座211的同侧，正常时第一红外发射器212不间断的发出红外信号，当船舶4没有超限时不会遮挡红外信号，因此第一接收器不会接收到由船舶4反射的信号，而当船舶4的高度超限时，船舶4会遮挡红外信号，第一红外接收器213即接收到由船舶4反射的信号，这样控制装置就能收到第一红外接收器213收集的信号，启动报警装置发出警报，提示驾驶人员尽快驶离，避免桥梁1与船舶4发生刮擦，造成桥梁1损坏。
35.由于船舶4的规格型号和吃水深度不亦重导致船舶4最宽处位置不定，移动的宽度传感组件和高度传感组件21可以对整个船舶4进行检测，因此无论船舶4的最宽处在什么位置均能够检测到船舶4的最宽处和最高处，避免船舶4超限强行通过对桥梁1造成的损伤。
36.参照图1和图3所示，宽度传感组件包括第二基座221和设于第二基座221上的第二红外发射器222和第二红外接收器223，第二红外发射器222的发射口和第二红外接收器223的接收口同向且均朝向河道5的长度方向。第二基座221上还设有超声波发射器224和超声波接收器225，所述超声波发射器224的发射口和所述超声波接收器225的接收口朝向河道5的水面。
37.将第二红外发射器222和第二红外接收器223放在第二基座221的同侧，正常时第二红外发射器222不间断的发出红外信号，当船舶4没有超限时不会遮挡红外信号，因此第二接收器不会接收到由船舶4反射的信号，而当船舶4的宽度超限时，船舶4会遮挡红外信号，第二红外接收器223即接收到由船舶4反射的信号，这样控制装置就能收到第二红外接收器223收集的信号，启动报警装置发出警报，提示驾驶人员尽快驶离。在船舶4靠近时桥墩12附近的水面高度有上涨，因此在第二基座221上还需要设置超声波发射器224，超声波发射器224不间断的向水面发出超声波信号，水面反射后的信号被超声波接收器225接收，测量宽度传感组件到水面之间的距离，避免宽度传感组件在移动过程中没入水面以下，从而避免宽度传感组件损坏。
38.控制装置可以是带有存储盘的单片机，单片机采集到的信息可以临时存储在存储盘中并在船舶4驶离后直接上传至上位机存储并供上位机调阅查看，高度传感组件21、宽度传感组件均可以信号连接单片机给单片机传输检测到的参数，轨道电机也可以信号连接到单片机接收单片机的指令控制。单片机直接固定在桥梁1上，在桥梁1上还有报警装置，报警装置同样信号连接单片机，报警装置可以是扩音喇叭，当触发报警时，单片机可以通过信号向扩音喇叭发送预存在存储盘中的音频信息并通过扩音喇叭循环播放，直至高度传感组件21、宽度传感组件无法检测到超限船舶4。
39.实施例一：参照图4和图5所示，每个桥墩12上设有两根纵移轨道32，两根纵移轨道32上可以仅有一个宽度传感组件，两根纵移轨道32之间可以通过调节轨道321相互连接，宽度传感组件在调节两根纵移轨道32和调节轨道321上移动，在桥墩12的一侧有船舶4经过时，宽度传感组件可以在靠近该船舶4一侧的纵移轨道32上移动，当桥墩12的另一侧有船舶4经过时，宽度传感组件可以通过调节轨道321挪移到靠另一侧的纵移轨道32上。这样在在每个桥墩
12上仅有一组宽度传感组件在与控制装置信号连接时就能简化连接，且这种设置控制装置所需处理数据量小，使得控制装置的响应速度快。
40.本技术实施例一在实施时，控制装置控制宽度传感组件沿纵移轨道32移动同时控制高度传感组件21沿横移轨道31移动，当在桥墩12的一侧有船舶4通行时，若宽度传感组件在该侧的纵移轨道32上则直接检测，若在远离船舶4一侧的纵移轨道32上则控制装置控制该宽度传感组件通过调节轨道321移动到靠近船舶4一侧的纵移轨道32上，而高度传感组件21则仍然在横移轨道31上移动，对船舶4的宽度和高度进行检测，若船舶4的宽度和/或高度超限则控制装置触发报警，提示驾驶人员尽快驶离，避免船舶4强行通行刮擦桥梁1造成桥梁1损坏。由于宽度传感组件和高度传感组件21在桥梁1上移动，由于船舶4的规格型号和吃水深度不亦重导致船舶4最宽处位置不定，移动的宽度传感组件和高度传感组件21可以对整个船舶4进行检测，因此无论船舶4的最宽处在什么位置均能够检测到船舶4的最宽处和最高处，避免船舶4超限强行通过对桥梁1造成的损伤。
41.实施例二：参照图6和图7所示，与实施例一相比，取消了调节轨道321，在每个纵向轨道上均有一个宽度传感组件，虽然增加了控制装置的数据处理量，但是由于每个纵移轨道32上均有一组宽度传感组件，因此在船舶4通过桥梁1前能够更加快速的对船舶4是否超限做出检测，增加通行效率。
42.本技术实施例二在实施过程中与实施例一不同的是每个纵移轨道32上均有一组宽度传感组件，在多艘船舶4同时过桥时能够更加快速的对船舶4是否超限做出检测，增加通行效率。
43.实施例三：参照图8和图9所示，图8和图9所示为在实施例一的基础上，实质上在实施例一或实施例二的基础上均能够实现，在每段相邻桥墩12之间的横移轨道31可以设置一组高度传感组件21，即每组高度传感组件21仅在相邻两个桥墩12之间的区域往复移动，这样在多船同时通过桥梁1时，在每段相邻桥墩12之间的横移轨道31上均设置有一组高度传感组件21即可同时对多艘过桥船舶4进行高度检测，增加检测速度，提升检测效率。
44.实施例四：参照图10和图11所示，图10和图11所示为在实施例一的基础上，实际上在实施例一和实施例二的基础上均能够实现，与实施例三不同的是，横移轨道31上仅有一组高度传感组件21在横移轨道31上往复移动，减少了高度传感组件21的使用，使得控制装置需要处理的数据量减少，提升控制装置的反应速度。
45.本技术中还提供了一种基于防碰撞系统的桥梁1检测平台的检测方法，使用时利用控制装置控制宽度传感组件沿纵移轨道32匀速往复移动，同时高度传感组件21沿横移轨道31匀速往复移动，当有船舶4通过时，宽度传感组件自上而下扫过整个船身，当扫过船舶4最宽处时若信号遇到遮挡反射则触发报警进行报警，高度传感组件21自该桥墩12向相邻桥墩12移动，若信号遇到遮挡反射则同样触发报警，提示驾驶人员尽快驶离，同时触发报警的次数以及触发报警的船舶4信息也可以被控制装置上传至上位机进行储存，若同一船只反复触发报警则可以直接将船只信息提供给执法人员对船只进行处罚。
46.在宽度传感组件沿桥墩12高度往复移动时，宽度传感组件上的超声波发射器224
向水面发射超声波信号测定宽度传感组件与水面之间的距离，在船舶4靠近或驶过时在桥墩12附近的水面高度会发生变化，在宽度传感组件移动过程中始终监控水面高度变化，避免在宽度传感组件移动时落入水面以下损坏宽度传感组件。
47.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。