一种辅助监测闸室船舶移泊的检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及船舶过闸监控技术领域，特别涉及一种辅助监测闸室船舶移泊的检测系统及检测方法。

背景技术

船舶通过船闸时，集控人员通过工业电视监控系统查看船舶是否在上下游禁停线内靠泊，人字门附近水域有无船舶或异物，进闸或移泊船舶数量和计划是否一致，上一闸室是否有滞留船舶之后，集控人员才能关闭闸室的闸门。

但仅依靠工业电视监控系统，现有的观测船舶是否完成移泊的方法还存在以下几点安全隐患：

1，监控摄像头存在死角范围，有发生夹船漏船事件的风险；当后排船舶越过禁停线时，集控人员容易误认为这两条船舶就是尾船，此时通过查看禁停线两个摄像头确认船舶是否在禁停线内，一般注意力主要集中在禁停线这两条船舶上，误认为所有船舶移泊完毕进行关门操作，无法及时发现遗漏在后的尾船,此时易发生夹船的事故；两排船舶移泊速度相差过大时，当前排船舶超过禁停线时，尾船还距离禁停线摄像头很远，集控人员误以为尾船已越过禁停线，进行关门操作，会发生漏船事件，当夜晚视线不好，通过摄像头有时候并不能明显观察船舶的数量，所以给集控操作增加了难度，也容易造成夹船的风险；

2，在出现恶劣天气的情况下，监控摄像头会出现模糊不清的情况，容易影响集控操作员做出正确的指令；

3，夜班集控人员精力不足，出现夹船、漏船等事故。

因此，需要设计一种辅助监测闸室船舶移泊的检测系统及检测方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种辅助监测闸室船舶移泊的检测系统及检测方法，可以有效监测闸室内船舶是否移泊到位，降低了集控人员的工作强度，避免夹船、漏船事故的发生。

为实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：

一种辅助监测闸室船舶移泊的检测检测系统，包括船舶过闸激光对射传感器系统、滞留船舶报警系统以及数据处理终端；激光对射传感器系统包括激光对射传感器装置，激光对射传感器装置包括一侧为发射端，一侧为接收端的一对探头；

激光对射传感器装置通过激光对射安装支架分别安装在各个闸室救生梯的通道之中；激光对射传感器装置与单防区报警模块电性连接，单防区报警模块与稳压开关电源电性连接；单防区报警模块以及稳压开关电源设置在防水箱内；

滞留船舶报警系统包括总线报警主机，总线报警主机与单防区报警模块通讯连接，总线报警主机通过ip网络模块与数据处理终端通讯连接；滞留船舶报警系统还包括主机后备电池和声光警号用于供电及报警。

优选地，一种辅助监测闸室船舶移泊的检测检测系统的方法，包括：

S1，结合连续多级船闸闸室尺度及闸门区域实际情况，将激光对射传感器系统设置在闸室特定位置装置上，激光对射传感器装置在闸室边沿滑槽内滑动以适应闸室水位升降；

S2，将激光对射传感器系统收集到的信号传输至数据处理终端，同一闸室的采集数据按闸室序号和进闸时间标注，对多组标注的采集数据进行分析处理，将处理结果远程传输至集控室；

S3，集控根据数据终端的分析结果自动判断特定闸室内船舶是否移泊完毕或停泊到位；结合船闸闸阀门状态，当船舶移泊完毕情况下可以辅助判断闸室已经移泊完毕，具备关闸门条件；

S4，当间隔闸室船舶均移泊完毕，具备关间隔闸首闸门条件时，进行集控关闸操作，下一级闸室内激光对射传感器系统工作，按照上述同样的步骤进行远程监测和辅助判断。

优选地，步骤S1中，连续多级船闸闸室尺度及闸门区域实际情况包括：连续多级船闸级数、闸室尺寸、闸门区域尺寸以及相邻闸门间距。

优选地，步骤S1中，激光对射传感器装置安装于随闸室水位浮动的激光对射安装支架上，激光对射安装支架设置于闸墙边沿凹槽处。

优选地，步骤S2中，同一闸室的采集数据按闸室序号和进闸时间标注，对多组标注的采集数据进行分析处理包括：

S201，对于不少于三级的n级船闸，从上游向下游方向将船闸各级闸门依次编号为1号闸门、2号闸门、…、n+1号闸门，将船闸各级阀门依次编号为1号阀门、2号阀门、…、n+1号阀门，将船闸各级闸室依次编号为1闸室、2闸室、…、n闸室，船舶按照顺序进入1闸室的时刻作为进闸时间；

S202，将同一闸室的采集数据按进闸时间t和闸室序号n标注，第

；

S203，用闸室序号和进闸时间标注后的时序数据在数据终端进行处理，当所有激光对射传感器都正常对射时，输出的信号为0；当出现一对或多对激光对射传感器没有接收到来自对侧的信号时，输出的信号为1；处理结果记为：

；

式中，

优选地，步骤S3中，根据数据终端的分析结果y的取值，当y=0，则判断闸室内船舶已移泊完毕，停泊到位，当y>0，则判断闸室内还有船舶未移泊完毕；

连续多级船闸运行过程中，当相邻闸室到达同一稳态水位时，水平信号触发，两闸室间的人字门打开，具备船舶移泊条件；

连续多级船闸的运行过程中出现多个闸室同时有船舶，在空间上，有船舶的闸室与空闸室间隔分布，间隔闸首闸门和阀门同步动作；同时满足第n闸首相邻闸首闸门、阀门均关终且第n闸室内过闸船舶移泊完毕或停泊到位时，具备关闭第n闸首闸门条件。

优选地，步骤S4包括：

根据步骤S3中的判断结果，具备关闸门条件时，提示船闸运管员进行集控操作，控制下一级闸室传感器进入工作状态；当判断结果显示不具备集控操作条件时，若船闸运管员误操作，则发出报警，触发紧急停机；集控操作包括关闸或继续监控船舶动态或等待。

本发明提供的一种辅助监测闸室船舶移泊的检测系统及检测方法的有益效果如下：

本发明可以辅助船闸集控人员判断闸室内是否还遗留船舶、船舶是否移泊到位、能否进行关门操作。该方法减少了由于摄像头存在死角、人员精力不足出现闸室漏船、或者闸门之间仍有船舶关门事故的发生，大大降低了集控人员的操作风险，加快船闸自动化和信息化管理的进程。

附图说明

图1为本发明中闸室激光对射传感器装置的布设位置示意图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，一种辅助监测闸室船舶移泊的检测检测系统，包括船舶过闸激光对射传感器系统、滞留船舶报警系统以及数据处理终端；激光对射传感器系统包括激光对射传感器装置，激光对射传感器装置包括一侧为发射端，一侧为接收端的一对探头；

激光对射传感器装置通过激光对射安装支架分别安装在各个闸室救生梯的通道之中；激光对射传感器装置与单防区报警模块电性连接，单防区报警模块与稳压开关电源电性连接；单防区报警模块以及稳压开关电源设置在防水箱内；

滞留船舶报警系统包括总线报警主机，总线报警主机与单防区报警模块通讯连接，总线报警主机通过ip网络模块与数据处理终端通讯连接；滞留船舶报警系统还包括主机后备电池和声光警号用于供电及报警。

进一步地，闸室的水位会随着季节变化而变化，所以激光对射传感器装置的位置必须得随着不同时期的水位变化而变化，因此将激光对射传感器装置通过激光对射安装支架安装在可以滑动的滑槽中。

进一步地，闸室内激光对射传感器装置的安装间距必须满足船闸通过船舶的最小尺寸，能够满足所有船舶的安全监测。

进一步地，激光对射传感器优选型号为为安达斯两束激光对射入侵探测器ABJ-50-2J。

进一步地，激光对射安装支架选择为定制化可移动的滑轨，安装激光对射装置。

进一步地，单防区报警模块优选维安达斯单防区报警模块AL-7480-1A。

进一步地，稳压电源优选维安达斯稳压开关电源AL-12V/5A。负责前端激光入侵探测器独立供电开关电源。

进一步地，防水箱优选定制化防水箱，用于放置电源及其单防区报警模块。

进一步地，安装激光对射传感器装置时需考虑水位对于安装激光对射传感器的影响。

以三峡船闸北线三闸室为例：

考虑到船身和船桅高度，调节一次激光对射装置高度约在128m-129m左右，以保证船只移泊时，激光对射装置能感应到。

进一步地，将开关量作为激光对射传感器的信号输出。

进一步地，把激光对射装置收集到的信号进行整合，当所有激光对射传感器都正常对射时，输出的信号为0。当出现一对或多对激光对射传感器没有接收到来自对侧的信号时，输出的信号为1。

进一步地，数据处理终端收集到的信号通过接入plc或者使用无线开关量远传到集控，集控收到1信号时，声光警号不提示闸室内还存有遗留船舶，可辅助判断闸室内船舶已移泊完毕；当集控收到0信号时，声光警号提示闸室内还存有遗留船舶，则表明闸室内还有船舶未移泊完毕。

实施例二：

如图2所示，一种辅助监测闸室船舶移泊的检测检测系统的方法，包括：

S1，结合连续多级船闸闸室尺度及闸门区域实际情况，将激光对射传感器系统设置在闸室特定位置装置上，激光对射传感器装置在闸室边沿滑槽内滑动以适应闸室水位升降；

S2，将激光对射传感器系统收集到的信号传输至数据处理终端，同一闸室的采集数据按闸室序号和进闸时间标注，对多组标注的采集数据进行分析处理，将处理结果远程传输至集控室；

S3，集控根据数据终端的分析结果自动判断特定闸室内船舶是否移泊完毕或停泊到位；结合船闸闸阀门状态，当船舶移泊完毕情况下可以辅助判断闸室已经移泊完毕，具备关闸门条件；

S4，当间隔闸室船舶均移泊完毕，具备关间隔闸首闸门条件时，进行集控关闸操作，下一级闸室内激光对射传感器系统工作，按照上述同样的步骤进行远程监测和辅助判断。

优选地，步骤S1中，连续多级船闸闸室尺度及闸门区域实际情况包括：连续多级船闸级数、闸室尺寸、闸门区域尺寸以及相邻闸门间距。

优选地，步骤S1中，激光对射传感器装置安装于随闸室水位浮动的激光对射安装支架上，激光对射安装支架设置于闸墙边沿凹槽处。

优选地，步骤S2中，同一闸室的采集数据按闸室序号和进闸时间标注，对多组标注的采集数据进行分析处理包括：

S201，对于不少于三级的n级船闸，从上游向下游方向将船闸各级闸门依次编号为1号闸门、2号闸门、…、n+1号闸门，将船闸各级阀门依次编号为1号阀门、2号阀门、…、n+1号阀门，将船闸各级闸室依次编号为1闸室、2闸室、…、n闸室，船舶按照顺序进入1闸室的时刻作为进闸时间；

S202，将同一闸室的采集数据按进闸时间t和闸室序号n标注，第

；

S203，用闸室序号和进闸时间标注后的时序数据在数据终端进行处理，当所有激光对射传感器都正常对射时，输出的信号为0；当出现一对或多对激光对射传感器没有接收到来自对侧的信号时，输出的信号为1；处理结果记为：

；

式中，

优选地，步骤S3中，根据数据终端的分析结果y的取值，当y=0，则判断闸室内船舶已移泊完毕，停泊到位，当y>0，则判断闸室内还有船舶未移泊完毕；

连续多级船闸运行过程中，当相邻闸室到达同一稳态水位时，水平信号触发，两闸室间的人字门打开，具备船舶移泊条件；

连续多级船闸的运行过程中出现多个闸室同时有船舶，在空间上，有船舶的闸室与空闸室间隔分布，间隔闸首闸门和阀门同步动作；同时满足第n闸首相邻闸首闸门、阀门均关终且第n闸室内过闸船舶移泊完毕或停泊到位时，具备关闭第n闸首闸门条件。

优选地，步骤S4包括：

根据步骤S3中的判断结果，具备关闸门条件时，提示船闸运管员进行集控操作，控制下一级闸室传感器进入工作状态；当判断结果显示不具备集控操作条件时，若船闸运管员误操作，则发出报警，触发紧急停机；集控操作包括关闸或继续监控船舶动态或等待。