专利摘要

本实用新型公开一种桥区水域船舶通航预警系统，通过远程集成终端对测量得到的水位、水流信息进行集成规范化处理，得到包括桥梁实时净空高度、水深、流速、流向的桥区水域通航信息，并将桥区水域通航信息传输至近程显示终端进行显示，以便于船舶驾驶员在过桥前即可直观获取拟通过桥区水域通航信息；远程集成终端将桥区水域通航信息传输至桥区水域船舶通航预警平台，船舶驾驶员可通过自主查询终端提前主动远程查询拟通过桥区水域通航信息；本实用新型通过“近程直接显示+远程主动查询”方式实现通航信息的提前警示，进而提前有效提醒船舶驾驶员作出合理判断，以减小船毁桥损的事故几率。

权利要求

1.一种桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，包括水位测量装置、水流测量装置、远程集成终端、近程显示终端、桥区水域船舶通航预警平台和自主查询终端，所述水位测量装置、水流测量装置分别与远程集成终端相连，以将测量的水位、水流信息传输至远程集成终端；所述远程集成终端与近程显示终端相连，以将集成所述水位、水流信息的桥区水域通航信息传输至近程显示终端进行显示；所述远程集成终端与桥区水域船舶通航预警平台相连，以将所述桥区水域通航信息上传至桥区水域船舶通航预警平台；所述自主查询终端与桥区水域船舶通航预警平台相连，通过所述自主查询终端登录桥区水域船舶通航预警平台远程查询所述桥区水域通航信息。

2.根据权利要求1所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述水位测量装置为多功能水尺，所述多功能水尺包括倒水尺和与倒水尺连接固定的水位传感器，所述水位传感器设置在桥区水域设计的最低水位与最高水位之间，所述水位传感器的顶端设置无线传输模块，所述无线传输模块与远程集成终端相连。

3.根据权利要求2所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述倒水尺固定在通航孔两侧的桥墩上，其外形与桥墩外形相匹配；所述倒水尺的尺板上设有用于标示净空高度的刻度。

4.根据权利要求2所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述多功能水尺包括供电模块，所述供电模块包括220V供电或太阳能供电系统，所述供电模块一端与水位传感器连接，另一端与供电系统连接。

5.根据权利要求1所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述水流测量装置包括水流流速测量传感器和水流方向测量传感器。

6.根据权利要求1所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述近程显示终端分别设置在通航孔上方的桥梁梁板的两侧面，所述近程显示终端的底端不超过桥梁梁板的底面。

7.根据权利要求6所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述近程显示终端为LED显示屏。

8.根据权利要求1所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述自主查询终端包括手机、平板或其他智能移动终端。

9.根据权利要求1所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述自主查询终端通过登录APP或微信小程序的形式进入桥区水域船舶通航预警平台。

10.根据权利要求1所述的桥区水域船舶通航预警系统，其特征在于，所述桥区水域通航信息包括桥梁实时净空高度、桥区实时水深、垂线平均流速、流向。

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥区水域船舶助航技术领域，具体涉及一种内河桥区水域船舶通航预警系统。

背景技术

我国内河航运发达，跨水桥梁作为连接河流两岸的重要枢纽，对交通运输业的发展起着重要作用。近年来，跨水桥梁数量也在逐年增加，据统计，截至2019年10月，长江上已建和在建的大桥共96座，其中，重庆城区有21座，武汉城区有11座，南京城区有9座。与此同时，桥梁也给船舶通航带来了诸多约束，近年来，由于船舶驾驶员对桥梁的净空高度估计不足而导致的船毁桥损事故时有发生。同时，如何降低由于桥梁通航净空高度限制而导致的船舶碰撞事故概率，一直以来都是桥梁运营单位关注的重点，也给管理机构安全监管带来巨大压力。为保障船舶在桥区安全航行及桥梁安全，船舶通过桥梁前对桥梁的净空高度准确掌握尤为重要。目前，通航水域桥梁通常借助安装桥梁助航标志、警示牌等来提醒过往船舶，也有在桥区水域采取设置橡胶、浮球等实体防撞装置进行被动式防撞。一方面，常常由于某一水域桥梁众多，加之水位、水流多变，船舶驾驶员往往难以准确掌握某一桥梁水面以上实时高度，另一方面，由于被动式防撞装置通常设置于桥梁以外一定距离或者实体保护某个桥墩，船舶与桥梁顶部或桥墩发生触碰或即将发生碰撞时，被动式防撞装置通常难以起到有效防护。

根据《内河通航标准》(GB50139-2014)和《海轮航道通航标准》(JTS180-3-2018)，桥梁通航净空高度为代表船型水线以上高度与富裕高度之和，起算面为设计最高通航水位。富裕高度是为保障跨越桥梁船舶行驶安全而设置的富裕量。若要保证船舶安全通过桥梁，船舶水线以上至最高固定点高度必须要小于桥梁通航净空高度。通常情况下，受水位调控、潮汐、大风等因素影响，水位会有一定的变化，对船舶驾驶员而言，桥梁实时通航高度也就难以准确判断，船舶通航便存在一定的风险，因此，提前掌握准确的实时通航高度及其他主要通航环境信息，对于保证船舶航行安全及桥梁安全至关重要。

2014年11月5日公开的公开号CN203931389U的中国专利公开了一种桥梁通航高度实时显示系统，包括通航高度显示屏、主控板、水位计、无线传输终端、LED监控板和太阳能供电模块，所述主控板分别与水位计和无线传输终端连接，所述主控板的输出端通过LED监控板进而与通航高度显示屏的输入端连接，所述主控板的输入端与太阳能供电模块的输出端连接。该系统仅考虑对于近距离船舶警示，未考虑到计划通航船舶，并且该系统在突发断电或故障、夜间或能见度较差时不能实现有效的警示。

2019年11月26日公开的公开号CN110500992A的中国专利公开了一种桥梁通航净空尺度实时监测预警系统及方法，主要由四个部分组成：桥梁通航净高数据测量终端、数据通信网络、数据监测中心、预警信息发布平台；该系统集桥梁监测、预警、数据传输、数据分析及信息发布于一体，是一种综合性桥梁通航净空尺度实时监测预警系统。该系统主要是船舶被动式警示，对于自身满足通航要求或小型船舶而言，被动式警示反而会造成信息过多干扰或信息不准误导。一方面，预警信息仅为通航净空尺度且为实时预警不能进行短期预测，另一方面，桥区航行时也无大屏幕、倒水尺板的直观有效核对的功能。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种桥区水域船舶通航预警系统，该系统通过船舶自身主动式了解和掌握桥梁通航信息，融合“近程直接显示+远程主动查询”方式实现通航信息的提前警示，进而提前有效提醒船舶驾驶员作出合理判断。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种桥区水域船舶通航预警系统，包括水位测量装置、水流测量装置、远程集成终端、近程显示终端、桥区水域船舶通航预警平台和自主查询终端，所述水位测量装置、水流测量装置分别与远程集成终端相连，以将测量的水位、水流信息传输至远程集成终端；所述远程集成终端与近程显示终端相连，以将集成所述水位、水流信息的桥区水域通航信息传输至近程显示终端进行显示；所述远程集成终端与桥区水域船舶通航预警平台相连，以将所述桥区水域通航信息上传至桥区水域船舶通航预警平台；所述自主查询终端与桥区水域船舶通航预警平台相连，通过所述自主查询终端登录桥区水域船舶通航预警平台远程查询所述桥区水域通航信息。

优选地，所述水位测量装置为多功能水尺，所述多功能水尺包括倒水尺和与倒水尺连接固定的水位传感器，所述水位传感器设置在桥区水域设计的最低水位与最高水位之间，所述水位传感器的顶端设置无线传输模块，所述无线传输模块与远程集成终端相连。

优选地，所述倒水尺固定在通航孔两侧的桥墩上，其外形与桥墩外形相匹配；所述倒水尺的尺板上设有用于标示净空高度的刻度。

优选地，所述多功能水尺包括供电模块，所述供电模块包括220V供电或太阳能供电系统，所述供电模块一端与水位传感器连接，另一端与供电系统连接。

优选地，所述水流测量装置包括水流流速测量传感器和水流方向测量传感器。

优选地，所述近程显示终端分别设置在通航孔上方的桥梁梁板的两侧面，所述近程显示终端的底端不超过桥梁梁板的底面。

优选地，所述近程显示终端为LED显示屏。

进一步地，所述近程显示终端所在桥梁的两侧桥墩上设置警示组件，所述警示组件包括船用电笛、警示灯、IO控制卡和无线传输SIM卡，所述船用电笛和警示灯与IO控制卡的输出端连接，所述IO控制卡的输入端与无线传输SIM卡连接，所述SIM卡与桥区水域船舶通航预警平台无线连接，接收桥区水域船舶通航预警平台发送的预警命令。

优选地，所述自主查询终端包括手机、平板或其他智能移动终端。

优选地，所述自主查询终端通过登录APP或微信小程序的形式进入桥区水域船舶通航预警平台。

优选地，所述桥区水域通航信息包括桥梁实时净空高度、桥区实时水深、垂线平均流速、流向。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过水位测量装置测量得到水位信息，通过水流测量装置测量得到水流信息，通过远程集成终端对所述水位、水流信息进行集成规范化处理为桥区水域通航信息，并将所述桥区水域通航信息传输至近程显示终端进行近程显示，以便于船舶驾驶员近程直观查看拟通过桥区水域通航信息；同时，所述远程集成终端将所述桥区水域通航信息传输至桥区水域船舶通航预警平台，船舶驾驶员可通过自主查询终端提前主动远程查询拟通过桥区水域通航信息；本实用新型通过“近程直接显示+远程主动查询”方式实现通航信息的提前警示，进而提前有效提醒船舶驾驶员作出合理判断，以减小船毁桥损的事故几率。

(2)本实用新型采用多功能水尺作为水位测量装置，包括作为实体显示部分的倒水尺和作为电子感应部分的水位传感器，倒水尺上设有标示净空高度的刻度，可方便较近距离内的船舶驾驶员通过倒水尺近程直观查看桥梁实时净空高度信息；同时，水位传感器将水位信息传输至远程集成终端，经远程集成终端集成处理后传输至桥梁上方的近程显示终端进行显示，进一步方便船舶驾驶员近程直观查看桥梁净空高度信息，即，船舶驾驶员可同时通过倒水尺和近程显示终端查看桥梁净空高度信息，确保所获取信息的准确性和可靠性。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的预警系统结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的多功能水尺示意图。

图3为根据本实用新型另一实施例的预警系统结构示意图。

1、水位测量装置；2、水流测量装置；3、远程集成终端；4、近程显示终端；5、桥区水域船舶通航预警平台；6、自主查询终端；7、其他信息测量装置；8、无线传输模块；9、供电模块；10、水位传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图1，本实用新型提供一种桥区水域船舶通航预警系统，包括水位测量装置1、水流测量装置2、远程集成终端3、近程显示终端4、桥区水域船舶通航预警平台5和自主查询终端6，所述水位测量装置1、水流测量装置2分别与远程集成终端3相连，以将测量的水位、水流信息传输至远程集成终端3；所述远程集成终端3与近程显示终端4相连，以将集成所述水位、水流信息的桥区水域通航信息传输至近程显示终端4进行显示；所述远程集成终端3与桥区水域船舶通航预警平台5相连，以将所述桥区水域通航信息上传至桥区水域船舶通航预警平台5；所述自主查询终端6与桥区水域船舶通航预警平台5相连，通过所述自主查询终端6登录桥区水域船舶通航预警平台5远程查询所述桥区水域通航信息。

所述的预警系统采用数据通信网络作为通信链路，该通信链路配置为无线方式，水位测量装置1、水流测量装置2、远程集成终端3、近程显示终端4、桥区水域船舶通航预警平台5和自主查询终端6均内置无线传输模块。所述无线传输模块可选用基于GPRS接入方式的无线传输SIM卡，水位测量装置1和水流测量装置2将测量的水位、水流数据采用GPRS接入方式传输到远程集成终端3，远程集成终端3将集成的桥区水域通航信息采用GPRS接入方式传输到近程显示终端4和桥区水域船舶通航预警平台5，自主查询终端6采用GPRS接入方式登录桥区水域船舶通航预警平台5。

本实用新型通过远程集成终端3对现场测量得到的水位、水流信息进行集成规范化处理，得到包括桥梁实时净空高度、桥区实时水深、垂线平均流速、流向的桥区水域通航信息，并将所述桥区水域通航信息传输至近程显示终端4进行近程显示，以便于船舶驾驶员近程直观查看拟通过桥区水域的通航信息；同时，所述远程集成终端3将所述桥区水域通航信息传输至桥区水域船舶通航预警平台5，船舶驾驶员可通过自主查询终端6登录桥区水域船舶通航预警平台5远程查询所述通航信息，使得船舶驾驶员能够在较远距离外主动获取拟通过桥区水域的通航信息；本实用新型通过“近程直接显示+远程主动查询”方式实现通航信息的提前警示，进而提前有效提醒船舶驾驶员作出合理判断，以减小船毁桥损的事故几率。

作为一种实施方式，请参阅附图2，所述水位测量装置1选用多功能水尺。所述多功能水尺具备实体显现和电子感应两种功能，包括倒水尺、与倒水尺连接固定的水位传感器10和与水位传感器10连接的供电模块9。

其中，所述倒水尺固定在通航孔两侧的桥墩上，其外形与桥墩外形相匹配，若桥墩外缘呈弧形则可设计为弧形。倒水尺的水尺板上标有水尺刻度，水尺刻度在桥梁结构物底缘处设置为“0”，数字由上至下依次变大。水尺刻度的字体大小及颜色以醒目为目的，可为蓝底白字或绿底白字等。倒水尺的大小可视桥梁净空高度具体确定。倒水尺可采用不锈钢或新型无机材料材质。水尺安装时应与水面垂直，并进行垂线校正。

另外，所述水位传感器10设置在桥区水域设计的最低水位与最高水位之间，每间隔一段时间采集一次数据，间隔的时间步长可根据实际环境结合需要自行设置。所述水位传感器10具有无线传输模块8，所述无线传输模块8与远程集成终端3相连，所述无线传输模块8可以选用无线传输SIM卡。所述水位传感器10感应的输出数据为水面以上至与桥梁结构物上部结构底缘的高度，即为桥梁实时净空高度，该数据经采集后通过无线传输模块8传输至远程集成终端3。所述远程集成终端3首先对桥梁实时净空高度数据进行分析，显示桥梁实时净空高度，进而，由已知泥面与桥梁结构物上部结构底缘的高度减去桥梁实时净空高度，得到通航孔中间水域实时水深，即桥区实时水深。

所述供电模块9包括220V供电或太阳能供电系统，所述供电模块9一端与水位传感器10连接，另一端与供电系统连接。所述太阳能供电系统设置在桥梁梁板上侧位置，包括太阳能板和配电箱，所述配电箱可切换220V供电电路或太阳能供电电路。所述太阳能供电系统可为水位、水流测量装置、近程显示终端、警示组件等供电。

作为一种实施方式，所述水流测量装置2包括水流流速测量传感器和水流方向测量传感器。所述的水流测量装置具有基于GPRS通信原理的无线传输SIM卡实现数据的无线传输功能。所述水流测量装置2可布设在桥区附近，非通航孔水域或附近桥区浮标处，测量水域尽可能不受桥墩紊流影响或影响较小。水流测量装置2每间隔一段时间采集一次数据，间隔的时间步长可根据实际环境结合需要自行设置，水流数据经采集后传输至远程集成终端3。若桥区附近已布设合适水流测量装置2，为节约成本，则可直接引用相关测量数据。

作为一种实施方式，所述远程集成终端3主要是集成多功能水尺采集的水位信息和水流测量装置2采集的水流信息，所述水位、水流信息经集成规范化处理后，得到具有固定显示格式的实时净空高度、桥区实时水深、垂线平均流速及水流方向。对于桥梁分布较多且差异性较大的水域，连接远程集成终端3的桥区水域船舶通航预警平台5可设置在船舶交通管理中心，以便于海事管理机构实时掌握桥梁水域主要通航要素，特殊情况下，及时警示过往船舶注意桥区航行安全。

作为一种实施方式，所述近程显示终端4分别设置在通航孔上方的桥梁梁板的两侧面的显著位置，通常位于通航孔上方桥梁梁板的中心位置，供不同方向来船参考，其大小可根据具体情况差异化确定。所述近程显示终端4可通过钢结构的固定架固定安装于桥梁梁板的侧面，其底端不超过桥梁梁板的底面，避免底端悬空而影响桥梁通航净空高度。

进一步地，所述近程显示终端4为LED显示屏。LED显示屏显示内容包括：实时净空高度、桥区实时水深、流速、流向等。另可根据需要，增加桥梁净空宽度、风力、能见度、日期时间等信息。风力和能见度等信息可由气象部门或附近已有采集设备引入，如图3所示的其他信息测量装置7。

作为一种实施方式，所述自主查询终端6包括手机、平板或其他智能移动终端。所述远程集成终端3将桥区水域通航信息传输至桥区水域船舶通航预警平台5，所述自主查询终端6通过登录APP或微信小程序的形式进入桥区水域船舶通航预警平台5，实现对所述桥区水域通航信息进行远程查询，主动了解拟通过桥区水域的通航信息，实现通航信息的提前警示，进而有效提醒船舶驾驶员作出合理判断。

进一步地，所述自主查询终端6的查询界面可包括桥梁实时信息和短时(24小时)预报信息，该短时预报信息由桥区水域船舶通航预警平台5生成，以期每隔5～10分钟更新一次实时数据及短时预报信息。

所述桥区水域船舶通航预警平台5设置在船舶交通管理中心，用于存储远程集成终端3传输的桥区水域通航信息并发出短时预报信息；所述桥区水域船舶通航预警平台5包括无线传输接收端和工业控制计算机，所述无线传输接收端接收远程集成终端3传输的桥区水域通航信息，所述工业控制计算机存储通航信息并进行短时预报。另一方面，所述桥区水域船舶通航预警平台5还可以是集成有无线传输模块、存储模块、查询模块、数据统计模块、短时预报模块、可视化展示模块及系统设置模块的软件平台，该平台可在多种终端上使用。所述船舶交通管理中心还负责监管和维护上述的水位测量装置1、水流测量装置2、其他信息测量装置7等。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

一种桥区水域船舶通航预警系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。