一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统的制作方法

1.本实用新型涉及大运河航道交通技术领域，特别涉及一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统。


背景技术：

2.近年来，水上运输货源的转变以及苏北地区高速公路、高铁等国家重点项目建设的持续推进，大量船舶在运河和长江进行运输作业。
3.传统船闸需要工作人员全程值守，进行过闸异常行为监督，因此船舶过闸需要耗费大量人力成本，即便如此还存在船舶进闸超速，关闸闯入、超警戒线停泊、出闸未出空、进出闸船舶数量不匹配等现象以及异常行为取证难等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型公开一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，解决了传统船闸的人力成本高和取证难的问题，实现了船闸的智能通行。
5.本实用新型通过以下技术方案予以实现：
6.一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，包括：安装于每个船闸闸室内外的六颗雷达设备、网关以及预警平台；其中所述雷达设备包括：毫米波雷达传感器和dsp数据处理模块；所述毫米波雷达传感器依次与所述dsp数据处理模块、所述网关以及所述预警平台相连。
7.优选的，六颗雷达设备包括：一号雷达和二号雷达，朝向闸内，负责闸内船舶速度和出空检测；三号雷达和四号雷达，朝向闸外，负责闸外警戒区船舶闯入和计数检测；五号雷达和六号雷达，朝向警戒区，负责船舶停船是否越警戒线检测。
8.优选的，所述预警平台的终端设备采用数据监测中心pc端或者手机端显示。
9.优选的，所述雷达设备通过调节支架安装于横杆的走线孔一端，所述横杆的另一端锁紧固定在立柱上。
10.本实用新型具有以下有益效果：
11.通过毫米波雷达可以有效的检测进闸船舶的速度、是否有闯闸、是否超警戒线停泊、出空是否完成以及闸门进出船舶计数等需求，同时发生雷达报警可以通过上级预警平台进行拍照取证，从而做到科学有据的通行预警。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的系统框图。
14.图2为本实用新型的六颗雷达设备分布图。
15.图3为本实用新型的雷达设备安装结构图。
16.图4为本实用新型中图3的局部结构放大图。
17.图中：1-雷达设备、2-网关、3-预警平台、4-调节支架、5-横杆、6-立柱。
具体实施方式
18.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1-4所示，一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，包括：安装于每个船闸闸室内外的六颗雷达设备1、网关2以及预警平台3；其中雷达设备1包括：毫米波雷达传感器和dsp数据处理模块；毫米波雷达传感器依次与dsp数据处理模块、网关2以及预警平台3相连。
20.用于保障船闸24小时安全、有序、高效运行，需要支持全天候工作的毫米波雷达探测系统覆盖整个闸室和闸门外侧60米内区域，用于实现监控区域内船舶进出闸室的超速检测、闸室出空检测、闸门进出船舶计数、闸室内警戒越线检测和闸门外船舶闯闸检测。数据实时同步至上级预警平台3，实现船闸开关闸门自动化，提高通行效率。
21.六颗雷达设备1包括：一号雷达和二号雷达，朝向闸内，负责闸内船舶速度和出空检测；三号雷达和四号雷达，朝向闸外，负责闸外警戒区船舶闯入和计数检测；五号雷达和六号雷达，朝向警戒区，负责船舶停船是否越警戒线检测。
22.预警平台3的终端设备采用数据监测中心pc端或者手机端显示。
23.雷达设备1通过调节支架4安装于横杆5的走线孔一端，横杆5的另一端锁紧固定在立柱6上，雷达探测面朝向河道探测区域。
24.六颗雷达设备1通过tcp/ip协议将数据推送到应用服务，应用服务轮询plc信息，根据不同业务流程处理不同业务的数据，应用服务将决策结果上报给预警平台3，预警平台3通过与全景视觉系统联动后，输出双系统验证后的信息，提供到闸门控制系统，实现闸门自动化控制，同时预警平台3进行最终数据展示。
25.参见下表1：为雷达设备1的技术参数。
26.指标项范围雷达工作频段24ghz～24.25ghz发射能力《14.1dbm探测距离300米距离分辨率远距10m；近距3m(易于观测船体)距离测量精度远距：
±
10m；近距：
±
2m(易于观测船体)水平视场角远距：24
°
；近距：70
°
垂直视场角远距：15
°
；近距：30
°
方位角精度远距：
±
0.5
°
；近距：
±5°
速度测量范围-100～100km/h速度分辨率远距：0.37km/h；近距：0.43km/h测速精度
±
0.1km/h数据刷新率10hz主供电电压12vdc整机功耗6w整机尺寸147mm
×
119mm
×
40mm
27.本系统采用先进的目标跟踪算法，完全解决了超大目标的检测；除对目标到雷达的距离进行检测，还可精确检测目标的具体方位角，通过距离-角度可以精确定位目标的位置并实时跟踪。
28.本系统在闸室内外设置有六颗毫米波雷达探测终端。通过多雷达联动以及数据融合，检测闸内船舶有无及速度等信息，经过网关2集中后在数据监测中心pc端(或者手机端)显示，见图1。此外，通过与全景视觉系统联动后，输出双系统验证后的信息，提供到闸门控制系统，实现闸门自动化控制。
29.本系统利用24ghz毫米波的特性，采集各业务流程毫米波雷达数据，设计数据决策算法，实现各模块的业务需求；除正常天气外还可以检测大雾雨雪等恶劣天气，相对于单视频检测更有优势。
30.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，其特征在于，包括：安装于每个船闸闸室内外的六颗雷达设备、网关以及预警平台；其中所述雷达设备包括：毫米波雷达传感器和dsp数据处理模块；所述毫米波雷达传感器依次与所述dsp数据处理模块、所述网关以及所述预警平台相连。2.如权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，其特征在于，六颗雷达设备包括：一号雷达和二号雷达，朝向闸内，负责闸内船舶速度和出空检测；三号雷达和四号雷达，朝向闸外，负责闸外警戒区船舶闯入和计数检测；五号雷达和六号雷达，朝向警戒区，负责船舶停船是否越警戒线检测。3.如权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，其特征在于，所述预警平台的终端设备采用数据监测中心pc端或者手机端显示。4.如权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，其特征在于，所述雷达设备通过调节支架安装于横杆的走线孔一端，所述横杆的另一端锁紧固定在立柱上。

技术总结
本实用新型涉及大运河航道交通技术领域，特别涉及一种基于毫米波雷达的运河航道预警系统，包括：安装于每个船闸闸室内外的六颗雷达设备、网关以及预警平台；其中所述雷达设备包括：毫米波雷达传感器和DSP数据处理模块；所述毫米波雷达传感器依次与所述DSP数据处理模块、所述网关以及所述预警平台相连。六颗雷达设备包括：一号雷达和二号雷达，朝向闸内，负责闸内船舶速度和出空检测；三号雷达和四号雷达，朝向闸外，负责闸外警戒区船舶闯入和计数检测；五号雷达和六号雷达，朝向警戒区，负责船舶停船是否越警戒线检测。解决了传统船闸的人力成本高和取证难的问题，实现了船闸的智能通行。行。行。


技术研发人员：郭皓捷 王洪海 陈京
受保护的技术使用者：中科芯集成电路有限公司
技术研发日：2023.01.31
技术公布日：2023/5/24