專利名稱：一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法及裝置，屬于船舶過(guò)閘自動(dòng)控 制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)船閘日常作業(yè)的自動(dòng)化水平較低，過(guò)閘船舶吃水深度的測(cè)量多由 人工簡(jiǎn)易方法完成，由于貨物裝載不均勻?qū)е碌拇w吃水不均勻，使得人工測(cè)量精度較低， 無(wú)法有效控制吃水超深船舶過(guò)閘，導(dǎo)致船閘閘檻和護(hù)坦受到損害，甚至危害船舶的行駛安 全，造成不必要的生命財(cái)產(chǎn)損失。同時(shí)，船主對(duì)船舶的自行改造，導(dǎo)致船舶實(shí)際吃水超過(guò)設(shè) 計(jì)吃水，加重了這一問(wèn)題的危害性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述背景技術(shù)中存在于吃水超深船舶過(guò)閘中 的問(wèn)題，提供一種控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法，包括如下步驟步驟A，將超聲波檢測(cè)模塊設(shè)置在船間引航道側(cè)壁的界限水深處，設(shè)置超聲波檢測(cè) 模塊的超聲波傳感器探頭的中心線與水平面的角度，使超聲波傳感器所發(fā)射圓錐面波束的 上邊界水平；同時(shí)設(shè)置超聲波傳感器的量程，使超聲波傳感器所發(fā)射圓錐面波束的下邊界 不觸及河底；步驟B，分別在船間上、下游引航道的調(diào)度站一側(cè)岸壁上設(shè)置一個(gè)紅外線傳感器模 塊；在船間上游的引航道河岸上設(shè)置一個(gè)視頻采集裝置；步驟C，在調(diào)度站內(nèi)設(shè)置信號(hào)分析處理模塊、視頻錄制裝置、聲光報(bào)警裝置和控制 顯示模塊，并分別將所述紅外線傳感器模塊、超聲波檢測(cè)模塊、聲光報(bào)警裝置、控制顯示模 塊以及視頻錄制裝置與信號(hào)分析處理模塊連接；將所述視頻采集裝置與視頻錄制裝置相連 接；步驟D，采用設(shè)置在船閘上游引航道的紅外線傳感器模塊檢測(cè)水面上是否有船舶 到達(dá)檢測(cè)區(qū)域，當(dāng)檢測(cè)到有船舶進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，則發(fā)送信號(hào)至信號(hào)分析處理模塊，信號(hào)分析 處理模塊控制超聲波檢測(cè)模塊進(jìn)行檢測(cè)該船舶的吃水深度；步驟E，超聲波檢測(cè)模塊采用超聲波傳感器發(fā)射和接收超聲波，并將接收的超聲波 信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，傳輸給信號(hào)分析處理模塊；步驟F，采用信號(hào)分析處理模塊分析超聲波傳感器的波束范圍內(nèi)的船舶吃水深度 是否超過(guò)預(yù)定限度F-1、當(dāng)結(jié)果超過(guò)預(yù)定限度，啟動(dòng)視頻錄制裝置對(duì)視頻采集裝置采集到的視頻信號(hào) 進(jìn)行錄制，并通過(guò)控制顯示模塊顯示吃水超深船舶的超深信號(hào)；同時(shí)信號(hào)分析處理模塊啟 動(dòng)聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，禁止該吃水超深船舶過(guò)閘；
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F-2、當(dāng)結(jié)果未超過(guò)預(yù)定限度，超聲波檢測(cè)模塊繼續(xù)檢測(cè)，直至設(shè)置在船閘下游引 航道的紅外線檢測(cè)模塊檢測(cè)到該船舶離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域，結(jié)束操作。一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，包括紅外線傳感器模塊、超聲波檢測(cè)模 塊、聲光報(bào)警裝置、控制顯示模塊、信號(hào)分析處理模塊、視頻采集裝置、視頻錄制裝置；其中 紅外線傳感器模塊、超聲波檢測(cè)模塊、控制顯示模塊分別與信號(hào)分析處理模塊相連接；信號(hào) 分析處理模塊的輸出端分別與聲光報(bào)警裝置、視頻錄制裝置的輸入端連接；視頻錄制裝置 與視頻采集裝置相連接。進(jìn)一步地，上述控制吃水超深船舶過(guò)間的裝置中超聲波檢測(cè)模塊包括電源控制模 塊、超聲波傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其中電源控制模塊的控制輸入端與信號(hào)分析處理模塊的 輸出端連接，電源控制模塊的控制輸出端依次連接超聲波傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)分析 處理模塊的輸入端。進(jìn)一步地，上述控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置中信號(hào)分析處理模塊采用具有型號(hào) 為AT89C51的單片機(jī)。進(jìn)一步地，上述控制吃水超深船舶過(guò)間的裝置中聲光報(bào)警裝置包括語(yǔ)音報(bào)警模塊 和指示燈顯示模塊；所述語(yǔ)音報(bào)警模塊采用型號(hào)為PM60的語(yǔ)音集成模塊；所述指示燈顯示 模塊采用兩種顏色的LED燈。進(jìn)一步地，上述控制吃水超深船舶過(guò)間的裝置中控制顯示模塊包括鍵盤(pán)控制模塊 和LCD顯示模塊；所述鍵盤(pán)控制模塊用于控制系統(tǒng)復(fù)位；LCD顯示模塊用于顯示船舶吃水超 深狀況以及系統(tǒng)狀況。進(jìn)一步地，上述控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置中還包括電源電路，所述電源電路 用于向所述控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置的各部分供電。進(jìn)一步地，上述控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置中模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用型號(hào)為 ADC0809的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案具有以下有益效果1、本發(fā)明能及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)出過(guò)閘船舶的吃水超深狀態(tài)，對(duì)于吃水深度超過(guò)預(yù)定 限度的船舶，用聲光報(bào)警裝置報(bào)警并阻止其通行，相對(duì)于人工測(cè)量吃水深度的方法，能有效 避免船體各處吃水不均勻、人工測(cè)量主觀性強(qiáng)等問(wèn)題，具有吃水超深判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)， 自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。2、提高船閘的運(yùn)營(yíng)效率，通過(guò)阻止吃水超深的船舶過(guò)閘，保護(hù)船閘閘檻和護(hù)坦等 設(shè)施，有效降低維護(hù)成本，延長(zhǎng)船閘使用壽命。3、廣泛適用于大小船閘的船舶吃水超深檢測(cè)及控制。


圖1為本發(fā)明的用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的超聲波傳感器、紅外線傳感器以及聲光報(bào)警裝置布置示意圖；圖4為圖3中a-a方向的剖面示意圖；圖5為本發(fā)明的用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法檢測(cè)時(shí)的工作流程圖；圖6為本發(fā)明的用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置的電路原理圖7為本發(fā)明的用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置電路中的電源電路原理圖。 具體實(shí)施方案下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施做進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖1所示，一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，包括紅外線傳感器模塊1、 超聲波檢測(cè)模塊2、信號(hào)分析處理模塊3、聲光報(bào)警裝置4、控制顯示模塊5、視頻采集裝置6、 視頻錄制裝置7及電源電路。其中，紅外線傳感器模塊1用于檢測(cè)是否有船舶在檢測(cè)區(qū)域 內(nèi)；超聲波檢測(cè)模塊2用于檢測(cè)船舶吃水深度是否超限；聲光報(bào)警裝置4用于采用語(yǔ)音和 指示燈報(bào)警；控制顯示模塊5用于控制系統(tǒng)復(fù)位和顯示船舶吃水超深狀況；視頻采集裝置6 用于采集檢測(cè)區(qū)域內(nèi)船舶狀況；視頻錄制裝置7用于錄制視頻采集裝置采集到的吃水超深 船舶狀況；信號(hào)分析處理模塊3用于接收紅外線傳感器模塊1、超聲波檢測(cè)模塊2和控制顯 示模塊5輸出的信號(hào)，并控制超聲波檢測(cè)模塊2、聲光報(bào)警裝置4、控制顯示模塊5和視頻錄 制裝置7工作。如圖2所示，紅外線傳感器模塊1由兩個(gè)型號(hào)相同的紅外線傳感器1-1和1-2組 成，并分別與信號(hào)分析處理模塊3連接。超聲波檢測(cè)模塊2由電源控制模塊2-1、超聲波傳感器2-2、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2_3連 接構(gòu)成，電源控制模塊2-1由信號(hào)分析處理模塊3控制，超聲波傳感器2-2將檢測(cè)信號(hào)傳至 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2-3轉(zhuǎn)換后輸出至信號(hào)分析處理模塊3。聲光報(bào)警裝置4由語(yǔ)音報(bào)警模塊4-1、指示燈顯示模塊4-2連接構(gòu)成，整個(gè)裝置用 于給出外圍聲光報(bào)警信號(hào)。報(bào)警模塊4-1、指示燈顯示模塊4-2在信號(hào)分析處理模塊3的控 制下同步工作。語(yǔ)音報(bào)警模塊采用型號(hào)為PM60的語(yǔ)音集成模塊；指示燈顯示模塊采用兩種 顏色的LED燈，兩種顏色分別為紅色和綠色。控制顯示模塊5由鍵盤(pán)控制模塊5-1、IXD顯示模塊5_2連接構(gòu)成，鍵盤(pán)控制模塊 5-1用來(lái)控制系統(tǒng)復(fù)位，LCD顯示模塊5-2用來(lái)顯示船舶吃水超深狀況和系統(tǒng)狀況。信號(hào)分析處理模塊3采用具有型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控部分，通 過(guò)單片機(jī)接收紅外線傳感器1-1或1-2輸出的信號(hào)進(jìn)行分析處理；通過(guò)控制超聲波檢測(cè)裝 置的電源控制模塊2-1啟動(dòng)超聲波傳感器2-2發(fā)射和接收超聲波信號(hào)，再通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊2-3對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換后傳輸回單片機(jī)；控制聲光報(bào)警裝置4和視頻錄制裝置7工作并由LCD 顯示模塊5-2輸出結(jié)果。視頻采集裝置6的輸出端與視頻錄制裝置7的輸入端連接。視頻錄制裝置7的輸入端分別與信號(hào)分析處理模塊3和視頻采集裝置6的輸出端 連接。視頻錄制裝置7由信號(hào)分析處理模塊3控制是否對(duì)視頻采集裝置6采集到的信號(hào)進(jìn) 行錄制。 電源電路為本發(fā)明的裝置中各電路提供工作電源。如圖3所示，紅外線傳感器1-1和紅外線傳感器1-2的間距為d，用于控制檢測(cè)區(qū) 域的范圍，紅外線傳感器模塊1用于檢測(cè)河面上到達(dá)及離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域的船舶。如有一個(gè)紅 外線傳感器檢測(cè)到船舶進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)，則啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，直到另一個(gè)紅外 線傳感器檢測(cè)到船舶離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)，系統(tǒng)結(jié)束檢測(cè)狀態(tài)。超聲波傳感器檢測(cè)是利用超聲波傳感器2-2發(fā)射的具有一定波束角的超聲波脈
6沖，超聲波脈沖與目標(biāo)物接觸后發(fā)生反射，反射的超聲波脈沖被超聲波傳感器2-2接收，即 獲得檢測(cè)到目標(biāo)物的信號(hào)。將超聲波傳感器2-2設(shè)置于檢測(cè)區(qū)域中部引航道側(cè)壁界限水深 處，當(dāng)超聲波傳感器2-2檢測(cè)到目標(biāo)物，則表示船舶吃水超深；如若超聲波傳感器2-2始終 沒(méi)有接收到反射的超聲波信號(hào)，即沒(méi)有檢測(cè)到目標(biāo)物的信號(hào)，表明船舶吃水深度沒(méi)有超限。實(shí)施例一如圖1、圖2、圖3及圖4所示，本發(fā)明的用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，包括 設(shè)置于引航道側(cè)壁界限水深的超聲波傳感器2-2 ；設(shè)置于超聲波傳感器2-2兩側(cè)等水平距 離的引航道側(cè)壁上方水面位置的2個(gè)紅外線傳感器1-1和1-2 ；—個(gè)用于接收紅外線傳感 器1-1和1-2輸出的信號(hào)、控制超聲波傳感器2-2工作、接收超聲波傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 2-3輸出的信號(hào)和控制聲光報(bào)警裝置4及視頻錄制裝置7工作的信號(hào)分析處理模塊3 ；設(shè)置 于超聲波傳感器2-2所在處附近河岸上的聲光報(bào)警裝置4 ；設(shè)置于船間調(diào)度站內(nèi)的控制顯 示模塊5 ；設(shè)置于超聲波傳感器2-2所在處附近河岸上的視頻采集裝置6 ；設(shè)置于船間調(diào)度 站內(nèi)的視頻錄制裝置7。當(dāng)傳紅外線感器模塊1檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，信號(hào)分析處理模塊3通過(guò)分析判斷是否有 船舶進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，如果有船舶進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域則信號(hào)分析處理模塊3將通過(guò)控制超聲波傳 感器電源控制模塊2-1啟動(dòng)超聲波傳感器2-2進(jìn)行工作，超聲波傳感器2-2將接收的信號(hào) 通過(guò)超聲波傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2-3轉(zhuǎn)換后輸入信號(hào)分析處理模塊3。信號(hào)分析處理模塊 3通過(guò)分析判斷船舶吃水是否超深，如果船舶吃水超深，信號(hào)分析處理模塊3將啟動(dòng)聲光報(bào) 警裝置4進(jìn)行報(bào)警，啟動(dòng)視頻錄制裝置7對(duì)視頻采集裝置6采集到的信號(hào)進(jìn)行錄制，同時(shí)將 船舶吃水超深的狀況在控制顯示模塊5中輸出，直到通過(guò)鍵盤(pán)控制模塊5-1分別對(duì)聲光報(bào) 警裝置4和視頻錄制裝置7進(jìn)行復(fù)位。如果船舶吃水深度沒(méi)有超限，超聲波傳感器2-2將 持續(xù)檢測(cè)，直到紅外線傳感器模塊1檢測(cè)到該船舶離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)，表明船舶吃水深 度未超限，系統(tǒng)將結(jié)束本次運(yùn)行。本實(shí)施例的報(bào)警裝置電路原理圖以驅(qū)動(dòng)1個(gè)超聲波傳感器為例具體說(shuō)明。如圖6 和圖7所示，信號(hào)分析處理模塊3具有型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)Ul ；紅外線傳感器模塊1 具有紅外線傳感器Jl和紅外線傳感器J2 ；超聲波傳感器電源控制模塊2-1由電阻R8、三極 管Q3以及繼電器K3連接構(gòu)成；超聲波傳感器2-2具有超聲波傳感器J3 ；超聲波傳感器模 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2-3具有型號(hào)為ADC0809的模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2 ；語(yǔ)音報(bào)警模塊4_1具有型號(hào)為PM60 的語(yǔ)音集成模塊U4 ；指示燈顯示模塊4-2主要由L1、L2、Q1、Q2、K1、K2、R5和R6連接構(gòu)成； 鍵盤(pán)控制模塊5-1主要由S2、S3、R7、R9連接構(gòu)成；IXD顯示模塊5_2具有型號(hào)為1602的 IXD顯示芯片U3 ；電源電路8是由電解電容C3 C6、變壓器Tl、電阻RlO、整流橋BRt以及 穩(wěn)壓器U5、U6連接構(gòu)成。紅外線傳感器Jl、J2的信號(hào)輸出端口分別與單片機(jī)的P2.0、P2. 1端口連接；單片機(jī)Ul的P2. 2端口與三極管Q3的基極之間連接一個(gè)電阻R8，啟動(dòng)超聲波傳感 器J3時(shí)，由單片機(jī)Ul的P2. 2端口輸出高電平，產(chǎn)生的電流通過(guò)三極管Q3放大驅(qū)動(dòng)繼電器 K3使之接在電源電路8和超聲波傳感器J3正極之間開(kāi)關(guān)K3閉合，從而使超聲波傳感器J3 工作。模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2將信號(hào)輸入到單片機(jī)Ul;單片機(jī)Ul的P0.6、P0. 7 口分別驅(qū)動(dòng)繼電器Kl和K2線圈通斷，繼電器K1、K2的常 開(kāi)接點(diǎn)分別與指示燈Li、L2相連，兩個(gè)指示燈Li、L2分別發(fā)出紅、綠兩種不同顏色的光以
7便區(qū)別。單片機(jī)Ul的P0.0、P0. UP0. 2 口分別與語(yǔ)音報(bào)警模塊U4的K1、K2、K3端口相連。 U4的SPP、SPN端口與揚(yáng)聲器連接；IXD顯示模塊5-2由IXD顯示芯片U3的控制口 RS、R\W、E以及數(shù)據(jù)口 DO D7分 別與單片機(jī)Ul的端Π Ρ0. 3, Ρ0. 4、Ρ0. 5以及Pl. 0 Pl. 7連接；鍵盤(pán)控制模塊5-1由功能復(fù)位鍵S2、S3分別與單片機(jī)Ul的P2. 6、P2、7端口連接；電源電路為各電路提供電源。如圖5所示，并結(jié)合圖3、圖4，本發(fā)明的用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法，紅外 線傳感器1-1檢測(cè)到水面上有船舶到達(dá)檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)，通過(guò)信號(hào)分析處理模塊3控制超 聲波傳感器電源控制模塊2-1啟動(dòng)設(shè)置在引航道側(cè)壁上界限水深處的超聲波傳感器2-2開(kāi) 始工作。超聲波傳感器2-2接收和發(fā)射超聲波，超聲波傳感器模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2-3將接收到 的信號(hào)處理后傳輸給信號(hào)分析處理模塊3，信號(hào)分析處理模塊3分析波束范圍內(nèi)有無(wú)吃水 超深的船體；如果檢測(cè)到船體吃水超深，信號(hào)分析處理模塊3控制聲光報(bào)警裝置4進(jìn)行報(bào)警 并啟動(dòng)視頻錄制裝置7對(duì)視頻采集裝置6采集到的信號(hào)進(jìn)行錄制，同時(shí)設(shè)置于調(diào)度站內(nèi)的 LCD顯示模塊5-2顯示報(bào)警信息，由工作人員操作鍵盤(pán)控制模塊5-1，同時(shí)對(duì)語(yǔ)音報(bào)警模塊 4-1、指示燈顯示模塊4-2以及視頻錄制裝置7進(jìn)行復(fù)位，若無(wú)此項(xiàng)操作，聲光報(bào)警裝置4將 持續(xù)報(bào)警且視頻錄制裝置7處于持續(xù)錄制狀態(tài)；如果沒(méi)有檢測(cè)到物體通過(guò)，超聲波傳感器 2-2將持續(xù)檢測(cè)，直到紅外線傳感器1-2檢測(cè)到該船舶離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)，系統(tǒng)將結(jié)束運(yùn) 行。由于所述的設(shè)置在引航道側(cè)壁的超聲波傳感器2-2發(fā)射的超聲波脈沖具有一定 的波束角，為克服這一問(wèn)題，在安裝超聲波探頭時(shí)將超聲波波束中心線與水平面調(diào)成一定 的角度，角度為超聲波傳感器波束角的一半，保證超聲波傳感器2-2所發(fā)射波束的上邊界 與水平面平行，同時(shí)合理設(shè)置超聲波傳感器的量程，不大于界限水深除以超深波傳感器波 束角余弦值的值，保證波束的下邊界不觸及河底，消除波束角對(duì)測(cè)量的影響。顯然，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明的技術(shù) 基礎(chǔ)上，對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變化，不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟A，將超聲波檢測(cè)模塊設(shè)置在船閘引航道側(cè)壁的界限水深處，設(shè)置超聲波檢測(cè)模塊的超聲波傳感器探頭的中心線與水平面的角度，使超聲波傳感器所發(fā)射圓錐面波束的上邊界水平；同時(shí)設(shè)置超聲波傳感器的量程，使超聲波傳感器所發(fā)射圓錐面波束的下邊界不觸及河底；步驟B，分別在船閘上、下游引航道的調(diào)度站一側(cè)岸壁上設(shè)置一個(gè)紅外線傳感器模塊；在船閘上游的引航道河岸上設(shè)置一個(gè)視頻采集裝置；步驟C，在調(diào)度站內(nèi)設(shè)置信號(hào)分析處理模塊、視頻錄制裝置、聲光報(bào)警裝置和控制顯示模塊，并分別將所述紅外線傳感器模塊、超聲波檢測(cè)模塊、聲光報(bào)警裝置、控制顯示模塊以及視頻錄制裝置與信號(hào)分析處理模塊連接；將所述視頻采集裝置與視頻錄制裝置相連接；步驟D，采用設(shè)置在船閘上游引航道的紅外線傳感器模塊檢測(cè)水面上是否有船舶到達(dá)檢測(cè)區(qū)域，當(dāng)檢測(cè)到有船舶進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，則發(fā)送信號(hào)至信號(hào)分析處理模塊，信號(hào)分析處理模塊控制超聲波檢測(cè)模塊進(jìn)行檢測(cè)該船舶的吃水深度；步驟E，超聲波檢測(cè)模塊采用超聲波傳感器發(fā)射和接收超聲波，并將接收的超聲波信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，傳輸給信號(hào)分析處理模塊；步驟F，采用信號(hào)分析處理模塊分析超聲波傳感器的波束范圍內(nèi)的船舶吃水深度是否超過(guò)預(yù)定限度F 1、當(dāng)結(jié)果超過(guò)預(yù)定限度，啟動(dòng)視頻錄制裝置對(duì)視頻采集裝置采集到的視頻信號(hào)進(jìn)行錄制，并通過(guò)控制顯示模塊顯示吃水超深船舶的超深信號(hào)；同時(shí)信號(hào)分析處理模塊啟動(dòng)聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，禁止該吃水超深船舶過(guò)閘；F 2、當(dāng)結(jié)果未超過(guò)預(yù)定限度，超聲波檢測(cè)模塊繼續(xù)檢測(cè)，直至設(shè)置在船閘下游引航道的紅外線檢測(cè)模塊檢測(cè)到該船舶離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域，結(jié)束操作。
2.一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，其特征在于，包括紅外線傳感器模塊、超聲 波檢測(cè)模塊、聲光報(bào)警裝置、控制顯示模塊、信號(hào)分析處理模塊、視頻采集裝置、視頻錄制裝 置；其中紅外線傳感器模塊、超聲波檢測(cè)模塊、控制顯示模塊分別與信號(hào)分析處理模塊相連 接；信號(hào)分析處理模塊的輸出端分別與聲光報(bào)警裝置、視頻錄制裝置的輸入端連接；視頻 錄制裝置與視頻采集裝置相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，其特征在于所述的超聲波 檢測(cè)模塊包括電源控制模塊、超聲波傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其中電源控制模塊的控制輸入 端與信號(hào)分析處理模塊的輸出端連接，電源控制模塊的控制輸出端依次連接超聲波傳感 器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)分析處理模塊的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，其特征在于所述的信號(hào)分 析處理模塊采用具有型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，其特征在于所述的聲光報(bào) 警裝置包括語(yǔ)音報(bào)警模塊和指示燈顯示模塊；所述語(yǔ)音報(bào)警模塊采用型號(hào)為PM60的語(yǔ)音 集成模塊；所述指示燈顯示模塊采用兩種顏色的LED燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，其特征在于所述的控制顯 示模塊包括鍵盤(pán)控制模塊和LCD顯示模塊；所述鍵盤(pán)控制模塊用于控制系統(tǒng)復(fù)位；LCD顯示 模塊用于顯示船舶吃水超深狀況以及系統(tǒng)狀況。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，其特征在于還包括電源電 路，所述電源電路用于向所述控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置的各部分供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制吃水超深船舶過(guò)閘的裝置，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換 模塊采用型號(hào)為ADC0809的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制吃水超深船舶過(guò)閘的方法及裝置，屬于船舶過(guò)閘自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的控制方法首先采用紅外線傳感器檢測(cè)是否有船舶進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，當(dāng)進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，即采用超聲波傳感器檢測(cè)過(guò)閘船舶吃水深度是否超過(guò)預(yù)定限度，對(duì)于吃水深度超過(guò)預(yù)定限度的船舶通過(guò)聲光報(bào)警裝置報(bào)警，阻止其通行；本發(fā)明的裝置包括紅外線傳感器模塊、超聲波檢測(cè)模塊、聲光報(bào)警裝置、視頻采集裝置、控制顯示模塊、視頻錄制裝置以及信號(hào)分析處理模塊、供電模塊。與原先人工測(cè)量船舶吃水深度相比，本發(fā)明能有效避免人工測(cè)量主觀性強(qiáng)等問(wèn)題，具有測(cè)量準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，不僅提高船閘的運(yùn)營(yíng)效率，還能保護(hù)船閘閘檻和護(hù)坦等設(shè)施，延長(zhǎng)船閘使用壽命。
文檔編號(hào)G08G3/00GK101964150SQ201010273480
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者馮曦, 廖迎娣, 管大為, 鄭金海, 陳波濤, 陳達(dá) 申請(qǐng)人:河海大學(xué);南京河海科技有限公司