桥梁防船撞智能预警系统设计方案参考-20231102

XXX大桥桥梁防船撞智能预警系统设计方案202308月黄录概述 1桥梁概况 1事件背景 1技术标准及规范 1工程目的及效果 1防船撞主动预警系统功能需求 2总体设计 2设计原则 2桥梁防船撞智能预警系统设计 3系统功能设计 3关键技术对比及分析 5船舶偏航监测技术对比及分析 5船舶超高监测技术对比及分析 6系统架构设计 8系统架构模式 8双备份控制系统 8总控制系统 8系统特点 8现场主控单元设计 9偏航及超高检测单元设计 9视频监控单元设计 13声光报警控制单元 15

水位检测单元设计 16桥梁防船撞智能预警系统设备清单配置 17服务器系统设计 17服务器选型 17服务器软件系统设计 17服务器软件功能模块 18云平台管理系统构成 18云平台管理系统功能 18网络安全要求 24网络安全设计 24防火墙系统 24入侵检测系统 24运维服务方案 24应急响应方案 25报告提交时间方案 25协助更新完善预警系统方案 25运维响应承诺 26系统验收 26一般原则 26工厂验收 27现场验收 27竣工验收 27桥梁防船撞智能预警系统设计方案桥梁防船撞智能预警系统设计方案PAGEPAGE11.1桥梁概况XXX桥

概述

1.3技术标准及规范（1）《海轮航道通航标准》（JTS1803-2018）（2）《航道整治工程技术规范》（JTJ312-2003）（3）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG36332019）XXX大桥全长34582m，上部结构由连续板梁、连续箱梁、简支梁及双塔双索面斜拉桥四种结构组成，主桥为跨径161m+380m+161m，双塔双索面预应力混凝土斜拉桥宽度为37.7m。 图（1）XXX现场桥梁实景图1.2事件背景近年来，随着自然环境变化及航运的快速发展，全国各地发生了多起船撞桥事故，如武汉长江大桥（公铁两用）1957年建成以来，大约发生了70起船撞桥事故，其中直接经济损失超过百万的大型事故超过10起；南京长江大桥建桥至今已发生约30起船撞桥事故；有报道称，白沙沱大桥发生的船撞桥事故达到了上百起之多。据不完全统计，仅发生在我国长江、珠江、黑龙江三大水系干线上的船撞桥事故就达到300起以上。近些年九江大桥，洪奇沥大桥、斗门大桥、磨刀门大桥等大桥均发生了重大船撞桥事故，造成了很大的经济损失和不良的社会影响，给交通出行带来了不便。

（4）《内河通航标准》（GB501392014）（5）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD602015）（6）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG33622018）（7）《中华人民共和国内河避碰规则2003)》（8）《结构健康监测系统设计标准》（CECS333:2012）（9）《建筑与桥梁结构监测技术规范》（GB50982-2014）（10）《网站安全云防护平台技术要求》（GB/T379562019）（11）《网络存储安全技术要求》（GB/T379392019）（12）《网络交换机安全技术要求》（GB/T21050-2019）（13）《路由器安全技术要求》（GB/T180182019）（14）《数据库管理系统安全技术要求》（GB/T202732019）（15）国家及地方现行技术标准、规范或规程。工程目的及效果基于对大桥建立防船撞主动预警系统可达到以下目的。（1）当桥梁附近过往船舶行驶正常时，对进行发布桥区信息等安全预警提示，使船舶驾驶员知晓桥区附近现状，辅助其顺利航行；（2）对过往船舶的航迹予以监控，若发生偏航、超高或逆行等异常事件，即可通过无线电台播报、声光报警控制等技术对其进行事件预警，并对该过程进行录像抓拍，为后续调查取证、分析提供依据，实现对船舶偏航、超过预警的效果；（3）有效降低运营期间桥梁被船撞的概率，延长桥梁的使用年限，保障桥梁及航道的安全；（建立桥梁的可视化远程监控，实现对桥梁设施、通航等安全的可视化管理，提升管理水平；（5）通过本项目桥梁防船撞预警系统的示范带动作用，为当地桥梁科学化运营管养水平的提升提供重要支撑。防船撞主动预警系统功能需求结合船撞风险分析，大桥存在由于船舶偏航、逆行、超高等而导致船撞桥事件的风险，为及时掌握大桥的通航情况和运营状态，对通航船舶异常现象及时发现并报警，提高对突发事件的快速处置反应能力，并为今后调查取证、分析提供有力证据，非常必要。

取有效的应急措施。综上所述，为降低桥址区域内船舶碰撞桥梁的概率，需对船舶偏航、逆行等情况进行监测，针对正常行驶的船舶，系统可助推桥区信息（助航信息、虚拟航标、电子围栏等），辅助其顺利通航；当通航船舶出现偏航、超高或逆行等异常现象时系统将自动预警，并利用摄像机录像抓拍，为今后的调查取证与分析提供一定的依据。总体设计船舶航迹监测船舶碰撞桥梁事件发生的主因之一是船舶偏航、逆行撞击桥梁，大桥通航孔主墩均在水中，且船舶可达，当船舶偏离、逆行时极易发生船撞桥事件，可在桥梁附近设置安全区域，若船舶进入该区域则可即时预警，从而能有效提醒船舶驾驶员，降低船撞桥事件发生的概率，因此，桥梁防船撞主动预警系统设计的最主要也是最基础的功能应是船舶航迹监测。船舶超高监测船舶碰撞桥梁事件发生的另一个主因即船舶超高导致撞击主梁，随着航运需求日益加大，内河货运船舶船型大型化发展明显，可能存在超高船舶撞击主梁的风险，对其超高进行监测，降低船撞桥事件发生的概率。视频监测视频监测可实现桥梁现场的远程可视化，实时发现通航区域内的异常事件，并通过摄像机对船舶进行录像抓拍，进而为后续调查取证与分析提供一定的数据支持。助航信息发布若船舶驾驶员不了解桥区现状，则可能发生船撞桥事件，珠海大桥就曾出现由于大雾天气且能见度低，驾驶员因对航道不熟悉而导致刮擦事件，为使船舶驾驶员能够及时了解桥区现状，系统即自动发布助航信息，辅助其顺利通航。预警信息发布根据桥梁现场情况及时向相关人员（船舶驾驶员、管理部门）发出预警是桥梁防船撞主动预警系统的重要功能之一，可使其及时掌握桥梁区域内的通航状况并采

设计原则在本系统设计中硬件的选取及软件的研发应遵循如下原则：先进性原则技术方案基于高起点并采用目前最新的技术、方法及软硬件设备，通过综合考虑这些技术、方法和软硬件的发展趋势，保证系统的先进性和具有较长的生命周期。成熟性和实用性原则针对桥梁通航水域的特点和实际情况，本方案采用最新研发的技术和实用的设备，最大限度地满足现在和未来发展的需求，确保其耐久使用。系统采用的软硬件根据统一的规范、协议和要求选型，根据最新的标准规范，质量达标，性能稳定，能够持续有效运行，满足水域监控7×24h不间断持续运行的需要。服务性和便利性原则适应多功能、外向型的需求，为工作人员提供安全、方便的使用环境。系统功能强大、界面友好。软件设计人性化，易于被普通用户掌握、操作和使用。安全性和可靠性原则系统运行在各种恶劣的环境下，安全、可靠尤显重要。考虑到本项目的重要性，其必须具有高度的安全性、可靠性和稳定性。在系统架构上采用集中管理系统采用国际流行技术和架构进行设计，采用诸多故障处理机制、容错机制、备份机制，以及结构化、分布式的结构提高系统的可靠性。实时性原则为了及时掌握信息，作出正确的决策，减少灾害损失，在设计中，从信息采集、传输处理和决策等各个环节都强调信息的实时性和准确性。经济性原则在满足系统功能要求，达到系统建设目标的基础上，方案选择充分考虑经济性原则，尽量减少工程总投资和建成后的运行管理费用。系统兼容性及扩展性在设计时，要考虑与桥梁安全监测系统的兼容和数据共享。同时，在系统平台和软件系统的设计，到标准化、模块化，以便后期进行维护和升级，且做到可以扩容。桥梁防船撞智能预警系统设计声光报警现场主控声光报警现场主控水位监测功能单元构成功能单元构成视频监控偏航检测超高检测图（2.1）智能预警系统设备单元汇总拓扑图系统功能设计系统设计的主要功能有：船舶偏航检测及报警功能，水位检测与实时净高预警功能、电子围栏及船舶偏航报警功能、桥区超速航行报警，虚拟航标功能、管制信息自动发布功能、软件管理、数据查询及大数据统计等相关功能，系统功能详细描述如下：系统界面BIM三维动态呈现功能桥梁防船撞主动预警系统界面运用BIM技术将以往线条平面式结构以三维立体实物的形式展现，实现桥区环境、船舶AIS信息与激光点云数据信息的动态融合，实时三维呈现船舶驶往桥梁的过程。

图（22）BIM三维动态呈现效果图船舶超高检测及报警功能系统在桥梁的上下游方向各安装激光雷达，安装的高度与桥梁设计标高底面持平，对即将经过桥梁的船舶图像进行分析处理和高度监测。若检测到船舶超高，系统将通过AIS、VHF等向船舶发出报警信号。船舶偏航检测及报警功能系统采用激光雷达、AIS电子围栏、可见光摄像机等技术，对经过桥梁的船舶航迹进行跟踪，若检测到船舶偏航，系统即时启动VHF、AIS、桥廓照明等装置向偏航船舶发布预警信息。水位监测及实时净高预警功能系统根据实际水位高度，预设桥梁高度及施工吊装设备高度，计算出实时通航净高，通过AIS短信、无线对讲机语音等多种方法把实时通航净高告知船舶驾驶员。桥区超速航行报警

图（2.3）历史水位记录图系统通过接收船舶的AIS信号采集到进入桥区所有船舶的速度数据，系统一经发现船舶超过预定的安全速度随即自动向船舶发出超速预警。图（2.4）船舶超速信息一览图虚拟航标、虚拟船舶功能系统根据需要可以把航道上的实体航标位置或航道上的航行控制点坐标封装成AIS数据包并向周围发射，并将其模拟为AIS航标，以便被过往船舶驾驶员发现。

图（2.5）电子围栏布置效果示意图视频监控、拍照与录像功能系统设有视频监控单元，7×24小时全天候监视桥区的工作状态，一旦发生船舶碰撞事故，视频监控资料可作为一个重要的取证资料。图（2.6）监控视频直播预览图管制信息自动发布功能系统可通过VHF语音、AIS短信的方式自动向驶入桥区水域的船舶发布各种管制信息，如桥梁施工信息、封航信息等。

图（2.9）后台数据列表VHF播报功能

图（2.7）助航信息一览图

关键技术对比及分析系统通过VHF语音以及AIS短信息对进入桥区的船舶予以防碰撞提醒，VHF提示语音以叮咚声开头，用来提醒船舶驾驶员的注意，VHF语音提示内容及提示次数可以在客户端修改设定。图（2.8）VHF信息设置图软件管理、数据查询及大数据统计功能系统保存每次报警的时间、录像数据，过往船舶的数据，根据需要，管理人员可以随时调取这些数据进行查阅、统计、打印。

船舶偏航监测技术对比及分析船舶偏航监测技术主要有AIS、微波雷达、激光雷达、图像识别等技术。AIS：船舶自动识别系统（AutomaticIdentificationSystemAIS）是一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的新型助航系统。常由VHF通信机、GPS定位仪和与船载显示器及传感器等相连接的通信控制器组成，它能将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态数据以及船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态数据由甚高频（VHF）频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的资讯，采取必要避让行动，对船舶安全有很大帮助。AIS接收器能接收附近船舶的AIS信息，通过解码得到桥梁附近船舶的位置信息，控制器根据桥梁以及船舶的位置判断船舶是否偏航。AIS接收器具有距离远、不受天气影响的优点，但是AIS信息由于受到位置识别GPS，发送时间的限制，精度比较低，误差大。中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定（船舶〔2010〕156号）要求：中国籍沿海200总吨至500总吨航行船舶，参与沿海水上水下施工作业的自航船舶，所有港作拖轮；航行于内河长江干线、珠江干线、京杭运河及黄浦江的100总吨及以上的所有船舶，以及100总吨以下的液货船和集装箱船，需要安装符合要求的A级或BAIS设备。船舶探测微波雷达：船舶探测微波雷达通过发射天线向空中发射电磁波，电磁波遇到物体被反射回到接收天线，通过计算发射到接收之间的时间，便可以计算物体距离雷达的距离，发射天线以及接收天线在电机的带动下360度不间断发射以及接收电磁波，最终把雷达周围的所有反射回波的物体位置识别出来。具有全天候工作，全天时、全天候、全方位、主动探测的特点，能实现船舶远程监控。多普勒微波雷达：多普勒微波雷达通过发出电磁波与接收到物体反射的电磁波的频率的变化探测移动物体的距离，多普勒微波雷达只能探测移动的船舶，具有全天候、主动探测的特点。激光雷达：利用机械旋转装置带动激光测距仪不间断测量周围物体的距离，根据转动的角度以及检测到的距离识别物体的位置。图像识别：采用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术，在桥梁上架设摄像机，对桥区航道的图像进行识别处理。表3.1船舶偏航监测技术对比分析类别AIS微波激光图像传感器名称AIS接收机多普勒微波雷达远程激光雷达可见光摄像机热成像摄像机检测原理GPS位置识别AIS无线电信号接收微波反射成像，计算机处理识别微波多普勒效应测距成像，计算机处理识别可见光图像成像，计算机处理识别热信号成像，计算机处理识别探测范围约10km约5km约2km600m400m400m探测精度50m5m5m5cm10m10m船名识别有无优点距离远距离远距离远精度高安装方便缺点精度差精度低精度低/精度低精度低是否推荐是否否是否否

综上所述，针对安装并开启AIS的常规船舶航迹采用AIS对其进行监测；对于无/关闭AIS的近距离船舶采用远程激光雷达进行监测，AIS和远程激光雷达结合可更好对桥区船舶航迹情况进行监测。船舶超高监测技术对比及分析船舶超高监测技术主要有激光、图像识别、雷达等方法。激光对射遮挡式检测船舶超高：通过在桥梁上下游一定的距离的两岸竖立立杆。在立杆上预警高度安装激光发射器及接收器，根据激光接收器是否被遮挡检测船舶是否超高，优点是灵敏度高，可靠性高，缺点是要在上下游要建造与桥梁相当高度的激光传感器支撑构造物，造价高，当河道跨度大于1千米时，受到天气影响的因素增加。河道宽度超1千米，该检测方式极容易受天气因素的影响，本方案设计不采用。激光测距传感器扫描测距检测船舶超高：通过在桥梁上下游的预警高度安放一台扫描式激光测距仪对航道的预警高度平面进行扫描测距，根据返回测量的数据判断是否有超高物体，优点是安装简便，缺点是容易受天气等外界的影响，而且因为是靠反射式测量，测量物的颜色、大小也是影响测量的因素，另外，长距离激光测距传感器的测量频率普遍只有20次/秒左右甚至更低，这样低的测量频率极容易造成漏报，长距离激光测距仪的发射头寿命有短，维护成本高。固定式激光交差式检测船舶超高：通过在通航孔的两侧的超高预警高度安放一个固定的激光测距仪进行探测，原理、优缺点与上一种基本相同，成本增加了一倍，可靠性比上一种有所提高。图像识别检车船舶超高：通过在通航孔的上下游超高预警高度水平安放一个固定的摄像机，根据成像区域的中心线上方是否有移动的图像识别是否有超高物体，这种方法的优点是可靠性高，缺点是受雨雾天气影响较大。激光雷达扫描检测船舶超高：通过在桥梁的上下游安装激光雷达，激光雷达向桥梁前方一定的范围密集发送激光束并检测反射光的时间来测量桥梁前方所有物体的点云数据，再通过计算机处理获得船舶的外形、位置、速度等数据。桥梁防船撞智能预警系统设计方案桥梁防船撞智能预警系统设计方案--PAGE7-表3.2船舶超高监测技术对比分析激光对射式激光扫描测距方式激光交差测距方式激光雷达扫描方式热成像图像分析识别方式实现原理感光传感器检测激光束被遮挡识别单线激光扫描式测距计算机处理识别超高单线激光固定测距，计算机处理识别超高多线扫描测距点云成像计算机处理识别超高物体成像通过计算机处理识别超高水平检测示意图垂直检测示意图是否需要支撑塔是否否否否灵敏度准确性传输路径唯一，光斑唯一，不会产生折射/反射而引发漏报警；准确性高光需要足够大的反射面积。使用误报率较高，灵敏度低。会有漏报情况光需要足够大的反射面积。灵敏度低。会有漏报情况。交叉光束检测，准确率比扫射式会高使用多束激光密集扫描，不受光线的影响，在通航条件下正常工作不受光线影响，基本上不受雨雾天气影响。计算机图像处理算法识别，精度和灵敏度高受环境影响容易受雨，雾天影响容易受雨，雾天影响容易受雨，雾天影响通航条件下正常工作受环境温度影响，当船体与环境温度一致时，成像质量差河道宽度适应范围小于600米不限不限不限不限有效预警距离不限500米左右500米左右500米左右1000米左右使用的传感器激光对射传感器反射式激光测距仪反射式激光测距仪远距离激光雷达热成像摄像机传感器功能激光是否被遮挡测距测距多线密集测距超高物体成像精度可以检测直径5厘米左右的超高物体，精度高只能对大面积物体进行反射距离测量，精度低只能对大面积物体进行反射距离测量，精度低距离越远精度越高，对于反射率大于20%的船体，检测距离达到500米可以检测直径10-20厘米左右的超高物体优点传感器费用低，精度高不需要建造支撑塔。不需要建造支撑塔。全天候工作，精度高缺点建设费用高、受天气影响大受河道跨度影响大使用费高，误报率高，精度低，远距离受天气影响使用费高，误报率高，精度低，远距离受天气影响/每天有一段时间受天气温度的影响是否推荐否否否是是综上所述，拟采用热成像图像分析识别方式与激光雷达扫描方式结合对桥梁船舶超高进行监测。PAGEPAGE10系统架构模式

系统架构设计

双备份控制系统云服务器及现场服务器组成双备份控制系统，无论云服务器还是现场服务器任何一个元件受损，均不会影响系统的数据安全及运行。桥梁防船撞智能预警系统由现场主控单元、雷达偏航检测单元、声光报警控制单元、视频监控单元等系统单元及相应的软件构成。桥梁防船撞智能预警现场系统架构采用现场控制系统——云平台用户模式，即B（浏览器）/S（服务器）场控制系统选用高档工业控制计算机主机或专用服务器，布置在各个桥梁控制点，通过光纤或4G信号与云平台传输信息备份数据，云平台提供用户账号，使用者可以在任何地方通过浏览器访问现场控制系统数据，观看现场设备测量采集的参数及运行状态，并可以对现场设备实施控制。一般情况下，现场控制系统承担现场监控系统的设备控制及数据存储工作，云平台承担数据备份工作，当云平台或网络系统故障时，现场控制系统即可独立控制现场设备工作并储存数据，网络故障解除，现场控制系统的数据即可自动与云平台同步。现场控制系统一旦发生故障，云平台即可检测到故障信息并通知相关部门进行处理。客户端客户端客户端海事管理业主管理维护单位公网云平台……工控机工控机工控机图（4.1）系统架构模式示意图

总控制系统总控制系统由现场主控单元、雷达偏航检测单元、水位检测单元、视频监控单元、声光报警控制单元等组成。大桥由控制系统根据现场的环境、桥梁的结构以及通航的状况具体进行分析。系统总控制器：控制器安装在桥梁现场，由工业控制计算机、管理软件、控制模块、AIS控制模块、VHF模块、水位传感器、网络交换机等模块构成。系统软件通过AIS接收到的船舶编号、位置、速度等信息参数；基于水位传感器获取当前水文参数；采用其它单元传回来的各种条件参数，协调各单元相互运作，发出相应指令。现场服务器是该座桥梁防船撞预警系统的核心单元，将现场的数据传输到云服务器供业主单位或者海事部门查询和控制，可以选配各种功能模块实现需要的功能。系统特点（1）船舶向主航道行驶进入1000米范围内，船整体未在主航道内，触发报警装置；实时监控大桥通行船只的动态位移，保证船舶正常通航的同时保证不与桥墩发生碰撞。（2激光雷达能够侦测船只运行轨迹，当有偏离航道船只行驶向桥梁500米内，系统自动发出声光预警警告信号和屏幕提醒，系统管理平台会自动弹出警告信息，短信发送相关管理人员。（3）系统适应各种天气条件，全天候无障碍、无间断动态监控；（4）满足24小时不间断监控，监控具有回放功能，录像存储一个月，系统能够自动抓拍预警图片（5）具有船舶模式自学习功能，对航道内的船舶可进行自动归类，并能预测出船的运动轨迹和行进速度。（6）发生预警时间后系统不仅能够采用声音和视频弹出窗口的方式及时通知监控人员，也能够采用声、光、通讯等方式与船舶进行沟通、报警、导航。声、光、通1工控主机1工控主机CPU:11thGenInteI(R)Core(TM)i5-11400F@2.60GHz2.59GHz内存：160GB硬盘：256G1T台12船舶信息收发器AISDS智能语音合成，高性能工业控制芯片、海事16频道发射器、网络通讯模块及路由AIS船舶身份识别范围：0-3公里AIS接收通道：162.025和161.975AIS接收灵敏度：优于-103dBm @20%BERVHF频率：156～174MHz可调，116频道可调VHF发射功率：0.5WVHF天线阻抗50Ω。台1316口千兆交换机端口描述：16个10/100/1000Base-T以太网端口，2个SFP口输入电压：AC:额定电压范围:100V~240VAC，50/60Hz；最大电压范围:90v~264VAC，47~63Hz功耗（静态）：3.3W功耗（满负荷时）12W产品尺寸280×170×43.6mm环境标准工作温度：0-45℃散热方式：无风扇，自然散热台14VHF天线、AIS天线频率范围：136-174Mhz长度：1.2米、增益：4DB副25主控设备箱定制自动重合闸开关、电源防雷器、信号防雷器、开关电源、插座)套16主控安装支架定制（不锈钢）套17全网通工业路由器LTE全网台1现场主控单元设计现场主控单元由船舶信息收发器，AIS、VHF天线、工业控制计算机等构成，主要作用是对经过现场的船舶信息进行收集与分析。1主要功能

图（4.2）现场预警系统主控制器外观图（1）现场接收与解析船舶的AIS信号功能（2）船舶偏航检测与报警功能（3）水位检测与发布功能（4）VHF甚高频语音合成及播报（5）虚拟航标虚拟船舶发布功能（6）数据统计功能2设备安装主要安装在桥梁护栏一侧，具体安装点视实际情况而定。4.3.3设备清单表4.1总控制器单元设备清单

偏航及超高检测单元设计1偏航检测单元综合大桥的实际情况，拟采用偏航双重检测预警保障技术，系统平台集AIS和激光雷达三维扫描技术于一体，旨在判别驶入通航区域的船舶是否偏航，其功能特点及核心技术如下：序号名称配置参数单位数量（1基于AIS的船舶偏航检测技术，具有检测范围大、不受天气影响、成本低、实施容易等优点，但是AIS信息由于受到位置识别GPS，发送时间的限制，精度比较低。基于该技术措施，可实现在航道序号名称配置参数单位数量（2）雷视融合激光雷达即对船舶环境空间信息的高密度云进行主动探测，通过云台和旋镜的往复旋转，可对多角度点云进行配准并获取在500m内全流域亚米级精度，因其采用高速非重复扫描技术和多线封装激光器，点云视场覆盖率高，可快速捕捉视场中的每个细节，如船舶的位置、船速、大小及位移等三维轮廓信息，通过桥梁预设的通航净高和净宽来判别船舶是否超高及偏航，并利用声光报警等技术手段予以偏航预警提示，该技术同时也是保障桥梁避免因偏航被撞的第二道防线。图（4.3）技术手段对比图

设备安装

VHF播报AIS助航AIS助航深度学习VHF播报AIS助航AIS助航深度学习防线二精准检测500m雷达超高偏航检测声光报警RTK标定三维点云图（4.6）船舶偏航检测设计流程图为保护大桥，在大桥来船方向布设1台雷视融合激光雷达，安装数量及示意图如下，具体安装点视实际情况而定。图（4.4）激光雷达立体效果呈现图通过设置激光雷达来监测预警区域，对过往船只进行偏航超高检测，实现偏航及超高预警功能。图（4.7）雷视融合超高偏航激光雷达安装平、立面示意图双通航孔）（2）雷视融合激光雷达是基于发射多线激光束来探测目标的位置和速度。应用于超高检测时，主要针对船舶环境空间信息的高密度进行主动探测，通过内部旋镜可构造非重复的扫描策略，使得在足够的积分时间内产生高密度非重复三维点云，从而获取船舶完整的三维立体信息。由于没有维度的缺失，使得标定的方法可以采用便捷的RTK高精定位无人机方法（厘米级），该标定结果可作为外部参数对设备进行软设置，无需现场调整，且可定期进行检定。在精度方面，激光传感器的指向性好，分辨率高，通过每秒发出的24万束点云，可以获得毫米级的船舶三维数据，不受昼夜、光照、气候等观测环境因素的影响，同时可实现7×24小时全自动无间断连续探测。该技术可对检测区500米范围内的船舶进行三维扫描，因其精度高且不受环境因素的干扰，在径内350米左右其点云视场覆盖率达到最大值，可快速捕捉视场中的每个细节，在其有效监测范围内，若发现船舶超高，随即发出第二次红色超高警告，责令船舶停止行进并确认船舶高度，进一步避免船舶因超高撞击桥梁，保障桥梁安全。2超高检测单元

图（4.8）雷视融合激光雷达扫描区域示意图船舶超高检测预警是现阶段桥梁防船撞主动预警技术亟待突破的难题之一，尤其是在远距离、高精准预警方面是现阶段难以逾越的壁垒，本设计从各种检测技术的灵敏度、准确性、外界环境的干扰性、航道通航等级、有效预警距离、传感器寿命、传感器功能及精度等指标出发，基于最先进的技术手段并结合自主研发的三维点云系统平台，拟采用超高双重检测预警保障技术，系统平台集热成像摄像机图像分析识别和激光雷达三维扫描技术于一体，旨在判别驶入通航区域的船舶是否超高，其功能特点及核心技术如下：（1）热成像摄像机具有透雾性强，受不良气候的干扰性小，灵敏度较高，所检测的视程范围远等特点，视野范围可基于实际功能的需要适时选择相宜的镜头，范围可达数公里之远，因其量测的视点高度需与超高预警标高保持一致，故对施工的要求较为严格。基于该技术措施，可实现在航道1公里左右对船舶进行第一次超高预警检测，该技术基于光流法对船舶进行深度学习，若发现超高现象，则对该船舶发出第一次超高警告，同时也是保障桥梁避免因超高被撞的第一道防线。

图（4.9）热成像摄像机外观图超高检测超高检测预警防线一AIS超高助航检测超高检测预警防线二热成像技术雷达偏航超高检测超高检测预警防线三船舶超高检测设计设备安装

图（4.10）热成像超高检测画面示意图

图（4.12）船舶超高检测设计流程图3设备清单（单座桥梁）表4.2偏航及超高检测单元设备清单序号名称规格参数单位数量1雷视融合激光雷达【激光雷达规格参数如下】最远探测距离500m探测距离（10%反射率）序号名称规格参数单位数量1雷视融合激光雷达【激光雷达规格参数如下】最远探测距离500m探测距离（10%反射率）250m探测距离（盲区）≤2m视场角（H×V）120°×25°角分辨率（H×V）0.18°×0.24°ROI视场角（H×V）40°×48°，可配置ROI角分辨率（H×V）0.09°×0.08°测距准度±5cm测距精度±2cm@1σ垂直方向激光线束1500线/s，可配置帧率10FPS可靠性防护等级IP67K（机体）IP69K（窗口）工作温度40°C~+85°C激光波长1550nm激光安全等级Class1（IEC60825）电气与接口额定电压9~34VDC额定功率约27W数据传输接口1000BaseT1车载以太网支持UDP、TCP协议)数据传输线缆长度5m，可配置数据输出格式点云（含X,Y,Z坐标信息）强度或反射率台2图（411）热成像摄像机安装点及监测区域示意图时间同步NTPPTPgPTP时间戳精度10μsec（点云数据中每个点）2雷视融合激光雷达配电箱不锈钢304户外箱；兼配备防雷器、自动重合闸漏电开关、插排等供电配套设备；台23雷视融合激光雷达支架定制（不锈钢）套24热成像摄像机定制台25摄像机配电箱定制台26摄像机支架定制套2视频监控单元设计视频单元主要由上下游通航监控摄像机、通航孔桥墩摄像机、硬盘录像机以及网络线路组成，可7×24小时全天候监视桥梁附近航道的交通状况，实时发现危及桥梁安全的航道违法违规行为，也可以接受主控装置的控制，对监控内容进行抓拍录像。桥区一旦发生船舶碰撞事故，视频监控数据可以作为一个重要的取证资料。1主要功能

图（4.13）视频监控原理图（1）桥区通航情况远程监控及录像7×24小时全天候监视桥梁附近航道的交通状况及录像，管理者也可以远程观看桥区的通航情况。（2）船舶超高偏航追踪及录像利用摄像机的智能录像追踪功能，对超高偏离船舶进行追踪并报警录像。通航监控摄像机通航监控球机主要用于对航道经过桥梁的船舶进行监控，通航监控球机选取低照度级球机，全桥共设置2个航道监控球机。守候：指向守候预置点监控。事件：指向事件预置点进行抓拍。焦距焦距:6mm~150mm，25×光学；红外照射距离:200m；防补光过曝:支持；水平范围:360；垂直范围:-20°~90°（自动翻转）；水平速度:水平键控速度：0.1°~160°/s，速度可设；水平预置点速度：240°/s；垂直速度:垂直键控速度：0.1°~120°/s，速度可设；垂直预置点速度：200°/s；主码流帧率分辨率:50Hz25fps（2560×1440）60Hz30fps（2560×1440）；视频压缩标准:H.265，H.264，MJPEG；Smart图像增强:120dB超宽动态，强光抑制，电子防抖，SmartIR网络存储:NAS（NFSSMB/CIFS）；网络接口:RJ45网口，自适应10M/100M网络数据；SD卡扩展:支持MicroSD(即TF卡)/MicroSDHC/MicroSDXC卡，最大支持256GB；报警输入:7路报警输入；报警输出:2路报警输出；音频输入:1路音频输入；音频输出:1路音频输出；支持RS485接口；雨刷:支持；电源接口类型:AC：24V±25%；工作温湿度:-40℃~70℃；湿度小于95%；尺寸:Ø232×387.2mm；重量:6.5kg；功耗:最大功耗：42W（其中加热最大功耗：8W，红外灯最大功耗：12W）；防护:IP67；24寸球机支持23倍光学变焦，镜头焦距：4.8~110.4mm最高分辨率支持500万像素，支持全实时30帧/秒主码流:500万像素（2592*1944）30子码流：D1(704*576)/VGA/360P(640*360)/CIF(352*288)；最低照度:彩色：0005Lux@（F1.6AGCON）；黑白：0001Lux@（F1.6AGCON）0LuxwithIR,宽动态:120dB超宽动态视场角:55°~2.7°（广角~望远）支持HTTP/RTSP/DHCP/NTP/ONVIF/P2P等网络协议。可选GB28181、RTMP以及多种NVR对接协议等。采用高效补光阵列，低功耗，红外补光100m红外照射距离:100m,水平范围:360°，垂直范围:-15°~90°（自动翻转）,水平速度:水平键控速度：0.1°~80°/s，速度可设；水平预置点速度：80°/s垂直速度:垂直键控速度：0.1°~80°/s，速度可设；垂直预置点速度：80°/s,网络存储:NAS（NFSSMB/CIFS）台8桥墩监控球机通航孔桥墩是全桥最危险区域，每一个通航孔桥墩设置一个摄像机全天候对桥墩区域进行监视，一旦发现碰撞，马上发布报警信息。2设备安装为监视桥梁附近航道的交通及通航状况，需要在桥梁来船方向各布设8寸黑光球机和4寸球机，安装数量以及示意图如下，具体安装点视实际情况而定。图（4.14）桥梁摄像机布设立面图3设备清单（单座桥梁）表4.3视频监控单元设备清单序号名称规格型号单位数量18寸黑光球机支持三种智能资源切换：Smart事件、道路监控、人脸抓拍Smart事件：越界侦测，区域入侵侦测，进入/离开区域侦测等智能侦测功能；道路监控：支持车辆检测（支持车牌识别，车型/车身颜色/车牌颜色识别）和混行检测，车牌捕获及检索、多场景巡航检测、云存储服务功能；人脸抓拍：支持同时抓拍30张人脸，支持对运动人脸进行检测、跟踪、抓拍、评分、筛选，输出最优的人脸抓图；采用双sensor架构，支持超宽光谱感光成像；采用无光污染的混合补光技术，可有效提升整体监控效果；支持GB35114安全加密；传感器类型:1/1.8＂progressivescanCMOS；最低照度:彩色：00004Lux@（F1.6AGCON），黑白：0.0001Lux@（F1.6，AGCON），0LuxwithIR；宽动态:120dB超宽动态；台2SDSD卡扩展:支持MicroSD(即TF卡)/MicroSDHC/MicroSDXC卡，最大支持256GB音频输入:1路音频输入Mic音频输出:1路音频输出Spk。供电方式:DC12VPoE+（802.3at）电源接口类型:两线式,电流及功耗:最大功耗：24W，其中补光灯9W工作温湿度:-30~6590恢复出厂设置:支持尺寸:Ø135×245mm重量:2Kg,防护:IP66，支持报警输出声音3硬盘录像机网路视频输入：32路视频输出：1路HDMI，1路VGAHDMI输出：1路，分辨率:1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz,1920x1080/60Hz，2K(2560x1440)/60Hz，4K(3840x2160)/30HzVGA输出：1路，分辨率∶1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz,1920x1080/60Hz录像分辨率：12MP/8MP/6MP/5MP/4MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF网络协议:UPnP即插即用)SNMP简单网络管理)NTP网络校时)、SADP设备网络搜索)SMTP（邮件服务)NFS（接入NAS)、iSCSI(IPSAN应用)PPPoE拨号上网)DHCP自动获取IP地址)网络视频输入：256Mbps预览分割：1/4/6/8/9/16/25/32/36画面硬盘驱动器类型：4个SATA接口，1个eSATA接口（选配)最大容量：每个接口支持容量最大8TB的硬盘台144T硬盘接口类型：SATA；容量：4TB；转速：5900rpm；缓存：64MB；工作负载评级：180TB/年；规格：3.5英寸；个258口千兆交换机固定端口：8个干兆电口+2个干兆光口；固定端口属性：RJ45；支持10/100Mbit/s传输速率；支持半双工、全双工、自协商工作模式；指示灯：每端口:Link/Act；每设备:Power；背板交换容量：20Gbps；端口交换容量：20Gbps；转发能力：14.9Mpps；拨码开关：4级拨码；软件特性：802.3×流控；802.1PQoS；空闲端口休眠；短路节电；端口阻塞预防；输入电压:100-240VAC；外形尺寸长×宽×高):280mm170mm×44mm；工作温度：0℃~40℃；工作湿度：5%~95%，无冷凝；台36光传输速率：1.25G；对2模块传输波长：1310nm/1550nm；传输距离：3KM；接口类型：SC；工作电压：3.3V；工作温度：-30℃~+70℃；7监控网络/配电箱定制自动重合闸开关、电源防雷器、信号防雷器、开关电源、插座)；尺寸：（304015）/（405020）；台688寸黑光球机安装支架定制，铝合金；套294寸球机安装支架定制，铝合金；套8声光报警控制单元系统设置该单元的作用在于在有违章船舶在河道上行驶，即船舶偏离航道的情况下；系统除了通过高频VHF语音告示违章船舶和短信通知外，还可以通过声光报警的形式警示违章船舶，即高音电笛、高亮LED爆闪灯等技术。根据上文所描述的各监测方式，需要通过声、光的方式警告违章船舶。该单元主要有声光报警控制器、高亮度LED爆闪灯、船用电笛及其他配件组成。提醒进入桥区的船舶注意防碰撞，开启对准航道按照船舶驾驶规定的避碰灯号警示偏航的船舶，开启船用电笛按照船舶驾驶规定的避碰声号警示偏航的船舶。防水等级：IP66；2高亮LED爆闪灯12V90W个323船用电笛电压：12V/24V；频率：345Hz/370Hz，直流；声压级：125dB个24安装支架定制（不锈钢）套25设备箱定制（不锈钢）台2图（4.15）爆闪灯夜晚效果图

水位检测单元设计系统设置水位检测单元的作用是采集当前水位高度，并根据桥梁的设计高度计算出桥梁的当前实际通航净高并告知通过桥梁的船舶，提示其注意安全，水位检测单元主要包括水位传输变送器、水位传感器、水位传感器安装支架、传输电缆等。系统选取超声波水位传感器作为采集元件，这种传感器有安装简单、不受环境影响等优点。4.8.1设备安装

图（4.16）声光报警控制单元图对于该桥梁而言，其单元设备的安装位置是在通航孔边缘上方的桥面处安装并通过光纤或网线与其他单元进行信息的交流。

4.9.1设备安装

图（4.17）水位传感器安装示意图4.8.2设备清单（单座桥梁）表4.4声光报警控制单元设备清单

对于该桥梁而言，其单元设备的安装位置是在一侧通航孔边缘上方的桥面处安装并通过光纤或网线与其他单元进行信息的交流。序号名称及型号规格参数序号名称及型号规格参数单位数量1声光报警控制器控制反应时间1SQL1801协议；网络接口：RJ45网口，自适应10M/100M网络；电源：AC220V；功耗：≤10W（控制器自身）；工作温度：-10℃--＋65℃，工作湿度：10％--90％；台2表4.5水位检测单元设备清单序号名称及型号规格参数单位数量1超声波水位传感器模拟输出：4-20mA/510Ω负载数字输出：可选485/232；显示方式：中文液晶显示；台1量程：5M10M15量程：5M10M15M20M30M40M50M60M标配220VAC+15%50HZ,可选24VDC可定制12VDC或电池供电2485转换器RJ45网口/1.5K电磁隔离、10M/100M自适应个13设备箱定制（不锈钢）台1气象监测单元包括温度检测、雨量检测、风向检测、风速检测、能见度检测。图（4.18）气象监测单元示意图雨量传感器采用304不锈钢材质，符合水利部2014年一类产品的测评要求，承雨口径200mm，符合国家标准GB/T2197822014《降水量观测要求》。可上传瞬时雨量、日雨量、当前雨量及累计雨量值。温湿度传感器测量范围为-40℃-80℃，温度精度为±05%（25℃典型值）测量范围是0-100RH，湿度精度3RH（5%RH95%RH25℃典型值）0.4W，输出信号RS485。风向传感器测量范围是八方位指示，风力风速测量范围是0-60m/s，精度为±0.3m/s，动态响应时间≤05s。能见度传感器工作时，发射器通过红外发光二极管发射一束中心波长为0.87μm的红外光摄入大气中，接收器将一定体积大气的前向散射光会聚到硅光电传感器的接受面上并将其转换为电信号，此信号经处理后送至电源/控制器的数采板，经CPU取样和计算后得到能见度值，在通过RS-485和用户计算机通信。当检测到能见度低于设定值时，系统自动向经过监测点的船舶发布能见度信

进行信息的交流。4.10.2设备清单（单座桥梁）表4.6气象检测单元设备清单序号名称及型号规格参数单位数量1风向风速传感器风速：测量范围060m/s；测量精度±03m/s;V≥10m/s测量值的3%；分辨率0.1m/s；风向：测量范围0~359.9°；测量精度±3°；分辨率0.1°。台12雨量传感器（多要素）温度传感器：测量范围40～80℃；测量精度±05℃；分辨率0.10%；湿度传感器：测量范围0100RH；测量精度±3RH；分辨率0.10%；气压传感器：测量范围10～1100hpa；测量精度±0.5hpa；分辨率0.1hpa；雨量传感器：测量范围0～200mm/h；测量精度±5；分辨率01mm/h。台13能见度传感器测量范围：5m～2km；测量精度：≤2km，误差±2；仪器一致性：≤±4；更新间隔：15秒；线性动态量程：3000：1。台14设备箱定制（不锈钢）台15安装平台一体化封装支架，不锈钢材质，根据每座桥面布置非标定制。套1桥梁防船撞智能预警系统设备清单配置详见桥梁防船撞智能预警系统报价表。服务器系统设计服务器选型概述：系统由服务器系统由服务器硬件、服务器软件组成，本项目为租用公有云服务器建设成专用服务器，云服务器由承建及运维单位团队管理。服务器软件系统设计功能特点：智慧航道大数据收集、分析软件主要功能是为航道管理单位远程访问息，提醒船舶注意安全驾驶。4.10.1设备安装该单元设备的安装位置是在桥面适合位置处安装并通过光纤或网线与其他单元

航道大数据提供服务，软件系统采用C#开发。系统采用B/S架构开发，分布式Redis缓存技术，让系统支持大量并发，Web端能适应从IE7到IE11和Firefox、Chrome常用的浏览器，同时支持移动端查看。提供GIS数据资源地阁，对区域内航道所有监测点位的实时数据进行查询、分析等服务。系统能够接收前端设备上传的各种数据，进行分折处理，保存监测数据、告警等信息至监控中心数据库中，用于监测、分析、处理。服务器软件功能模块（1）AIS接口模块AIS接口模块是负责将AIS硬件收集回来的船舶信息（速度、航向、坐标等）进行过滤、录入到数据库,同时具有给指定船舶发送AIS信息下发的功能。（2）助航预警模块助航预警模块主要负责对进入检测范围的船舶进行播报常规注意的VHF语音和AIS等内容，提醒船主注意航行，通过AIS获取船名信息，可以对每个监控点的预警内容进行单独设置。（3）超速事件模块AIS硬件收集回来的船舶信息（速度、航向、坐标等）进行分析比对，确船是否超速、并且录入到数据库同时具有给指定船舶发送VHF警告语音的功能。（4）水文气象信息自动发布模块由现场主控单元根据系统采集，或者录入的信息，对过往船舶自动进行VHF语音播报（5）检测设备在线模块实时监测各设备是否在线，如果离线马上通过邮寄通知维护单位进行处理。（6）登录模块登录管理（7）用户管理模块用户管理系统（8）内网服务器软件接口系统的硬件总服务器架设业主单位的内网，每个点的扩容接入服务。云平台管理系统构成通过防船撞智能预警云平台管理平台，可以通过计算机对整个平台的运行进行参

数设置，运行管理。包括前台管理部分与后台管理部分：（1前台程序包括：船舶地图浏览模块、AIS浏览模块、设备信息浏览模块、发布信息浏览模块、图像图片信息浏览模块、水位信息浏览模块。（2）后台程序包括：①桥梁管理模块（包括以下子模块：1.添加桥梁2桥梁管理）②设备管理模块（包含子模块：1.添加设备2设备管理）③设备事件模块（包含子模块：1.AIS预警信息管理2.MCU预警信息管3.DAU预警信息管理4.ACU预警信息管理5设备连接信息管理）④船舶档案模块（包含子模块：1.添加船舶2船舶管理）⑤用户管理模块（包含子模块：1.添加用户2.用户管理3.功能模块管理）⑥系统日志模块（包含子模块：1.登陆日志管理2操作日志管理）⑦系统设置模块（包含子模块：提醒信息管理）（3）设备通讯信息管理（4）船舶管理（5）桥梁地图查看（6）桥梁附近船舶（7）水道虚拟航标（8）桥梁视频录像（9）水位净高监测（10）预警信息查询（11）平台接口兼容海事、路桥等管理部门监管系统云平台管理系统功能用户界面子系统是桥梁管理和维护人员了解、查询桥梁预警信息的交互式平台。方便对大桥各种船舶同行情况和发生的事故进行详细查看和处理；此外，桥梁管理人员、业主、专家和政府监管部分等其他人员在不同时间、地点都能查阅到大桥的相关预警信息。防船撞智能预警系统后台服务器软件分为两个部分设计：（1）用户服务程序（主要针对普通用户设计）（2）系统管理程序（主要针对系统的管理人员设计）1用户服务程序（1）登录系统输入用户名、密码、验证码登录系统；用户名、密码、验证码输入错误需要给出相应的提示；用户登录系统时需要记录登录信息。（2）预警信息实时提示界面设计预警信息的实时提示，如果有新的预警信息，发出声音提醒和文字提醒。（3）电子地图浏览模块设计显示的桥梁中心位置、上下游监控点的位置、监控船舶的范围、虚拟航标、电子围栏系统对AIS解码后的船舶中文名称、船号、位置、航向、航速、大小、船的类型信息实时显示在地图上,点击船舶显示该船舶的信息。菜单栏控制显示不同图层，要控制的图层有虚拟航标、在航和停航的船舶、电子围栏。（4）船舶列表浏览模块设计系统对过往船舶进行记录，过往桥区2公里内的船舶实时跟踪动态，船舶中文名称、船号、位置、航向、航速、大小、船的类型信息录入数据库，以文字列表的形式给用户浏览；需要区分上游和下游的船舶列表。（5）系统设备信息模块系统中主要的硬件设备记录在数据库中，并且实时更新数据库中的设备状态，用户可以实时查看设备运行状态；可以远程对现场的设备测试；可以查看设备运行事件信息。（6）图像信息浏览模块可以在管理客户端实现实时图像浏览；图像可以叠加监测点名，称、时间、设备编号。（7）预警信息浏览模块查看所有的事件信息、设备连接上下线信息、设备发出的提示信息。（8）船舶助航信息查看

超高报警信息查看超速报警信息查看偏航报警信息查看违规关闭AIS报警信息查看设备连接上下线信息查看AIS信息查看(发送到船舶AIS设备的信息)主控模块MCU预警信息查询MCU设备发出的信息)桥梁报警模块DAU预警信息查询(DAU设备发出的信息)施工报警模块ACU预警信息查询(ACU设备发出的信息)（9）水位信息浏览模块①实时水位信息查询和历史水位记录②可按年/月/日条件查询以图/表的形式直观地呈现水文信息、报表打印、数据导出（10）发布信息浏览模块①助航信息设置②偏航信息设置③违规关闭AIS信息设置④GSM短信号码设置⑤设备报警时间长度⑥定时检测设备设置⑦水位读取时间间隔设置⑧虚拟航标设置⑩电子围栏设置（11）数据统计浏览模块①统计助航信息②统计船舶的进出次数分日、月、年统计)③统计偏航报警信息④统计关闭AIS报警信息2系统管理程序登录系统桥梁管理模块添加桥梁桥梁名称、地址、选择坐标位置、通航净高等等属性值)桥梁管理桥梁查询对桥梁信息进行维护，修改桥梁属性、删除桥梁、桥梁用户设置)设备管理模块添加设备选择所属桥梁、设备ID、设备名称、选择类型、安装位置等等属性值)设备管理设备查询，对设备信息进行维护，修改设备属性、删除设备)设备事件模块水位信息管理对水位信息进行查询、删除)助航信息管理(对助航信息进行查询、删除)超高报警信息管理对超高报警信息进行查询、删除)超高报警信息管理对超高报警信息进行查询、删除)超速报警信息管理对超速报警信息进行查询、删除)偏航报警信息管理对偏航报警信息进行查询、删除)违规关闭AIS信息管理(对违规关闭AIS信息进行查询、删除)设备运行状态信息管理(对设备运行状态信息进行查询、删除)船舶档案模块添加船舶船号、船舶中文名称、船舶英文名称、船舶类型)船舶管理对船舶信息进行查询、修改、删除)用户管理模块添加用户用户姓名、用户类型、手机号码、登录账号、登录密码)用户管理查询用户、修改用户、分配权限)系统功能模块设置查询系统功能、设置功能状态)系统日志模块用户登录日志管理查询登录日志、删除登录日志)

用户操作日志管理查询操作日志、删除操作日志)系统设置模块数据库备份备份数据库到指定的文件夹路径)桥梁防船撞智能预警现场系统架构采用现场控制系统云平台用户模式，即B(浏览器)/S(服务器模式，现场控制系统选用高档工业控制计算机主机或专用服务器，布置在各个桥梁控制点，通过光纤或4G信号与云平台传输信息备份数据，云平台提供用户账号，使用者可以在任何地方通过浏览器访问现场控制系统数据，观看现场设备测量采集的参数及运行状态，并可以对现场设备实施控制。3系统界面设计（1）登录系统输入用户名、密码、验证码登录系统；用户名、密码、验证码输入错误需要给出相应的提示；用户登录系统时需要记录登录信息。图（5.1）网站登录界面（2）基础地图管理在地图上实现BIM三维船舶实时动态监控 （3）桥梁基础信息管理

图（5.2）船舶实时动态监控图桥梁以列表方式显示登陆用户所管辖的桥梁。图（5.4）桥梁电子围栏管理图（5）桥梁船舶运行轨迹管理记录进入离开禁航区的船舶信息，提供记录查询、查看记录某一时间段轨迹的功能。（4）桥梁电子围栏管理

图（5.3）桥梁管理图绘制电子围栏，记录大桥警戒区信息，并对警戒区进行管理，可删除、定位警戒区，实现警戒区的添加。

图（5.5）船舶航行轨迹图（6）设备及在线状态监测记录系统中主要的硬件设备（CCTV、激光超高监测、声光报警、VHF设施、AIS基站、雷达等）信息，并实时更新设备状态，用户可实时查看设备运行状态。（8）电子围栏预警监测分析

图（5.7）桥梁偏航预警图图（5.6）设备在线状态管理图（7）船舶偏航预警监测分析当检测设备监测到船舶靠近桥梁而且偏离航道时，系统会自动识别并通过AIS与VHF警告越界船舶，同时后台系统接收并记录船舶偏航信息。记录桥梁偏航船舶预警信息，提供船舶定位、查看记录时前后一小时轨迹、查看视频取证、查看详细信息的功能。

对进入离开电子围栏警戒区域的船舶进行判断并记录船舶信息，如果有船舶进入非通航地区，现场设备将会发出船舶偏航预警信息，进一步提高船舶航行安全。（9）违规船舶取证视频取证：系统会将船舶违章视频信息、抓拍的图像信息传输到后台数据库记录保存，供桥梁管理部门及海事部门可调查取证使用。图（5.8）船舶实时取证系统图

（11）查询统计分析

图（5.10）推送消息管理图历史轨迹取证：系统记录违规船舶穿越桥梁通航区前后1小时历史轨迹，当违规时，调取查看历史轨迹进行取证。

统计分析不同桥隧、不同预报类型（穿越报告线、通航航道）、不同船舶类型的船舶通航记录，分日，月，年进行统计，包括通航数量统计和通航船舶类型分析。通航数量统计：提供以表格形式展示各时间段的船舶通航数量，支持导出excel表格；提供通航船舶的信息，包括船舶名、mmsi、航速、航向、穿越时间；提供以柱状图形式展示各时间段大桥船舶预报统计分析，支持导出图片。通航船舶类型分析：提供以饼状图形式展示大桥穿越报告线统计分析、穿越报告线船舶统计分析，支持导出图片。（10）预警通知管理

图（5.9）船舶实时取证系统图预警信息推送：当雷达监测设备监测到超高及偏航船舶时，将进行VHF语音广播。系统接收并记录VHF消息，提供对VHF消息推送的管理操作，包括删除VHF消息推送记录、船舶轨迹回放、船舶实时定位。

图（511）船舶通航数量统计图网络安全设计

网络安全要求系统接入云管理平台的网络安全设计，要求在不影响当前业务的前提下，实现对接网络的安全。将安全策略、硬件及软件结合起来，构成一个统一的防御系统，减少网络安全风险。通过部署安全产品、实现对不同层次、不同类别网络安全问题的防护。使用网络管理者能很快重新组织被破坏了的文件或应用，使系统重新恢复到破坏图（5.12）通航船舶类型分析图（12）船舶偏航统计分析统计分析不同桥梁、不同船舶类型的船舶偏航记录，分日，月，年进行统计，包括通航数量统计和通航船舶类型分析。通航数量统计：提供以表格形式展示各时间段的船舶偏航数量，支持导出excel表格；提供偏航船舶的信息，包括船舶名、mmsi、呼叫消息、采集时间；提供以柱状图形式展示各时间段大桥船舶偏航统计分析，支持导出图片。通航船舶类型分析：提供以饼状图形式展示大桥航道偏航统计分析、大桥船舶类型偏航统计分析，支持导出图片。图（5.13）船舶偏航统计分析图

前的状态，最大限度地减少损失。对重要服务器的运行状况进行全面监控。防火墙系统系统接入云管理平台，所有访问服务器的请求都要经过防火墙安全规则的详细检测。只有访问服务器的请求符合防火墙安全规则后，才能通过防火墙到达内部服务器。入侵检测系统设置网络入侵检测系统，位于有敏感数据需要保护的网络上，通过实时侦听网络数据流，寻找网络违规模式和未授权的网络访问尝试。当发现网络违规行为和未授权的网络访问时，网络监控系统能够根据系统安全策略做出反应，包括实时报警、事件登录，或执行用户自定义的安全策略等。网络监控系统可以部署在网络中有安全风险的地方，如局域网出入口、重点保护主机、远程接入服务器、内部网重点工作站组等。在重点保护区域，单独各部署一套网络监控系统管理器+探测引擎)，在全网使用一个管理器，便于进行集中管理。运维服务方案合同期内提供免费维保服务，维保内容包括：提供电话7*24小时的响应，协助业主单位解决遇到的相关业务问题。根据最终客户要求，提供业务运维服务承诺及开展相应的业务运维服务培训工作，培训服务响应可通过现场、远程等方式提供，免费培训业主单位技术人员的软件系统的操作与维护。应急响应方案1信息材料收集范围（1）/偏航船舶碰撞大桥引发的大桥应急突发事件。（2）可能或已造成人员伤亡、对公众生命财产安全构成威胁、造成重大经济损失的应急突发事件。（3）其他影响面较大的或容易引起媒体关注的重大安全隐患、社会安全事件等应急突发事件。、发生下列情形的突发事件，应当报送业主单位负责人（1）船舶超高/偏航碰撞大桥造成事故。（2）设备因自然灾害或损坏造成的预警系统故障。3信息的材料收集内容包括（1）基本概况（2）事件发生的时间、地点、起因、基本过程。（3）事件影响程度、发展趋势、造成的影响。4处置情况（1）事件发生后采取的应急处置措施。包括调派的应急队伍、应急设备、恢复情况。（2）现场采取的保安全保畅通举措。比如严格按要求设置警示等标志，杜绝次生事故的发生。（3）照片资料反映突发事件的现场情况、过程照片资料（含电子版。照片须注明时间、船舶、地点、事件等基本要素。7.1.5报送方式事故应急船舶碰撞大桥事件发生后，第一时间电话报送业主。

报告提交时间方案监测到船舶状态异常并发出预警，经判断为不通过大桥的情况，实行7*24小时值班制度，发现异常情况立即查明原因，及时报告并真实、完整的做好记录。报送方式：事件信息报送按预警等级实行一