橋梁凈空高度實(shí)時(shí)檢測(cè)與綜合報(bào)告系統(tǒng)及其應(yīng)用

郭義浩

（長(zhǎng)江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院，重慶401147）

橋梁凈空高度實(shí)時(shí)檢測(cè)與綜合報(bào)告系統(tǒng)及其應(yīng)用

郭義浩

（長(zhǎng)江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院，重慶401147）

根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，橋梁凈空高度主要依據(jù)航道等級(jí)和相應(yīng)設(shè)計(jì)最高通航水位確定?？紤]到汛期河流水位的頻繁變化以及通行船舶空載高度的不統(tǒng)一，存在著船舶碰撞橋梁的風(fēng)險(xiǎn)。文章結(jié)合目前我國(guó)橋梁凈空高度及船舶現(xiàn)狀，在分析快速檢測(cè)和船舶能及時(shí)接收的基礎(chǔ)上，提出了一種橋梁凈空高度的實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)與綜合報(bào)告系統(tǒng)，并獲得國(guó)家專(zhuān)利。該測(cè)報(bào)系統(tǒng)簡(jiǎn)單易實(shí)施，可有效施行凈空高度的預(yù)警，大大降低船撞橋事故風(fēng)險(xiǎn)，并可在各河流的通航上推廣。

橋梁；凈空高度；船撞橋；風(fēng)險(xiǎn)；自動(dòng)測(cè)報(bào)

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，導(dǎo)致各種安全風(fēng)險(xiǎn)因數(shù)的增多是必然規(guī)律，關(guān)鍵是要有防范安全風(fēng)險(xiǎn)的措施才能保證我們享受現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的成果。隨著我國(guó)交通運(yùn)輸建設(shè)的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)方興未艾，數(shù)量不斷增加，航運(yùn)的發(fā)展船舶不斷大型化，同時(shí)由于自然條件的變化，有些橋梁的最高通航水位也發(fā)生了變化，這些因素都使得橋梁設(shè)計(jì)凈高原因的通航安全的風(fēng)險(xiǎn)不斷累積增加，因凈高問(wèn)題撞橋事故也時(shí)有發(fā)生。很有必要采取相應(yīng)的防范措施，降低因凈高原因?qū)е碌陌踩L(fēng)險(xiǎn)，使橋梁通航不斷趨于安全，對(duì)我國(guó)橋梁和航行船舶安全都具有十分重大的意義。

橋梁的凈空高度是通航橋孔的一項(xiàng)主要技術(shù)參數(shù)，它影響到橋區(qū)船舶的通過(guò)能力和通航安全。據(jù)調(diào)查，在我國(guó)已建成的橋梁中，橋孔通航凈高不富裕、或接近國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)臨界值或不滿(mǎn)足凈高要求等情況均普遍存在。加之我國(guó)船舶種類(lèi)繁多，多年來(lái)倡導(dǎo)的船舶標(biāo)準(zhǔn)化也未能完全實(shí)現(xiàn)。每當(dāng)汛期到來(lái)，水位較高且變幅較大，即通航凈高值處于臨界的時(shí)候，極易發(fā)生船撞橋事故。原因是船舶通過(guò)橋梁時(shí)往往不清楚橋梁通航凈高的實(shí)際值，也無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)判斷自身高度與橋梁通航凈空高度的關(guān)系。因此，建立一種精確和便捷的橋梁凈高實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)并進(jìn)行綜合報(bào)告，在凈空高度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)及時(shí)報(bào)警，使得船舶提前獲知凈空高度信息，及時(shí)做出合理的判斷，對(duì)降低事故風(fēng)險(xiǎn)，保障船舶和橋梁安全意義重大。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)外針對(duì)船舶超高造成的橋梁碰撞的防治研究

鑒于船舶與橋梁碰撞的嚴(yán)重性、破壞性、多面性，我國(guó)橋梁安全逐步受到重視，基于此的研究也越來(lái)越深入、系統(tǒng)、全面。針對(duì)船舶超高造成的橋梁碰撞的防治研究主要在以下幾方面：

（1）在橋梁前方增加防護(hù)橫梁的保護(hù)裝置［1］，防止超高船舶撞擊，一般適用于通航等級(jí)較低的小型橋梁，費(fèi)用較高；

（2）通過(guò)在橋面安裝光電探測(cè)儀器檢測(cè)超高船舶，從而報(bào)警。但此種手段受雨雪霧等天氣的影響，可靠性難以保證，而且隨著橋面的震動(dòng)，探測(cè)儀器安裝基面發(fā)生變化，探測(cè)誤差大。

（3）橋梁上安裝CCTV工業(yè)電視監(jiān)控設(shè)備，但此種設(shè)備裝置由于是視屏裝置，受天氣條件影響大，對(duì)船舶超高狀況難以準(zhǔn)確判斷，而且需要配置人員24 h不間斷的人工觀察，實(shí)際效果不佳。

以上方式都是被動(dòng)防撞，存在較大的局限性，效果受限。實(shí)際上現(xiàn)在船舶趨于大型化，即使是長(zhǎng)江等內(nèi)河船舶，5 000 t乃至萬(wàn)噸級(jí)船舶也不鮮見(jiàn)，沿海橋梁通過(guò)的船舶更大，僅僅靠被動(dòng)防撞是不能解決問(wèn)題的。不難發(fā)現(xiàn)，主動(dòng)防撞比起被動(dòng)防撞能更多的提供船舶所需信息，更重視船與橋的互聯(lián)性，讓船舶駕駛?cè)藛T感知橋梁的實(shí)際凈空高度，更能從根本上減少船撞橋事故，是一種理想的方式。

目前針對(duì)橋梁凈空高度的實(shí)時(shí)檢測(cè)與凈高綜合報(bào)告系統(tǒng)仍處于空白。鑒于此，提出一種自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)橋梁通航凈高并對(duì)凈高信息進(jìn)行綜合報(bào)告的系統(tǒng)，從根本上主動(dòng)避免船撞橋事故的發(fā)生是非常必要的。

1.2 目前橋梁凈空高度測(cè)報(bào)的一般方法

目前橋梁凈空高度測(cè)量的方法有：三角高程測(cè)量法、水尺法和視覺(jué)目測(cè)法。上述方法具有一定的實(shí)用價(jià)值，但是在測(cè)報(bào)精度和測(cè)報(bào)的便捷性方面存在不足。有學(xué)者在總結(jié)分析上述方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)船舶航行經(jīng)過(guò)橋梁的實(shí)際特點(diǎn)，提出了一種基于標(biāo)定物的高度測(cè)量方法［2］。該方法以雙目視覺(jué)為基礎(chǔ)，結(jié)合標(biāo)定點(diǎn)的信息，船舶的位置信息，利用空間幾何關(guān)系，計(jì)算得到船舶的高度。而大型橋梁凈空高度的測(cè)量方法，可使用GPS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)結(jié)合全站儀精密三角高程測(cè)量技術(shù)實(shí)時(shí)得到橋面點(diǎn)高程，經(jīng)橋梁橫坡、橋梁厚度及檢修軌道梁改正后得到軌道梁底的高程，再與實(shí)時(shí)水面高程相減得到相應(yīng)點(diǎn)的凈空高度，但是由于存在諸多限制條件，航行船舶要精確測(cè)量橋梁的凈空高度是十分困難的。

2 凈空高度實(shí)時(shí)檢測(cè)的必要性

以長(zhǎng)江為例，其干線(xiàn)橋梁凈空高度存在以下問(wèn)題：

（1）不少早期橋梁的通航凈高不能滿(mǎn)足目前規(guī)范和通行船舶的凈高要求，如《通航海輪橋梁通航標(biāo)準(zhǔn)》頒布后部分內(nèi)河船舶不能滿(mǎn)足海輪通航的凈高要求；武漢長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江大橋等早期橋梁凈空高度也不富裕；還有部分橋梁由于水庫(kù)蓄水或最高洪水位發(fā)生變化從而引起通航凈空高度改變。橋梁通航凈高的確定取決于計(jì)算出的最高通航水位，而實(shí)際確定的凈高尺度還往往與建橋條件有關(guān)。因此，在實(shí)際建成的橋梁中，普遍存在通航凈高取值處于《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》允許的下限值的情況，凈空高度參差不齊。

（2）部分船舶的實(shí)際高度超過(guò)代表船型的高度。我國(guó)內(nèi)河運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展已經(jīng)形成較為開(kāi)放的運(yùn)輸格局，船舶跨越航道等級(jí)航行已呈常態(tài)。以長(zhǎng)江為例，下游船舶可駛?cè)腴L(zhǎng)江上、中游干線(xiàn)或支流航行，進(jìn)江海輪也可駛?cè)胫杏蔚奈錆h甚至以上河段，這就導(dǎo)致船舶的凈高超過(guò)設(shè)計(jì)航道等級(jí)的代表船型凈高。這類(lèi)船舶只能在長(zhǎng)江水位較低或橋梁實(shí)際凈高較富裕的情況下通過(guò)，或通過(guò)壓載通過(guò)，但隨水位上漲，撞橋的風(fēng)險(xiǎn)就凸顯出來(lái)。

例如，武漢、南京長(zhǎng)江大橋建成以來(lái)均數(shù)十次被撞擊，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)和船舶自生安全造成嚴(yán)重影響；2014年6月7日，某多用途船總噸1 493 t滿(mǎn)載吃水高度13.5 m，準(zhǔn)備通過(guò)凈高只有11 m揚(yáng)州夾江大橋，幸被海事部門(mén)及時(shí)攔截制止，從而避免了一起事故的發(fā)生，否則后果不堪設(shè)想。

（3）橋梁凈空高度不能實(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示，存在船撞橋風(fēng)險(xiǎn)。由于現(xiàn)行橋梁大多沒(méi)有通航凈高的實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)，受季節(jié)交替、降水、上游水庫(kù)調(diào)節(jié)、潮汐等影響航道水位又處于隨時(shí)變化之中，船舶對(duì)潛在的凈空高度不夠的危險(xiǎn)不能感知預(yù)警，造成通航安全的重大隱患。例如，長(zhǎng)江上游河段汛期水位漲落幅度大，一天內(nèi)水位可陡漲10 m以上，橋梁富裕凈空高度急劇減小，也容易因超高而引發(fā)船撞橋事故。

實(shí)際上，除長(zhǎng)江外，船舶超高發(fā)生碰橋的安全隱患，在我國(guó)其他通航水域普遍存在，如廣深高速川槎大橋從從2013年以來(lái)，多次發(fā)生船舶碰撞橋梁T梁事故，造成重大損失。

為解決這些問(wèn)題，提出一種橋梁通航凈高全天候自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)與綜合報(bào)告的裝置，從源頭上避免船撞橋事故的發(fā)生是非常必要的。船舶因超高碰撞橋梁事故的發(fā)生，大都因船舶對(duì)自身及橋梁實(shí)際通航凈高判斷失誤造成。由于現(xiàn)有的凈高測(cè)量方法存在局限和不足，在河流水位變幅較大、橋梁凈高不足加之船長(zhǎng)不熟悉航道條件等眾多不利條件下，讓船舶提前感知橋梁凈空高度信息，與船舶高度進(jìn)行簡(jiǎn)單比對(duì)，順利通過(guò)橋區(qū)，避免船橋碰撞事故的發(fā)生意義重大。因此需要對(duì)凈高的檢測(cè)方法進(jìn)行研究，目的是為船舶全天候提供實(shí)時(shí)、精確和便捷的凈高信息。

3 一種橋梁凈空實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)與綜合報(bào)告系統(tǒng)

基于上述考慮，筆者通過(guò)研究，提出了一種橋梁凈空高度的自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)與綜合報(bào)告系統(tǒng)，該系統(tǒng)由安裝在橋梁上的導(dǎo)向桿、距離傳感器、測(cè)報(bào)器和傳感單元四大部分組成，能迅速自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)和進(jìn)行凈高信息綜合報(bào)告。該系統(tǒng)已于2015年獲得國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)ZL 2015 2 0143445.5）。

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

該系統(tǒng)包括標(biāo)尺（1），高頻率激光測(cè)距傳感器（MSE-LDS30B）（2），反射板（4），以及搭載Cotex3內(nèi)核的STM32芯片做主控芯片的測(cè)報(bào)裝置（3）（如圖1所示）。

圖1 橋梁凈空高度自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（1-導(dǎo)向桿，2-距離傳感器，3-測(cè)報(bào)器、4-傳感單元）Fig.1 Sketch of automatic detection system for the navigable clearance height of bridge

系統(tǒng)其中高頻率激光測(cè)距傳感器［3］，由紅外激光發(fā)射管、接收管、光電池和轉(zhuǎn)換電路組成，在激光發(fā)射部分采用測(cè)距專(zhuān)用激光器產(chǎn)生高性能的脈沖激光，激光接收部分選用雪崩光電二極管（APD）進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。

在系統(tǒng)傳感器的選擇上，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)其性能進(jìn)行比選，開(kāi)始采用的超聲波傳感器，由于其在江面工作時(shí)，受風(fēng)、雨、障礙物干擾較大，精確度不能保證，最終選用高頻率激光測(cè)距傳感器（MSE-LDS30B），因?yàn)槠湎啾扔谄渌麄鞲衅?，如超聲波測(cè)距傳感器等，具有性能穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、抗沖擊、耐振動(dòng)、干擾小、壽命長(zhǎng)、檢測(cè)距離遠(yuǎn)、可以看見(jiàn)激光光束、調(diào)試方便、精準(zhǔn)度高，穿透雨、霧、雪、風(fēng)沙能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可極大的降低測(cè)量的誤差率，非常適合在惡劣環(huán)境如：（江面、海面）工作。

圖2 系統(tǒng)原理圖Fig.2 System principle

圖3 系統(tǒng)運(yùn)行工作圖Fig.3 Principle for operation work of the system

測(cè)報(bào)裝置3的主控芯片為搭載Cotex3內(nèi)核的STM32芯片，具有處理速度快，實(shí)時(shí)性好，測(cè)量誤差小，GPIO端口豐富等優(yōu)勢(shì)，非常適合用于此測(cè)控系統(tǒng)。

其工作原理為：固定在橋墩上的導(dǎo)向桿1上端安裝有高頻率激光測(cè)距傳感器2，反射面4安裝在導(dǎo)向桿下端并可隨水面高度變化而上下自由移動(dòng)，這樣不僅保證反射面始終位于水面位置，同時(shí)也保證了每次測(cè)得距離的準(zhǔn)確性和可靠性。導(dǎo)向桿下端的反射面4與置于橋頂?shù)母哳l率激光測(cè)距傳感器2形成反饋，主控芯片通過(guò)GPIO端口發(fā)送命令給高頻率激光測(cè)距傳感器4，高頻率激光測(cè)距傳感器2開(kāi)始發(fā)送紅外激光信號(hào)，反射面4接收到紅外激光信號(hào)后就會(huì)產(chǎn)生漫反射。經(jīng)反射面反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)，具有放大功能的光學(xué)傳感器——雪崩光電二極管上，記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，根據(jù)發(fā)送的時(shí)間T和激光傳輸?shù)乃俣萔0做出運(yùn)算H=V0T/2即可測(cè)定目標(biāo)距離。此時(shí)就會(huì)通過(guò)串口RS232返回相關(guān)數(shù)據(jù)信息給主控芯片或者PC機(jī)。在這個(gè)過(guò)程中所測(cè)得的H為實(shí)時(shí)橋梁凈空高度，并將STM32處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)GPIO端口發(fā)送到LED顯示屏3顯示出來(lái)，當(dāng)凈高不達(dá)標(biāo)時(shí)可根據(jù)管理部門(mén)的要求顯示警告信息或禁航信息，同時(shí)通過(guò)VHF公共通信頻率（16f）小功率方式向附近過(guò)往船舶進(jìn)行語(yǔ)音傳播，并可通過(guò)手機(jī)短消息方式發(fā)送至有關(guān)管理部門(mén)（可設(shè)置發(fā)送條件），如果水位上漲超過(guò)最高通航水位，可以采取相應(yīng)的通航管制措施。

3.2 優(yōu)點(diǎn)及適用性

該系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）避免船舶超高碰撞大橋事故的發(fā)生。船舶超高碰撞橋梁事故的發(fā)生主要是由于船舶對(duì)橋梁實(shí)際通航凈空判斷失誤造成，而本系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際水位變化情況，顯示實(shí)時(shí)獲取的橋梁通航凈空信息，特別是在水位變化較大，水位突然漲落時(shí)以及特殊水文年，為船舶安全航行，提供了準(zhǔn)確及時(shí)的判斷依據(jù)和信息，可有效避免船撞橋事故的發(fā)生，同時(shí)提高了船舶航行通過(guò)橋區(qū)的安全性，確保生命及財(cái)產(chǎn)安全。

（2）綜合報(bào)告橋梁實(shí)時(shí)凈高信息，便于船舶及管理部門(mén)及時(shí)采取措施。以往判斷船舶是否能夠安全通過(guò)橋梁，主要是根據(jù)航行水尺及橋梁高度信息粗略換算相減，并與自身船舶實(shí)際高度比較而來(lái)，數(shù)據(jù)不精確，不直觀，如果夜間或視線(xiàn)不良或沒(méi)有水尺信息，會(huì)嚴(yán)重影響船舶駕駛?cè)藛T對(duì)橋梁凈空高度的判斷。而該系統(tǒng)直接醒目地顯示和VHF無(wú)線(xiàn)電語(yǔ)音播報(bào)兩種方式，提高了過(guò)往船舶提前獲取橋梁實(shí)際凈空高度信息的可靠性，從而及早采取相應(yīng)的安全措施，避免事故的發(fā)生；此外，當(dāng)橋梁凈高不足時(shí)還可通過(guò)短消息的方式通知管理部門(mén)采取措施，顯示屏可以根據(jù)需要顯示警示或禁航信息。

（3）成本低，安裝方便、實(shí)用性強(qiáng)。該系統(tǒng)可以避免橋梁投入大量的資金建設(shè)被動(dòng)防碰設(shè)施，效費(fèi)比高，成本低。該系統(tǒng)在橋梁及船舶航行安全方面由被動(dòng)防撞轉(zhuǎn)化為主動(dòng)防撞，從而減少事故的發(fā)生，創(chuàng)新性強(qiáng)，并且可作為橋梁安全評(píng)估系統(tǒng)的一部分，為其增加準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。該系統(tǒng)采用的技術(shù)較為成熟，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原件采購(gòu)方便，系統(tǒng)安裝、調(diào)試方便，并利用船舶已有的公共頻道資源，不會(huì)增加船舶的附加費(fèi)用，實(shí)用性較強(qiáng)。

該測(cè)報(bào)系統(tǒng)可有效施行凈空高度的預(yù)警，使船舶及時(shí)感知橋梁凈空高度，做出合理判斷，從而降低船撞橋事故的風(fēng)險(xiǎn)，可在各河流的通航上推廣，具有很好的適用性。

4 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

該系統(tǒng)在奉節(jié)長(zhǎng)江大橋、白沙沱長(zhǎng)江大橋通航孔主橋墩上進(jìn)行安裝測(cè)試（如圖4所示）。奉節(jié)長(zhǎng)江大橋及重慶白沙沱長(zhǎng)江大橋分別于2006年6月及1958年6月年建成通車(chē)，通航橋孔跨徑分別為420 m及80 m，設(shè)計(jì)最高通航水位分別為：173.48 m及190.6 m，通航凈高為18 m，該兩座橋梁在最高通航水位時(shí)橋梁實(shí)際凈高富裕很小，且其中奉節(jié)長(zhǎng)江大橋?yàn)橥ê绞芟迾蛄骸Ｔ诎惭b測(cè)試過(guò)程中，為解決高頻率激光測(cè)距傳感器MSE-LDS30B反射面2能夠平穩(wěn)浮在水面上這一問(wèn)題［4］，我們采用浮球，并將其重心固定于球體下端的，將反射面安裝在浮球頂部，通過(guò)反復(fù)調(diào)試，能夠確保在不同風(fēng)浪條件下，測(cè)距傳感器MSE-LDS30B反射面4都能夠平穩(wěn)浮在水面上，準(zhǔn)確的接收及反射接收到的激光信號(hào)。此外，針對(duì)反射面在水面移動(dòng)位置的不規(guī)律性，導(dǎo)致射激光信號(hào)不穩(wěn)定，甚至有時(shí)候反射失敗這一問(wèn)題，我們將標(biāo)尺表面加上導(dǎo)軌，并將反射面卡在導(dǎo)軌上，固定反射面只能縱向移動(dòng)，防止其左右偏移帶來(lái)的測(cè)試不準(zhǔn)確，從而解決了反射面的偏移問(wèn)題。調(diào)試穩(wěn)定后，根據(jù)試驗(yàn)，效果如下：

表1 試驗(yàn)結(jié)果表Tab.1 Test results

圖4 橋區(qū)船舶安全預(yù)警信息系統(tǒng)工作示意圖Fig.4 Sketch of forecasting system operation for ship security at bridge area

（1）由上表可以看出在安裝使用該裝置之后，船舶在通過(guò)此兩座大橋時(shí)，能有效獲取準(zhǔn)確的橋梁實(shí)際凈高的信息，有足夠的時(shí)間與所駕駛船舶實(shí)際高度進(jìn)行對(duì)比判斷，并有充足時(shí)間采取措施，提高了駕駛?cè)藛T超高判斷的準(zhǔn)確性，杜絕了因船舶超高造成的船舶海事，也有利于保證通航安全。因此該裝置的設(shè)計(jì)目的及預(yù)期目標(biāo)得到了較好的實(shí)現(xiàn)，可以在其他橋梁上推廣應(yīng)用。

（2）該裝置性能穩(wěn)定，獲取數(shù)據(jù)及報(bào)告信息較為準(zhǔn)確、及時(shí)、便捷，因此該裝置的設(shè)計(jì)目的及預(yù)期目標(biāo)能夠很好的實(shí)現(xiàn)，可以在其他橋梁上普遍推廣應(yīng)用。

5 結(jié)論及展望

該測(cè)報(bào)系統(tǒng)簡(jiǎn)單易實(shí)施，安全可靠，實(shí)用性強(qiáng)且效費(fèi)比極高，能夠及時(shí)有效的解決橋梁實(shí)際凈空高度的檢測(cè)、發(fā)布及危險(xiǎn)報(bào)警禁航問(wèn)題。它能夠很好的從源頭上解決船舶超高造成的事故，大大提高船舶通航的安全性。今后可廣泛推廣應(yīng)用于通航凈空高度富余小的內(nèi)河及跨海橋梁上，還可擴(kuò)展應(yīng)用于過(guò)江管線(xiàn)及其它跨河建筑物上。

此外，本系統(tǒng)還可以進(jìn)一步擴(kuò)展及完善，加入船舶實(shí)際高度信息獲取與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊，與本系統(tǒng)獲取的準(zhǔn)確的橋梁凈空信息相比較，從而準(zhǔn)確判斷船舶是否能夠安全通過(guò)橋區(qū)，并與海事管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)管理，建立“橋梁區(qū)域船舶安全預(yù)警信息系統(tǒng)”（如圖4所示），從根本上減少船舶超高撞擊橋梁事故的發(fā)生。

［1］陳國(guó)虞，王禮立.橋梁防撞理論及防撞裝置設(shè)計(jì)［M］.北京：人民交通出版社，2014.

［2］黃喆.橋區(qū)船舶安全通航與高度測(cè)量系統(tǒng)研究[D].大連：大連海事大學(xué),2015.

［3］徐恒梅,付永慶.相位法激光測(cè)距系統(tǒng)［J］.應(yīng)用科技,2010,37（6）：20-22. XU H M,FU Y Q.Research of the phase laser ranging system［J］.Applied Science and Technology,2010,37（6）：20-22.

［4］常鳳筠，崔旭東.激光測(cè)距傳感器在液位測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.應(yīng)用激光，2013（1）：44-47. CHANG F J,CUI X D.Laser liquid level measuring instrument design［J］.Applied Laser，2013（1）：44-47.

Real-time detection and integrated report system for navigable clearance height of bridge

GUO Yi-hao
（Changjiang Chongqing Harbour and Waterway Engineering Investigation and Design Institute,Chongqing401147,China）

According to the current standards of inland navigation,the navigable clearance height of bridge is mainly determined by the channel level and the corresponding designed highest navigable water level.The risk of ship-bridge collision is easily caused due to the frequent changes of the water level in flood season and the height disunity of light ship.According to current situation of navigable clearance height and ship in China,a real-time detection and integrated report system for navigable clearance height of bridge was proposed based on the analysis of the rapid detection and the real-time reception of ship.Also,a corresponding national patent was authorized.The clearance height of bridge is easily forecasted and the risk of ship-bridge collision is significantly reduced by the system.Moreover,the system can be widely applied in various rivers.

bridge;clearance height;ship-bridge collision;risk;automatic detection

U 656；O 242.1

A

1005-8443（2017）01-0054-05

2016-05-30；

2016-11-16

郭義浩（1963-），男，湖北天門(mén)人，高級(jí)工程師，主要從事港口航道、船閘與橋梁通航技術(shù)的研究。

Biography：GUO Yi-hao（1963-），male，senior engineer.