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专利名称：远距离双束激光船舶超高报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光报警领域，尤其是一种远距离双束激光船舶超高报警装置。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，水面桥梁被超高船舶撞塌的特大事故时有发生，给社 会经济的正常运行和生命财产带来重大的经济损失，也造成了恶劣的社会影响。因此，采用 技术手段对产生超高船舶撞桥的危险进行事前智能预警，保障交通大动脉的顺利运行，是 目前的迫切需要。如图1所示，激光对射遮断报警器通常应用于公路桥、隧道等场合，对通行车辆的 高度进行监控，作用距离一般不超过100米，架设高度只有几米，在此条件下，简单的激光 对射遮断报警器可以正常发挥作用。而对于中大型水面桥梁，水面宽度可达2 3KM，监控 高度可达20 30M，水面常有大型飞鸟飞行，在此条件下，激光接收部分难以对准，由于架 设在高处，强风引起的激光发射基座的轻微晃动会使激光光束偏离，造成接收器的接收信 号中断引起误报，大型飞鸟飞行遮断的光束也会引起误报，开阔水面上各种光线的波浪反 射和电磁杂波也会引起误报。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够实现远距离、超高度实时报警，避免误报警 的远距离双束激光船舶超高报警装置。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种远距离双束激光船舶超 高报警装置，包括至少两个激光发射器以及与其相配合的激光接收器，各个激光发射器发 出相应频率的激光光束至各个激光接收器，每个激光接收器均与报警器相连。由上述技术方案可知，本实用新型以激光光线是否被超高船舶遮断为基本原理， 当激光光线被超高船舶遮挡时产生报警信号，对所有通过中大型桥梁下的通航船舶高度进 行监控，对危及桥梁安全的超高船舶进行实时报警。同时解决大型河流远距离激光接收和 大型桥梁激光器超高架设造成的激光器晃动引起的误报；双束激光同时被遮断才产生报 警，减少飞鸟等引起的误报；对激光频率进行调制与解调，减少其他电磁波和光线造成的误 报。
图1是现有激光对射遮断报警器的电路框图；图2为本实用新型中激光发射器的电路框图；图3为本实用新型中激光接收器和报警器的电路框图。
具体实施方式
一种远距离双束激光船舶超高报警装置，包括至少两个激光发射器10以及与其相配合的激光接收器20，各个激光发射器10发出相应频率的激光光束至各个激光接收器 20，每个激光接收器20均与报警器30相连，如图2、3所示。激光射遮断报警是利用的是激 光光束发散角小、方向性好、光束集中、功率密度大、光线穿透力强，受太阳光、灯光、雨、雾、 雪、沙尘、电磁、雷电、电波等干扰小等特性研制，因此，作为一种用作对射的光源，激光具有 无比的优越性。当激光光束被经过的物体遮挡时，激光接收部分无激光光线接收并产生报 警信号。结合图2、3，所述的激光发射器10包括安装在监控河段一岸且呈上下对齐布置的 第一、二激光发射器，双束激光上下相隔一定距离平行发射与接收，第一、二激光发射器的 安装高度为桥梁的安全通行高度，以能使超高船只采取正确措施规避危险为依据。所述的 激光接收器20包括安装在监控河段对岸的第一、二激光接收器，第一激光接收器与第一激 光发射器处于同一水平线，第二激光接收器与第二激光发射器处于同一水平线。第一、二激 光发射器的发射频率调制使激光以特定频率发射，第一、二激光发射器发出的二束激光以 不同频率发射。结合图2、3，所述的激光发射器10包括时钟电路11，时钟电路11发出一定频率的 脉冲信号至脉冲整形电路12，脉冲整形电路12通过驱动电路13与脉冲激光器14相连，储 能电路15向脉冲激光器14供电，脉冲激光器14通过准直扩束扩角透镜16发出激光光束， 使激光光束以一定的可调扩散角进行发射，保证在激光接收器20晃动的情况下也能接收 到激光光束。时钟电路11根据探测系统对发射频率的要求，产生一定频率的脉冲信号发往 脉冲整形电路12 ；脉冲整形电路12对接收的脉冲信号进行整形；驱动电路13依据整形后 的脉冲信号驱动脉冲激光器14发送一定频率的激光束；储能电路15提供充足电荷，以保证 电路工作时，瞬间产生大电流驱动脉冲激光器14。结合图2、3，所述的激光接收器20包括接收器23，接收器23通过光栅21、滤光片 22接收激光发射器10发出的激光光束，接收器23输出电脉冲至放大与滤波电路24，放大 与滤波电路M将经放大后的电信号发送至比较器25，比较器25输出超过阈值电平的电信 号至频率解调电路26，频率解调电路沈输出解调后的激光频率至频率比较电路27，频率比 较电路27将解调后的激光频率与激光发射器10发出的激光频率进行比较并判断是否发生 频率中断，若中断，表示被遮断，否则，表示未被遮断，频率比较电路27发出遮断告警信号 至报警器30。滤光片22过滤掉大部分非激光波长的其他干扰光线后，聚焦到接收器23 ；接 收器23的雪崩二极管接收聚焦的激光光线并转变成电信号；放大与滤波电路M将接收来 的微弱信号进行二级放大和杂波过滤；频率解调电路26将信号进行解调，排除其他频率干 扰并判断激光信号是否被遮断。结合图2、3，所述的报警器30内设置与门门电路31，第一、二激光接收器的频率比 较电路27均发出遮断告警信号至与门门电路31，报警器30采用声光报警。与门门电路31 将二束激光发来的遮断信号相与，只有二束激光同时被遮断报警器30才发出报警信号。本实用新型以激光光线扩束扩角、激光频率调制与解调、激光光学滤波、激光信号 放大、双束激光判断等技术，解决了中大型桥梁开阔水面远距离、高架设、高干扰等条件下 的激光发射与接收判断问题，为桥梁安全提供了有力保障。
权利要求1.一种远距离双束激光船舶超高报警装置，其特征在于包括至少两个激光发射器 (10)以及与其相配合的激光接收器(20)，各个激光发射器(10)发出相应频率的激光光束 至各个激光接收器(20)，每个激光接收器00)均与报警器(30)相连。
2.根据权利要求1所述的远距离双束激光船舶超高报警装置，其特征在于所述的激 光发射器(10)包括安装在监控河段一岸且呈上下对齐布置的第一、二激光发射器，第一、 二激光发射器的安装高度为桥梁的安全通行高度，所述的激光接收器00)包括安装在监 控河段对岸的第一、二激光接收器，第一激光接收器与第一激光发射器处于同一水平线，第 二激光接收器与第二激光发射器处于同一水平线。
3.根据权利要求1所述的远距离双束激光船舶超高报警装置，其特征在于所述的激 光发射器(10)包括时钟电路(11)，时钟电路(11)发出一定频率的脉冲信号至脉冲整形电 路(12)，脉冲整形电路(12)通过驱动电路(13)与脉冲激光器(14)相连，储能电路(15)向 脉冲激光器(14)供电，脉冲激光器(14)通过准直扩束扩角透镜(16)发出激光光束。
4.根据权利要求1所述的远距离双束激光船舶超高报警装置，其特征在于所述的激 光接收器00)包括接收器(23)，接收器通过光栅(21)、滤光片0 接收激光发射器 (10)发出的激光光束，接收器输出电脉冲至放大与滤波电路(M)，放大与滤波电路 (24)将经放大后的电信号发送至比较器05)，比较器05)输出超过阈值电平的电信号至 频率解调电路(26)，频率解调电路06)输出解调后的激光频率至频率比较电路(27)，频率 比较电路(XT)将解调后的激光频率与激光发射器(10)发出的激光频率进行比较并判断是 否发生频率中断，频率比较电路(XT)发出遮断告警信号至报警器(30)。
5.根据权利要求2或4所述的远距离双束激光船舶超高报警装置，其特征在于所述 的报警器(30)内设置与门门电路(31)，第一、二激光接收器的频率比较电路(XT)均发出遮 断告警信号至与门门电路(31)，报警器(30)采用声光报警。
专利摘要本实用新型涉及一种远距离双束激光船舶超高报警装置，包括至少两个激光发射器以及与其相配合的激光接收器，各个激光发射器发出相应频率的激光光束至各个激光接收器，每个激光接收器均与报警器相连。本实用新型以激光光线是否被超高船舶遮断为基本原理，当激光光线被超高船舶遮挡时产生报警信号，对所有通过中大型桥梁下的通航船舶高度进行监控，对危及桥梁安全的超高船舶进行实时报警。同时解决大型河流远距离激光接收和大型桥梁激光器超高架设造成的激光器晃动引起的误报；双束激光同时被遮断才产生报警，减少飞鸟等引起的误报；对激光频率进行调制与解调，减少其他电磁波和光线造成的误报。
文档编号G01S11/12GK201828663SQ20102057544
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者司伟, 郑立宏 申请人:安徽中超信息系统有限公司