廣東橋梁防船撞預警系統性能現場測試方法

ICS

CCS

團體標準

T/GDHS×××—××××

橋梁防船撞預警系統性能現場測試方法

On-sitetestmethodofearly-warningsystemforbridgeanti-shipcollision

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實施

廣東省公路學會發(fā)布

1

T/XXXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由廣東華路交通科技有限公司提出。

本文件由廣東省公路學會歸口。

本文件起草單位：廣東華路交通科技有限公司、交通運輸部天津水運工程科學研究院、廣東交科檢

測有限公司、廣東省北江航道開發(fā)投資有限公司、廣東喜訊智能科技有限公司、廣州市上賽電子科技有

限公司。

主編：

參加編寫人員：

主審：

參加審查人員：

本文件為首次發(fā)布。

II

T/XXXXXXX—XXXX

引言

由于目前缺少橋梁防船撞預警系統性能現場評價相關的技術文件，通過制定本文件，可以規(guī)范橋梁

防船撞預警系統的現場測試要求，以保障其測試方法的一致性、測量結果的可靠性，為橋梁防船撞預警

系統的生產、驗收提供技術依據。

請各有關單位，在文件使用過程中，將發(fā)現的問題和意見及時反饋至廣東華路交通科技有限公司（地

址：廣東省廣州市白云區(qū)廣從八路1180號，郵政編碼：510550），以便修訂時研用。

III

T/XXXXXXX—XXXX

橋梁防船撞預警系統性能現場測試方法

1范圍

本文件描述了橋梁防船撞預警系統性能現場測試的方法，規(guī)定了測試項目、測試設備、測試條件、

測試方法和測試報告編寫的要求。

本文件適用于各等級航道上新裝和已裝橋梁防撞預警系統性能的現場測試。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

橋梁防船撞預警系統early-warningsystemforbridgeanti-shipcollision

橋梁防船撞預警系統是針對預防通航船舶碰撞通航橋梁而設計，具有主動感知、分析和判定功能，

以實現通航船舶實時監(jiān)測和危險駕駛預警的智慧電子設備系統。主要包括超高監(jiān)測、位置監(jiān)測測量功能，

以及助航信息發(fā)布、預警信息反饋、視頻監(jiān)測感知與信息處理功能。

3.2

安全富裕高度safetyandaffluenceheight

為了保障橋下船舶行駛安全而設置的富裕量。

3.3

橋梁通航實時凈高real-timenetheightofbridgenavigation

航道水面至橋梁上底高程位置垂直距離。

3.4

船舶水上高度heightofshipabovewatersurface

航行船舶最高頂點到船舶吃水線的垂直距離。

3.5

超高overheight

船舶水上高度大于橋梁通航實時凈高的行為。

3.6

偏航offcourse

船舶實時航跡或預測未來短期內航跡偏離橋區(qū)正常航道的行為。

3.7

超高預警設定誤差settingerrorofsuperelevationwarning

激光傳感器安裝預設的高度值或攝影圖像畫線預設的高度值與測試船舶實際觸發(fā)高度之差。

3.8

電子圍欄electronicfence

在橋區(qū)電子地圖上設置一定范圍的封閉平面區(qū)域。

3.9

預警earlywarning

預警系統獲取到船舶觸發(fā)到預先設定的閾值或判定船舶存在違規(guī)行為時，向外界發(fā)出的警告。

1

T/XXXXXXX—XXXX

4技術要求

4.1外觀

橋梁防船撞預警系統的外觀要求如下：

a)設備的安裝應牢固、位置正確、部件齊全；

b)帶顯示屏的預警系統，顯示模塊應安裝端正、平整，顯示屏箱體、背景幕、通道、電氣箱等

邊角過渡圓滑，無毛邊、毛刺，每個顯示屏的發(fā)光顏色應一致；

c)各電氣箱、顯示屏燈箱的出線孔開口合適、切口整齊，出線管與箱體連接密封良好，箱內接

線整齊、回路編號清楚、走線整齊。

4.2性能指標

橋梁防船撞預警系統的性能指標要求見表1。

表1橋梁防船撞預警系統的性能指標要求

性能指標技術要求

水位計示值誤差不超過±0.2m

橋梁通航實時凈高示值誤差不超過±0.3m

超高測試

船舶水上高度示值誤差不超過±0.2m

超高預警設定誤差不超過±0.2m

小于500m時，距離相對誤差為10%

位置測試船舶距橋梁實時距離測量誤差

大于500m時，距離誤差為±50m

注：針對激光對射型原理的預警系統，可不進行超高預警設定誤差的現場測試。

4.3功能指標

橋梁防船撞預警系統的功能指標要求見表2。

表2橋梁防船撞預警系統的功能指標要求

功能指標技術要求

超高預警當船舶發(fā)生超高時，預警系統應發(fā)出超高預警信號。

偏航預警當船舶發(fā)生偏航時，預警系統應發(fā)出偏航預警信號。

通過監(jiān)測設備可將通航水位、實時能見度、實時風速相關數據收集，并

助航信息發(fā)布

向航道上通航船舶提供播報。

通過橋區(qū)設置的LED顯示器、電笛、橋廓燈等裝置和AIS短信等通訊方式

預警信息反饋

應將預警信息定向傳輸給船舶駕駛員。

視頻監(jiān)測當船舶航行進入監(jiān)測范圍時，預警系統應能對船舶信息進行記錄。

5測試設備

橋梁防船撞預警系統性能現場測試的設備應滿足表3的要求。

表3橋梁防船撞預警系統性能現場測試設備要求

序號測試器具及輔助設備測量范圍準確度等級備注

1全站儀/I級/

2激光測距儀（1~1100）mI級/

3鋼卷尺（1~30）mⅡ級/

2

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表3橋梁防船撞預警系統性能現場測試設備要求（續(xù)）

序號測試器具及輔助設備測量范圍準確度等級備注

高度校準裝置的標靶投影截面寬度不

4可調節(jié)式高度校準裝置（1~25）mMPE：±1cm小于0.05m，高度不小于1m，采用漫

反射材料

全球導航衛(wèi)星系統(GNSS)

5/標稱精度20mm/

測量型接收機RTK

1.船舶具1.5m（長）×1.5m（寬）

以上的用于安裝高度校準裝置的平

6測試船舶//

臺；

2.船舶配有AIS。

7垂直度檢測尺（0~2）mMPE：±0.5mm/2m/

6測試條件

橋梁防船撞預警系統性能現場測試環(huán)境應滿足以下條件：

a)溫度(-5～35)℃；

b)濕度（10～85）%RH；

c)風速不大于4級；

d)能見度大于1km。

7測試方法

7.1外觀檢查

采用目測和手感的方法檢查橋梁防船撞預警系統的外觀。

7.2性能測試

7.2.1水位計示值誤差

7.2.1.1非接觸式水位計示值誤差

非接觸式水位計示值誤差測試步驟如下：

a)將全站儀架設在岸邊利于測量水位計的位置，測量非接觸式水位計下端面到水平面的豎直距

離作為測量結果非；

b)由預警系統讀取相應的非接觸式水位計數值為；

?1非

c)使用式（1）計算得到非接觸式水位計示值誤差。

?2

d)重復以上步驟3次，取示值誤差的平均值作為水位計示值誤差。

非=非非····································································(1)

式中：???2??1

非——非接觸式水位計示值誤差（m）；

——全站儀測量非接觸式水位計下端面到水面的豎直距離（）；

?非?m

——預警系統讀取相應的非接觸式水位計數值（）。

?非1m

7.2.1.2?接觸式水位計示值誤差2

接觸式水位計示值誤差測試步驟如下：

a)通過預警系統讀取接觸式水位計的實時水位數值接；

1

??3

T/XXXXXXX—XXXX

b)將接觸式水位計垂直提升一定高度后，用鋼卷尺測量其提升高度值，提升高度接應不小于

1m，通過預警系統讀取接觸式水位計的數值；

接??

c)使用式（2）計算得到接觸式水位計示值誤差。

??2

d)重復以上步驟3次，取示值誤差的平均值作為水位計示值誤差。

接=接接接·····························································(2)

式中：????1??2???

接——接觸式水位計示值誤差（m）；

——鋼卷尺測量接觸式水位計提升高度值（m）；

?接?

——接觸式水位計的原水位數值（m）；

?接

——接觸式水位計的提升后數值（m）。

?接1

7.2.2橋梁通航實時凈高示值誤差?2

7.2.2.1等截面梁橋通航實時凈高示值誤差

等截面梁橋通航實時凈高示值誤差測試步驟如下：

a)利用全站儀測量等截面橋梁的底面和水平面與橋墩接觸線的高程，兩者差值絕對值為橋梁通

航實時凈高通；

b)通過預警系統讀取橋梁的顯示凈高值及系統的安全富裕高度；

?1通通

c)使用式（3）計算得到等截面梁橋通航實時凈高示值誤差。

?2?3

d)重復以上步驟3次，取示值誤差的平均值作為橋梁通航實時凈高示值誤差。

通=通通通····························································(3)

式中：????2??3???1

通——橋梁通航實時凈高顯示誤差（m）；

——測量計算得到橋梁通航實時凈高（m）；

?通?

——系統獲得橋梁的顯示凈高值（m）；

?通1

——系統的安全富裕高度（m）。

?通2

7.2.2.2?變截面梁橋通航實時凈高示值誤差3

變截面梁橋通航實時凈高示值誤差測試步驟如下：

a)利用全球導航衛(wèi)星系統(GNSS)測量型接收機RTK測量水面的高程值，通過橋梁設計文件得到

橋梁通航設計高程值，差值為橋梁通航實時凈高通；

b)通過預警系統獲得橋梁的顯示凈高值及系統的安全富裕高度；

通?1通

c)使用式（3）計算得到變截面梁橋通航實時凈高示值誤差。

?2?3

d)重復以上步驟3次，取示值誤差的平均值作為橋梁通航實時凈高示值誤差。

7.2.3船舶水上高度示值誤差

船舶水上高度示值誤差測試步驟如下：

a)將測試船舶停泊于預警系統工作范圍外，將可調節(jié)式高度校準裝置豎直安裝到測試船舶的船

面上，讀取可調節(jié)式高度校準裝置的高度船；

b)利用鋼卷尺和垂直度檢測尺測量得到豎立位置到水面的垂直距離；

?1船

c)將測試船舶航行到預設報警位置附近，通過預警系統讀取船舶水上高度；

?2船

d)使用式（4）計算得到船舶水上高度示值誤差。

?3

e)重復以上步驟3次，取示值誤差的平均值作為船舶水上高度示值誤差。

4

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船=船(船+船)····························································(4)

式中：???3??1?2

船——船舶水上高度示值誤差（m）；

——讀取的可調節(jié)式高度校準裝置高度（m）；

?船?

——測量得到豎立位置到水面的垂直距離（m）；

?船1

——預警系統讀取船舶水上高度（m）。

?船2

7.2.4超高預警設定誤差?3

超高預警設定誤差測試步驟如下：

a)通過預警系統讀取或計算得到超高預警設定值預；

b)將測試船舶向橋梁方向低速航行，緩慢升高可調節(jié)式高度校準裝置，當其觸發(fā)超高預警時，

?1

讀取可調節(jié)高度校準裝置的測量值預；

c)使用式（5）計算得到設定誤差。

?2

d)重復以上步驟3次，取設定誤差的平均值作為系統的超高預警設定誤差。

預=預預····································································(5)

式中：???2??1

預——超高預警的設定誤差（m）；

——超高預警設定值（m）；

?預?

——讀取可調節(jié)高度校準裝置的測量值（m）。

?預1

7.2.5船舶距橋梁距離測量誤差?2

船舶距橋梁距離測量誤差測試步驟如下：

a)將測試船舶停泊至預警系統的有效預警距離附近，用激光測距儀在預警系統測距傳感器安裝

位置對應的橋面位置處測量船舶到橋梁的實際距離L1；

b)由預警系統讀取船舶到橋梁的距離L2；

c)使用式（6）計算得到距離測量誤差。

d)重復以上步驟3次，取距離測量誤差的平均值作為船舶距橋梁距離測量誤差。

=·········································································(6)

式中：

?????????2?????1

——距離測量誤差（m）；

——測量船舶到橋梁的實際距離（m）；

?????——統讀取船舶到橋梁的距離（m）。

????1

7.3功能測試????2

7.3.1超高預警

當水面平穩(wěn)時，將測試船舶停泊于預警系統工作范圍外，將可調節(jié)式高度校準裝置豎直安裝到測試

船舶的船面上，調節(jié)校準裝置的高度，使船舶水上高度超過預警系統設置的超高報警值0.2m，航行測試

船舶進入預警范圍，查看預警系統是否觸發(fā)超高預警。

7.3.2偏航預警

將測試船舶低速航出航道，通過預警系統監(jiān)控界面觀察船舶的位置，當船舶駛入電子圍欄區(qū)域后，

查看是否觸發(fā)偏航預警。

7.3.3助航信息發(fā)布

將測試船舶由預警范圍外向橋梁方向航行，查詢橋梁相關水文、氣象信息是否及時播報。

5

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7.3.4預警信息反饋

當測試船舶觸發(fā)超高預警和偏航預警時，查看橋區(qū)設置的LED顯示器、電笛、橋廓燈等裝置和AIS

短信等是否按照預警系統預設發(fā)出預警信號。

7.3.5視頻監(jiān)測

在完成7.3.1-7.3.4相關功能測試后，查詢預警系統，確認相關信息是否在通航時及時記錄。

8測試報告

測試報告應準確、清晰、客觀地報告每一項測試結果，測試記錄表格式參考附錄A，測試報告格式

參考附錄B。測試報告應包含下列信息：

a)標題名稱為“測試報告”；

b)測試結構的名稱和地址，進行測試的地點；

c)測試報告的唯一性標識和每一頁上的標識，以確保能夠識別該頁是屬于測試報告的一部分，

以及表明測試報告結束的清晰標識；

d)客戶的名稱和地址；

e)被測預警系統的相關信息；

f)測試所依據的技術文件；

g)測試報告的測試人員、核驗人員和批準人；

h)測試所使用的文件儀器名稱、型號規(guī)則、技術指標、證書編號；

i)測試時間、地點，測試時的環(huán)境條件；

j)測試結果。

6

T/XXXXXXX—XXXX

A

A

附錄A

（資料性）

橋梁防船撞預警系統現場測試記錄表格式

表A.1給出了橋梁防船撞預警系統現場測試記錄表的格式。

表A.1橋梁防船撞預警系統現場測試記錄表格式

項目名稱：

所在橋梁名稱：

產品名稱：測試日期：

型號規(guī)格：出廠編號：

環(huán)境條件：溫度：濕度：

詳細地址：

所最大允許誤差或準確度

儀器名稱型號規(guī)格溯源單位及證書編號證書有效日期

用等級或U

標

準

儀

器

1.外觀/□符合要求□不符合要求

h非1h非2?h非平均值

□接觸式水位計

2.水位計示值誤差

(m)?

h接1h接2h接h非

□非接觸式水位

計

平均值

h通1h通2h通3?h通

3.橋梁通航實時凈高示值誤差(m)

h船1h船2h船3?h船平均值

4.船舶水上高度示值誤差(m)

平均值

h預1h預2?h預

5.超高預警設定誤差(m)

?平均值

L1L1L

6.船舶距橋梁實時距離測量誤差(m)

7.超高預警□符合要求□不符合要求

8.偏航預警□符合要求□不符合要求

9.助航信息發(fā)布□符合要求□不符合要求

10.預警信息反饋□符合要求□不符合要求

11.視頻監(jiān)測□符合要求□不符合要求

7

T/XXXXXXX—XXXX

B

B

附錄B

（資料性）

橋梁防船撞預警系統現場測試報告格式

圖B.1~圖B.3給出了橋梁防船撞預警系統現場測試報告的格式。

測試報告

報告編號:

委托單位

委托單位地址

系統名稱

型號/規(guī)格

制造單位

批準人

（證書專用章）核驗員

測試員

測試日

年月日

期：

電話：

地址：

郵政編碼：電子郵件：

圖B.1橋梁防船撞預警系統現場測試報告封面格式

8

T/XXXXXXX—XXXX

報告編號:

測試所依據的技術文件（代號、名稱）：

測試環(huán)境條件及地點：

溫度：濕度：

地點：其它：

測試使用的主要測試設備：

不確定度或準確

名稱測量范圍度等級或最大允證書編號證書有效期至

許誤差

圖B.2橋梁防船撞預警系統現場測試報告內頁格式

9

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報告編號:

測試結果

測試項目測試結果

1.外觀□符合要求□不符合要求

2.水位計示值誤差(m)

3.橋梁通航實時凈高示值

誤差(m)

4.船舶水上高度示值誤差

(m)

5.超高預警設定誤差(m)

6.船舶距橋梁實時距離測

量誤差(m)

7.超高預警□符合要求□不符合要求

8.偏航預警□符合要求□不符合要求

9.助航信息發(fā)布□符合要求□不符合要求

10.預警信息反饋□符合要求□不符合要求

11.視頻監(jiān)測□符合要求□不符合要求

圖B.3橋梁防船撞預警系統現場測試報告內頁（測試結果）格式

10

T/XXXXXXX—XXXX

參考文獻

[1]GB50139-2014《內河通航標準》

[2]GB50348-2018《安全防范工程技術標準》

[3]GB/T50138-2010《水位觀測標準》

[4]JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》

[5]JJG971-2019《液位計檢定規(guī)程》

[6]JTG/T3360-02-2020《公路橋梁抗撞設計規(guī)范》

[7]JTS131-2012《水運工程測量規(guī)范》

[8]JTS/T181-1-2020《內河航標技術規(guī)范》

[9]T/HB0003-2020《遙測遙控LED橋梁實時凈高顯示標志技術要求》。

11

T/XXXXXXX—XXXX

目次

前言.................................................................................II

引言................................................................................III

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術語和定義.........................................................................1

4技術要求...........................................................................2

4.1外觀...........................................................................2

4.2性能指標.......................................................................2

4.3功能指標.......................................................................2

5測試設備...........................................................................2

6測試條件...........................................................................3

7測試方法...........................................................................3

7.1外觀檢查.......................................................................3

7.2性能測試.......................................................................3

7.3功能測試.......................................................................5

8測試報告...........................................................................6

附錄A（資料性）橋梁防船撞預警系統現場測試記錄表格式.................................7

附錄B（資料性）橋梁防船撞預警系統現場測試報告格式...................................8

參考文獻.............................................................................11

I

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橋梁防船撞預警系統性能現場測試方法

1范圍

本文件描述了橋梁防船撞預警系統性能現場測試的方法，規(guī)定了測試項目、測試設備、測試條件、

測試方法和測試報告編寫的要求。

本文件適用于各等級航道上新裝和已裝橋梁防撞預警系統性能的現場測試。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

橋梁防船撞預警系統early-warningsystemforbridgeanti-shipcollision

橋梁防船撞預警系統是針對預防通航船舶碰撞通航橋梁而設計，具有主動感知、分析和判定功能，

以實現通航船舶實時監(jiān)測和危險駕駛預警的智慧電子設備系統。主要包括超高監(jiān)測、位置監(jiān)測測量功能，

以及助航信息發(fā)布、預警信息反饋、視頻監(jiān)測感知與信息處理功能。

3.2

安全富裕高度safetyandaffluenceheight

為了保障橋下船舶行駛安全而設置的富裕量。

3.3

橋梁通航實時凈高real-timenetheightofbridgenavigation

航道水面至橋梁上底高程位置垂直距離。

3.4

船舶水上高度heightofshipabovewatersurface

航行船舶最高頂點到船舶吃水線的垂直距離。

3.5

超高overheight

船舶水上高度大于橋梁通航實時凈高的行為。

3.6

偏航offcourse

船舶實時航跡或預測未來短期內航跡偏離橋區(qū)正常航道的行為。

3.7

超高預警設定誤差settingerrorofsuperelevationwarning

激光傳感器安裝預設的高度值或攝影圖像畫線預設的高度值與測試船舶實際觸發(fā)高度之差。

3.8

電子圍欄electronicfence

在橋區(qū)電子地圖上設置一定范圍的封閉平面區(qū)域。

3.9

預警earlywarning

預警系統獲取到船舶觸發(fā)到預先設定的閾值或判定船舶存在違規(guī)行為時，向外界發(fā)出的警告。

1

T/XXXXXXX—XXXX

4技術要求

4.1外觀

橋梁防船撞預警系統的外觀要求如下：

a)設備的安裝應牢固、位置正確、部件齊全；

b)帶顯示屏的預警系統，顯示模塊應安裝端正、平整，顯示屏箱體、背景幕、通道、電氣箱等

邊角過渡圓滑，無毛邊、毛刺，每個顯示屏的發(fā)光顏色應一致；

c)各電氣箱、顯示屏燈箱的出線孔開口合適、切口整齊，出線管與箱體連接密封良好，箱內接

線整齊、回路編號清楚、走線整齊。

4.2性能指標

橋梁防船撞預警系統的性能指標要求見表1。

表1橋梁防船撞預警系統的性能指標要求

性能指標技術要求

水位計示值誤差不超過±0.2m

橋梁通航實時凈高示值誤差不超過±0.3m

超高測試

船舶水上高度示值誤差