Система визуально-радарного контроля безопасного прохождения судов вблизи мостовых опор

 Задача

Обеспечить эффективный и автономный контроль за прохождением судов в районе мостов, исключив зависимость от погодных условий, судового оборудования и человеческого фактора. Система должна обеспечивать предупреждение об опасных траекториях, фиксировать навигационные события и не требовать береговой инфраструктуры.

 Проблема

Мостовые переходы, особенно в зонах интенсивного речного движения, представляют собой потенциально опасные участки навигации. Причины:

●       ограниченная ширина фарватера;

●       узкие пролеты и низкий клиренс мостов;

●       сильные течения и дрейф при постановке на якорь;

●       отсутствие постоянного наблюдения и связи с судоводителями;

●       ограниченная видимость ночью и в условиях тумана.

Даже незначительное отклонение от курса может привести к столкновению с опорой, что влечёт за собой разрушение мостовых конструкций, а следовательно - длительную блокировку судоходства. Это всегда риски для жизни экипажа и пассажиров, а также потенциальный экологический ущерб (при аварии танкеров, барж с ГСМ и т.д.).

Решение: видео-радиолокационный комплекс DIVITEC

Архитектура системы

Система визуально-радарного контроля устанавливается непосредственно на конструкциях моста — без вынесенных береговых постов. Комплекс монтируется на опорах, пролетных строениях или несущих балках моста.

В состав входят:

●      радиолокационный датчик;

●      биспектральная видеокамера (день/ночь).

Система непрерывно отслеживает движение судов, прогнозирует их траектории и визуально подтверждает манёвры. Все события архивируются и могут быть переданы в службы безопасности или управления движением.

Конфигурация и варианты размещения

Оборудование монтируется исключительно на самом мосту — это позволяет сократить инфраструктурные затраты и обеспечить прямую видимость наблюдаемого участка. Варианты размещения оборудования:

●     На опоре моста:

●       обеспечивает стабильную жесткую установку;

●       дает лучший обзор вдоль фарватера;

●       упрощает доступ для обслуживания при наличии техперехода.

●      На пролетном строении (над проемом):

●       позволяет вести наблюдение строго сверху;

●       дает оптимальное перекрытие зоны подмостового пространства;

●       снижает вероятность ослепления светом от судов.

●      На боковой балке или фермовом элементе:

●       удобно при многопролетных мостах;

●       позволяет организовать боковое радарное наблюдение;

●       хорошо подходит для монтажа камер с большим углом обзора.

Сценарии применения

Система рассчитана на критические и типовые навигационные ситуации.

Состав и принцип работы системы

В рамках построения стационарной системы визуально-радарного наблюдения за движением судов в районе мостовых переходов используются два ключевых устройства:

●       радиолокационный сенсор DT-SHIP3000

●       биспектральная поворотная камера DS-BIPT6436LP/M75/Z40/IR500.

Оба устройства устанавливаются непосредственно на конструкциях моста (опорах, пролетных балках) и обеспечивают надежный контроль навигационной обстановки в зоне риска — без зависимости от береговой инфраструктуры, погодных условий и судовых навигационных систем.

Радиолокационный сенсор DT-SHIP3000

Радар обеспечивает автономное обнаружение, сопровождение и анализ движения судов в зоне подмостового пространства. Устройство работает независимо от бортовых трансляторов (AIS) и не требует погодной видимости, что делает его критически важным элементом контроля в условиях тумана, ночного времени и нарушений навигационного режима. Большой радиус действия, высокая точность позиционирования и возможность сопровождения до 128 целей одновременно позволяют обеспечить объективную картину движения судов в сложной мостовой обстановке.

Рабочая частота радара - 24 ГГц не требует регистрации в ГКРЧ. Устройство функционирует на принципе FMCW-модуляции и обладает высокой точностью позиционирования (до 0.75 м). Горизонтальный сектор охвата — 90°, вертикальный — 13°. Радар автоматически определяет ключевые параметры каждой цели: дистанцию, направление, скорость и угловое положение относительно антенны.

Для интеграции в систему предусмотрена поддержка произвольного конфигурирования зон тревоги, маскирования и предупреждений — с возможностью нанесения зон любой геометрии. Управление параметрами осуществляется через профессиональное ПО DivitecPro-S (входит в комплект поставки). Обработка данных может вестись как локально, так и с выводом на внешний операторский пост.

Характеристики радара позволяют:

●       фиксировать суда на расстоянии до 3000 м (среднетоннажные корабли) и до 1200 м (маломерные суда);

●       прогнозировать опасное сближение с опорами по курсу и скорости;

●       формировать тревожные сигналы и зоны контроля.

Радар подключается через сетевой интерфейс RJ-45 с поддержкой PoE+ (IEEE 802.3at) или через питание 12 В постоянного тока. Интерфейс RS-485 обеспечивает сопряжение с поворотными камерами и другими компонентами системы. Полная совместимость гарантирована с PTZ-камерами серий DS-CR, DS-TR, DS-MR, DS-ML, DS-WR, DS-VR и DS-YS.

Диапазон рабочих температур составляет от –40 до +75 °C, что позволяет использовать устройство без дополнительного обогрева. Степень пылевлагозащиты — IP67, антивандальная стойкость корпуса соответствует IK09. Рекомендуемая высота установки на конструкциях моста — от 1.2 до 4 метров в зависимости от задачи и расположения пролета. Поставляется в комплекте с монтажным кронштейном и крепежом.

Устройство не требует внешних навигационных данных (AIS, GNSS), способно работать полностью автономно и предназначено для круглосуточного обнаружения судов в зоне ограниченного фарватера и пролетного пространства моста.

Биспектральная поворотная камера DS-BIPT6436LP/M75/Z40/IR50

Использование камеры в составе системы позволяет:

●       визуально фиксировать направление движения судна в зоне риска;

●       оценивать его габариты и динамику при отсутствии освещения;

●       получать тепловую сигнатуру объекта до момента его визуального контакта;

●       реагировать на появление объектов в опасной зоне по интеллектуальным правилам.

Камера оснащена моторизованной оптикой, поворотным механизмом и интеллектуальной аналитикой, позволяющей выполнять автоматическое распознавание целей (человек, транспортное средство, очаг пламени).

Устройство обеспечивает тепловизионное обнаружение человека и огня на расстоянии до 3121 м, транспортных средств в идеальных условиях - до 9583 м, с распознаванием на дистанции до 780/2396/1022 м соответственно. Уверенное обнаружение судов на реке (фон воды, влажность, туман) - рабочая дистанция обнаружения - до 3-5 км.

Тепловизионный модуль построен на базе неохлаждаемого сенсора IRFPA 640×512 с чувствительностью 40 мК и объективом 75 мм (F1.0). Диапазон спектра — 8–14 мкм. Видеоканал основан на 4 Мп CMOS-сенсоре с 40-кратным оптическим увеличением, углом обзора от 59.1° до 1.8° по горизонтали и интегрированной ИК-подсветкой до 500 м.

Поворотная часть обеспечивает панорамирование на 360° и наклон от +90° до –90°, с предустановками, маршрутами и поддержкой 3D-позиционирования. Скорость наведения регулируется от 0.01°/с до 60°/с. Стабильность позиционирования — ±0.1°. Поддерживается автоматическая и ручная фокусировка, стеклоочиститель линзы встроен.

Камера поддерживает видеокодеки H.265, H.264 и MJPEG, до двух независимых потоков на каждый спектральный канал. Присутствует аудио вход/выход (2/2), тревожные входы/выходы (9/4), интерфейсы RJ-45, RS485, BNC, слот microSD до 256 ГБ. Совместима с ONVIF, SDK, Pelco-D. Поставляется с предустановленным программным обеспечением DivitecPro-S.

Питание осуществляется от источника 36 В постоянного тока, максимальное энергопотребление — до 150 Вт. Рабочий диапазон температур — от –40°C до +60°C, холодный старт возможен при –25°C. Степень защиты корпуса — IP66. Масса камеры — 23 кг, габариты — 594×350×337 мм. Камера выполнена в металлическом корпусе, предназначена для наружной установки без необходимости дополнительного обогрева.

Для применения в составе мостовой системы наблюдения камера рекомендуется к установке на опорах, поперечных балках или верхних частях пролетных конструкций, обеспечивающих стабильную платформу и непрерывный обзор фарватера. Совместное использование с радаром DT-SHIP3000 обеспечивается через синхронизированное ПО DivitecPro-S.

Режимы работы

Система поддерживает два режима работы:

●     Автоматический мониторинг: постоянная запись, тревоги без участия оператора;

●     Ручной контроль: при высокой интенсивности движения оператор ведет ручное сопровождение целей.

Ограничения и допущения

Система предназначена исключительно для наблюдения и анализа. Она никак не влияет на управление судном: может работать автономно, но поддерживает интеграцию с AIS и диспетчерскими центрами. Визуально-радарный комплекс будет работать 24/7/365: и если камера может «просесть» в ливень или снегопад, точные данные придут от радара, который стабильно работает в любую погоду. При установке радаров рекомендуется учитывать линии прямой видимости.

Система может быть:

●       установлена как единичное решение для конкретного пролёта;

●       расширена на многопролетные мосты (модульно);

а также интегрирована в:

●       региональные навигационные центры;

●       центры безопасности (ГИМС, РИС);

●       автоматизированные системы мониторинга инфраструктуры.

Резюмируем:

Компактная и автономная система визуально-радарного контроля, установленная непосредственно на конструкциях моста, позволяет обеспечить:

●       объективный контроль движения судов;

●       своевременное выявление отклонений от фарватера, опасных сближений и прочих угроз;

●       всепогодную и круглосуточную фиксацию событий;

●       интеграцию в существующую диспетчерскую и охранную инфраструктуру.

Решение реализуется без береговой инфраструктуры, минимизирует строительные работы и повышает безопасность в навигационно сложных точках.