广东桥梁防船撞预警系统性能现场测试方法

ICS

CCS

团体标准

T/GDHS×××—××××

桥梁防船撞预警系统性能现场测试方法

On-sitetestmethodofearly-warningsystemforbridgeanti-shipcollision

××××-××-××发布××××-××-××实施

广东省公路学会发布

1

T/XXXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由广东华路交通科技有限公司提出。

本文件由广东省公路学会归口。

本文件起草单位：广东华路交通科技有限公司、交通运输部天津水运工程科学研究院、广东交科检

测有限公司、广东省北江航道开发投资有限公司、广东喜讯智能科技有限公司、广州市上赛电子科技有

限公司。

主编：

参加编写人员：

主审：

参加审查人员：

本文件为首次发布。

II

T/XXXXXXX—XXXX

引言

由于目前缺少桥梁防船撞预警系统性能现场评价相关的技术文件，通过制定本文件，可以规范桥梁

防船撞预警系统的现场测试要求，以保障其测试方法的一致性、测量结果的可靠性，为桥梁防船撞预警

系统的生产、验收提供技术依据。

请各有关单位，在文件使用过程中，将发现的问题和意见及时反馈至广东华路交通科技有限公司（地

址：广东省广州市白云区广从八路1180号，邮政编码：510550），以便修订时研用。

III

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桥梁防船撞预警系统性能现场测试方法

1范围

本文件描述了桥梁防船撞预警系统性能现场测试的方法，规定了测试项目、测试设备、测试条件、

测试方法和测试报告编写的要求。

本文件适用于各等级航道上新装和已装桥梁防撞预警系统性能的现场测试。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

桥梁防船撞预警系统early-warningsystemforbridgeanti-shipcollision

桥梁防船撞预警系统是针对预防通航船舶碰撞通航桥梁而设计，具有主动感知、分析和判定功能，

以实现通航船舶实时监测和危险驾驶预警的智慧电子设备系统。主要包括超高监测、位置监测测量功能，

以及助航信息发布、预警信息反馈、视频监测感知与信息处理功能。

3.2

安全富裕高度safetyandaffluenceheight

为了保障桥下船舶行驶安全而设置的富裕量。

3.3

桥梁通航实时净高real-timenetheightofbridgenavigation

航道水面至桥梁上底高程位置垂直距离。

3.4

船舶水上高度heightofshipabovewatersurface

航行船舶最高顶点到船舶吃水线的垂直距离。

3.5

超高overheight

船舶水上高度大于桥梁通航实时净高的行为。

3.6

偏航offcourse

船舶实时航迹或预测未来短期内航迹偏离桥区正常航道的行为。

3.7

超高预警设定误差settingerrorofsuperelevationwarning

激光传感器安装预设的高度值或摄影图像画线预设的高度值与测试船舶实际触发高度之差。

3.8

电子围栏electronicfence

在桥区电子地图上设置一定范围的封闭平面区域。

3.9

预警earlywarning

预警系统获取到船舶触发到预先设定的阈值或判定船舶存在违规行为时，向外界发出的警告。

1

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4技术要求

4.1外观

桥梁防船撞预警系统的外观要求如下：

a)设备的安装应牢固、位置正确、部件齐全；

b)带显示屏的预警系统，显示模块应安装端正、平整，显示屏箱体、背景幕、通道、电气箱等

边角过渡圆滑，无毛边、毛刺，每个显示屏的发光颜色应一致；

c)各电气箱、显示屏灯箱的出线孔开口合适、切口整齐，出线管与箱体连接密封良好，箱内接

线整齐、回路编号清楚、走线整齐。

4.2性能指标

桥梁防船撞预警系统的性能指标要求见表1。

表1桥梁防船撞预警系统的性能指标要求

性能指标技术要求

水位计示值误差不超过±0.2m

桥梁通航实时净高示值误差不超过±0.3m

超高测试

船舶水上高度示值误差不超过±0.2m

超高预警设定误差不超过±0.2m

小于500m时，距离相对误差为10%

位置测试船舶距桥梁实时距离测量误差

大于500m时，距离误差为±50m

注：针对激光对射型原理的预警系统，可不进行超高预警设定误差的现场测试。

4.3功能指标

桥梁防船撞预警系统的功能指标要求见表2。

表2桥梁防船撞预警系统的功能指标要求

功能指标技术要求

超高预警当船舶发生超高时，预警系统应发出超高预警信号。

偏航预警当船舶发生偏航时，预警系统应发出偏航预警信号。

通过监测设备可将通航水位、实时能见度、实时风速相关数据收集，并

助航信息发布

向航道上通航船舶提供播报。

通过桥区设置的LED显示器、电笛、桥廓灯等装置和AIS短信等通讯方式

预警信息反馈

应将预警信息定向传输给船舶驾驶员。

视频监测当船舶航行进入监测范围时，预警系统应能对船舶信息进行记录。

5测试设备

桥梁防船撞预警系统性能现场测试的设备应满足表3的要求。

表3桥梁防船撞预警系统性能现场测试设备要求

序号测试器具及辅助设备测量范围准确度等级备注

1全站仪/I级/

2激光测距仪（1~1100）mI级/

3钢卷尺（1~30）mⅡ级/

2

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表3桥梁防船撞预警系统性能现场测试设备要求（续）

序号测试器具及辅助设备测量范围准确度等级备注

高度校准装置的标靶投影截面宽度不

4可调节式高度校准装置（1~25）mMPE：±1cm小于0.05m，高度不小于1m，采用漫

反射材料

全球导航卫星系统(GNSS)

5/标称精度20mm/

测量型接收机RTK

1.船舶具1.5m（长）×1.5m（宽）

以上的用于安装高度校准装置的平

6测试船舶//

台；

2.船舶配有AIS。

7垂直度检测尺（0~2）mMPE：±0.5mm/2m/

6测试条件

桥梁防船撞预警系统性能现场测试环境应满足以下条件：

a)温度(-5～35)℃；

b)湿度（10～85）%RH；

c)风速不大于4级；

d)能见度大于1km。

7测试方法

7.1外观检查

采用目测和手感的方法检查桥梁防船撞预警系统的外观。

7.2性能测试

7.2.1水位计示值误差

7.2.1.1非接触式水位计示值误差

非接触式水位计示值误差测试步骤如下：

a)将全站仪架设在岸边利于测量水位计的位置，测量非接触式水位计下端面到水平面的竖直距

离作为测量结果非；

b)由预警系统读取相应的非接触式水位计数值为；

ℎ1非

c)使用式（1）计算得到非接触式水位计示值误差。

ℎ2

d)重复以上步骤3次，取示值误差的平均值作为水位计示值误差。

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

式中：∆ℎℎ2−ℎ1

非——非接触式水位计示值误差（m）；

——全站仪测量非接触式水位计下端面到水面的竖直距离（）；

∆非ℎm

——预警系统读取相应的非接触式水位计数值（）。

ℎ非1m

7.2.1.2ℎ接触式水位计示值误差2

接触式水位计示值误差测试步骤如下：

a)通过预警系统读取接触式水位计的实时水位数值接；

1

∆ℎ3

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b)将接触式水位计垂直提升一定高度后，用钢卷尺测量其提升高度值，提升高度接应不小于

1m，通过预警系统读取接触式水位计的数值；

接∆ℎ

c)使用式（2）计算得到接触式水位计示值误差。

∆ℎ2

d)重复以上步骤3次，取示值误差的平均值作为水位计示值误差。

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

式中：∆ℎ�ℎ1−ℎ2�−ℎ

接——接触式水位计示值误差（m）；

——钢卷尺测量接触式水位计提升高度值（m）；

∆接ℎ

——接触式水位计的原水位数值（m）；

ℎ接

——接触式水位计的提升后数值（m）。

ℎ接1

7.2.2桥梁通航实时净高示值误差ℎ2

7.2.2.1等截面梁桥通航实时净高示值误差

等截面梁桥通航实时净高示值误差测试步骤如下：

a)利用全站仪测量等截面桥梁的底面和水平面与桥墩接触线的高程，两者差值绝对值为桥梁通

航实时净高通；

b)通过预警系统读取桥梁的显示净高值及系统的安全富裕高度；

ℎ1通通

c)使用式（3）计算得到等截面梁桥通航实时净高示值误差。

ℎ2ℎ3

d)重复以上步骤3次，取示值误差的平均值作为桥梁通航实时净高示值误差。

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

式中：∆ℎ�ℎ2−ℎ3�−ℎ1

通——桥梁通航实时净高显示误差（m）；

——测量计算得到桥梁通航实时净高（m）；

∆通ℎ

——系统获得桥梁的显示净高值（m）；

ℎ通1

——系统的安全富裕高度（m）。

ℎ通2

7.2.2.2ℎ变截面梁桥通航实时净高示值误差3

变截面梁桥通航实时净高示值误差测试步骤如下：

a)利用全球导航卫星系统(GNSS)测量型接收机RTK测量水面的高程值，通过桥梁设计文件得到

桥梁通航设计高程值，差值为桥梁通航实时净高通；

b)通过预警系统获得桥梁的显示净高值及系统的安全富裕高度；

通ℎ1通

c)使用式（3）计算得到变截面梁桥通航实时净高示值误差。

ℎ2ℎ3

d)重复以上步骤3次，取示值误差的平均值作为桥梁通航实时净高示值误差。

7.2.3船舶水上高度示值误差

船舶水上高度示值误差测试步骤如下：

a)将测试船舶停泊于预警系统工作范围外，将可调节式高度校准装置竖直安装到测试船舶的船

面上，读取可调节式高度校准装置的高度船；

b)利用钢卷尺和垂直度检测尺测量得到竖立位置到水面的垂直距离；

ℎ1船

c)将测试船舶航行到预设报警位置附近，通过预警系统读取船舶水上高度；

ℎ2船

d)使用式（4）计算得到船舶水上高度示值误差。

ℎ3

e)重复以上步骤3次，取示值误差的平均值作为船舶水上高度示值误差。

4

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

式中：∆ℎℎ3−ℎ1ℎ2

船——船舶水上高度示值误差（m）；

——读取的可调节式高度校准装置高度（m）；

∆船ℎ

——测量得到竖立位置到水面的垂直距离（m）；

ℎ船1

——预警系统读取船舶水上高度（m）。

ℎ船2

7.2.4超高预警设定误差ℎ3

超高预警设定误差测试步骤如下：

a)通过预警系统读取或计算得到超高预警设定值预；

b)将测试船舶向桥梁方向低速航行，缓慢升高可调节式高度校准装置，当其触发超高预警时，

ℎ1

读取可调节高度校准装置的测量值预；

c)使用式（5）计算得到设定误差。

ℎ2

d)重复以上步骤3次，取设定误差的平均值作为系统的超高预警设定误差。

预=预预····································································(5)

式中：∆ℎℎ2−ℎ1

预——超高预警的设定误差（m）；

——超高预警设定值（m）；

∆预ℎ

——读取可调节高度校准装置的测量值（m）。

ℎ预1

7.2.5船舶距桥梁距离测量误差ℎ2

船舶距桥梁距离测量误差测试步骤如下：

a)将测试船舶停泊至预警系统的有效预警距离附近，用激光测距仪在预警系统测距传感器安装

位置对应的桥面位置处测量船舶到桥梁的实际距离L1；

b)由预警系统读取船舶到桥梁的距离L2；

c)使用式（6）计算得到距离测量误差。

d)重复以上步骤3次，取距离测量误差的平均值作为船舶距桥梁距离测量误差。

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

式中：

∆𝐿𝐿𝐿𝐿2−𝐿𝐿1

——距离测量误差（m）；

——测量船舶到桥梁的实际距离（m）；

∆𝐿𝐿——统读取船舶到桥梁的距离（m）。

𝐿𝐿1

7.3功能测试𝐿𝐿2

7.3.1超高预警

当水面平稳时，将测试船舶停泊于预警系统工作范围外，将可调节式高度校准装置竖直安装到测试

船舶的船面上，调节校准装置的高度，使船舶水上高度超过预警系统设置的超高报警值0.2m，航行测试

船舶进入预警范围，查看预警系统是否触发超高预警。

7.3.2偏航预警

将测试船舶低速航出航道，通过预警系统监控界面观察船舶的位置，当船舶驶入电子围栏区域后，

查看是否触发偏航预警。

7.3.3助航信息发布

将测试船舶由预警范围外向桥梁方向航行，查询桥梁相关水文、气象信息是否及时播报。

5

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7.3.4预警信息反馈

当测试船舶触发超高预警和偏航预警时，查看桥区设置的LED显示器、电笛、桥廓灯等装置和AIS

短信等是否按照预警系统预设发出预警信号。

7.3.5视频监测

在完成7.3.1-7.3.4相关功能测试后，查询预警系统，确认相关信息是否在通航时及时记录。

8测试报告

测试报告应准确、清晰、客观地报告每一项测试结果，测试记录表格式参考附录A，测试报告格式

参考附录B。测试报告应包含下列信息：

a)标题名称为“测试报告”；

b)测试结构的名称和地址，进行测试的地点；

c)测试报告的唯一性标识和每一页上的标识，以确保能够识别该页是属于测试报告的一部分，

以及表明测试报告结束的清晰标识；

d)客户的名称和地址；

e)被测预警系统的相关信息；

f)测试所依据的技术文件；

g)测试报告的测试人员、核验人员和批准人；

h)测试所使用的文件仪器名称、型号规则、技术指标、证书编号；

i)测试时间、地点，测试时的环境条件；

j)测试结果。

6

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A

A

附录A

（资料性）

桥梁防船撞预警系统现场测试记录表格式

表A.1给出了桥梁防船撞预警系统现场测试记录表的格式。

表A.1桥梁防船撞预警系统现场测试记录表格式

项目名称：

所在桥梁名称：

产品名称：测试日期：

型号规格：出厂编号：

环境条件：温度：湿度：

详细地址：

所最大允许误差或准确度

仪器名称型号规格溯源单位及证书编号证书有效日期

用等级或U

标

准

仪

器

1.外观/□符合要求□不符合要求

h非1h非2∆h非平均值

□接触式水位计

2.水位计示值误差

(m)∆

h接1h接2h接h非

□非接触式水位

计

平均值

h通1h通2h通3∆h通

3.桥梁通航实时净高示值误差(m)

h船1h船2h船3∆h船平均值

4.船舶水上高度示值误差(m)

平均值

h预1h预2∆h预

5.超高预警设定误差(m)

∆平均值

L1L1L

6.船舶距桥梁实时距离测量误差(m)

7.超高预警□符合要求□不符合要求

8.偏航预警□符合要求□不符合要求

9.助航信息发布□符合要求□不符合要求

10.预警信息反馈□符合要求□不符合要求

11.视频监测□符合要求□不符合要求

7

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B

B

附录B

（资料性）

桥梁防船撞预警系统现场测试报告格式

图B.1~图B.3给出了桥梁防船撞预警系统现场测试报告的格式。

测试报告

报告编号:

委托单位

委托单位地址

系统名称

型号/规格

制造单位

批准人

（证书专用章）核验员

测试员

测试日

年月日

期：

电话：

地址：

邮政编码：电子邮件：

图B.1桥梁防船撞预警系统现场测试报告封面格式

8

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报告编号:

测试所依据的技术文件（代号、名称）：

测试环境条件及地点：

温度：湿度：

地点：其它：

测试使用的主要测试设备：

不确定度或准确

名称测量范围度等级或最大允证书编号证书有效期至

许误差

图B.2桥梁防船撞预警系统现场测试报告内页格式

9

T/XXXXXXX—XXXX

报告编号:

测试结果

测试项目测试结果

1.外观□符合要求□不符合要求

2.水位计示值误差(m)

3.桥梁通航实时净高示值

误差(m)

4.船舶水上高度示值误差

(m)

5.超高预警设定误差(m)

6.船舶距桥梁实时距离测

量误差(m)

7.超高预警□符合要求□不符合要求

8.偏航预警□符合要求□不符合要求

9.助航信息发布□符合要求□不符合要求

10.预警信息反馈□符合要求□不符合要求

11.视频监测□符合要求□不符合要求

图B.3桥梁防船撞预警系统现场测试报告内页（测试结果）格式

10

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参考文献

[1]GB50139-2014《内河通航标准》

[2]GB50348-2018《安全防范工程技术标准》

[3]GB/T50138-2010《水位观测标准》

[4]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》

[5]JJG971-2019《液位计检定规程》

[6]JTG/T3360-02-2020《公路桥梁抗撞设计规范》

[7]JTS131-2012《水运工程测量规范》

[8]JTS/T181-1-2020《内河航标技术规范》

[9]T/HB0003-2020《遥测遥控LED桥梁实时净高显示标志技术要求》。

11

T/XXXXXXX—XXXX

目次

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

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

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4技术要求...........................................................................2

4.1外观...........................................................................2

4.2性能指标.......................................................................2

4.3功能指标.......................................................................2

5测试设备...........................................................................2

6测试条件...........................................................................3

7测试方法...........................................................................3

7.1外观检查.......................................................................3

7.2性能测试.......................................................................3

7.3功能测试.......................................................................5

8测试报告...........................................................................6

附录A（资料性）桥梁防船撞预警系统现场测试记录表格式.................................7

附录B（资料性）桥梁防船撞预警系统现场测试报告格式...................................8

参考文献.............................................................................11

I

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桥梁防船撞预警系统性能现场测试方法

1范围

本文件描述了桥梁防船撞预警系统性能现场测试的方法，规定了测试项目、测试设备、测试条件、

测试方法和测试报告编写的要求。

本文件适用于各等级航道上新装和已装桥梁防撞预警系统性能的现场测试。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

桥梁防船撞预警系统early-warningsystemforbridgeanti-shipcollision

桥梁防船撞预警系统是针对预防通航船舶碰撞通航桥梁而设计，具有主动感知、分析和判定功能，

以实现通航船舶实时监测和危险驾驶预警的智慧电子设备系统。主要包括超高监测、位置监测测量功能，

以及助航信息发布、预警信息反馈、视频监测感知与信息处理功能。

3.2

安全富裕高度safetyandaffluenceheight

为了保障桥下船舶行驶安全而设置的富裕量。

3.3

桥梁通航实时净高real-timenetheightofbridgenavigation

航道水面至桥梁上底高程位置垂直距离。

3.4

船舶水上高度heightofshipabovewatersurface

航行船舶最高顶点到船舶吃水线的垂直距离。

3.5

超高overheight

船舶水上高度大于桥梁通航实时净高的行为。

3.6

偏航offcourse

船舶实时航迹或预测未来短期内航迹偏离桥区正常航道的行为。

3.7

超高预警设定误差settingerrorofsuperelevationwarning

激光传感器安装预设的高度值或摄影图像画线预设的高度值与测试船舶实际触发高度之差。

3.8

电子围栏electronicfence

在桥区电子地图上设置一定范围的封闭平面区域。

3.9

预警earlywarning

预警系统获取到船舶触发到预先设定的阈值或判定船舶存在违规行为时，向外界发出的警告。

1

T/XXXXXXX—XXXX

4技术要求

4.1外观

桥梁防船撞预警系统的外观要求如下：

a)设备的安装应牢固、位置正确、部件齐全；

b)带显示屏的预警系统，显示模块应安装端正、平整，显示屏箱体、背景幕、通道、电气箱等

边角过渡圆滑，无毛边、毛刺，每个显示屏的发光颜色应一致；

c)各电气箱、显示屏灯箱的出线孔开口合适、切口整齐，出线管与箱体连接密封良好，箱内接

线整齐、回路编号清楚、走线整齐。

4.2性能指标

桥梁防船撞预警系统的性能指标要求见表1。

表1桥梁防船撞预警系统的性能指标要求

性能指标技术要求

水位计示值误差不超过±0.2m

桥梁通航实时净高示值误差不超过±0.3m

超高测试

船舶水上高度示值误差