内河船舶进出船闸控制方法及系统

摘要

本发明涉及港航信息化技术领域，具体涉及内河船舶进出船闸控制方法及系统。系统平台模块能够提前接收船舶信息，然后通过船舶通道管理模块对船舶的通行进行管控，具体包括通过数据处理模块内部存储的通行判定策略和系统平台模块接收到的船舶信息得到通行判定结果，并通过信息发布模块将通行判定结果发送给船舶，从而对船舶进行智能化调度；系统平台模块根据船舶通道管理模块的调度控制船闸模块，实现船闸自动开启和关闭，并通过交通信号模块对船舶通行进行有序的控制，最后通过雷达探测模块和视频监视模块监测船闸内船舶的通行情况。本方案解决传统船舶通行需要抵达船闸附近才能调度，等待时间过长的问题，提高了船舶过闸的通行效率。

权利要求

1.内河船舶进出船闸控制系统，其特征在于，包括船舶通道管理模块、视频监控模块、船闸模块、信息发布模块以及系统平台模块；

船舶通道管理模块：用来对船舶进出船闸进行调度；船舶通道管理模块包括数据处理模块、雷达探测模块和交通信号模块，所述数据处理模块存储有通行判定策略，所述数据处理模块用来根据通行判定策略和船舶信息得到通行判定结果，通行判定结果包括通行序号、等待时长和拒入通知；所述雷达探测模块用来检测船闸内船舶的通行情况；所述交通信号模块用来显示船闸当前是否为可通行状态；所述通行判定策略包括第一基本策略、第二基本策略和第三基本策略；所述第一基本策略包括在无对向船舶占用船闸时控制通信号模块亮起绿灯，在有对向船舶占用船闸时控制通信号模块亮起红灯；所述第二基本策略包括根据船舶信息进行通行排序得到通行序号，默认实时位置为第一优先级，宽度、长度、载重和船舶类型作为第二优先级；所述第三基本策略包括在不同时期调整船舶信息对通行排序的优先级，包括在汛期和枯水期将载重提高为第一优先级；

信息发布模块：包括室外音频广播和LED显示屏；所述LED显示屏用来显示船闸的开关状态和报警信息；所述LED显示屏还用来显示船舶的通行序号和等待时长；所述室外音频广播用来对通行判定结果为拒入的船舶进行驱离；LED显示屏还用来通过GIS地图对船闸、摄像头和船舶进行地理信息展示；

系统平台模块：用来接收船舶发送的船舶信息并发送给船舶通道管理模块；所述船舶信息包括船载北斗定位装置发送的实时位置，以及宽度、长度、船名、载重、船舶类型、船舶编号和终端编号；系统平台模块还用于控制信息发布模块、视频监控模块和船闸模块；

视频监控模块：用来对过闸的船舶进行实时监控；

船闸模块：用来控制船闸开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的内河船舶进出船闸控制系统，其特征在于，所述船舶通道管理模块还包括水上ETC装置。

3.根据权利要求1所述的内河船舶进出船闸控制系统，其特征在于，所述视频监控模块包括用来存储视频录像的NVR硬盘录像机。

4.根据权利要求1所述的内河船舶进出船闸控制系统，其特征在于，所述船舶通道管理模块还包括应急控制模块；当异常情况发生时，通过应急控制模块控制船闸打开或关闭。

5.内河船舶进出船闸控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1～4任一所述的内河船舶进出船闸控制系统，包括以下步骤：步骤1：接收船舶发送的船舶信息；

步骤2：爬取气象新闻中的水文信息和天气信息，与船舶信息形成综合信息；

步骤3：根据内部存储的通行判定策略和综合信息得到通行判定结果，所述通行判定结果包括通行、等待和拒入；

步骤4：对判定结果为通行的船舶进行优先级排序，得到通行序号，通行序号包括上行序号和下行序号；

步骤5：根据判定结果向船舶发送与判定结果对应的通知；

步骤6：根据通行序号对船舶放行。

6.根据权利要求5所述的内河船舶进出船闸控制方法，其特征在于，放行包括以下步骤：S1：识别当前船舶行进方向，在无对向船舶占用船闸时，控制本航向绿灯通行；

S2：打开本侧船闸，通过室外广播语音提示本侧通行序号最小的船舶驶入，通过LED显示屏显示船舶信息，并对船舶进行视频录像；

S3：当雷达检测到船舶完全驶入船闸后，控制红灯亮起禁止通行，同时关闭本侧船闸进行过闸；

S4：当船闸内水位于出闸水位一致时，打开对侧船闸，通过室外广播语音提示船舶驶出；

S5：当雷达检测到船舶完全驶出船闸后，控制对侧航向绿灯通行，通过室外广播语音提示对侧通行序号最小的船舶驶入。

说明书

内河船舶进出船闸控制方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及港航信息化技术领域，具体涉及内河船舶进出船闸控制方法及系统。

背景技术

[0002] 随着内河水上交通运输的发展，船舶通过船闸的效率问题也越来越严峻。

[0003] 为解决上述问题，现有技术通常是利用摄像头以及船闸来管控，进行人工干预和调控，但由于人工处理的效率较低，达不到船舶实时通行的效果，船舶较多时，容易发生通行不畅甚至出现拥堵现象。

[0004] 因此现在急需一种更加智能的船舶进出船闸控制方法及系统，来解决内河船舶进入船闸时，通行速度慢、效率低，造成船舶拥堵的问题。

发明内容

[0005] 本发明意在提供一种内河船舶进出船闸控制方法，用来解决内河船舶进入船闸时拥堵的技术问题。

[0006] 本发明提供的基础方案为：内河船舶进出船闸控制系统，包括船舶通道管理模块、视频监控模块、船闸模块、信息发布模块以及系统平台模块；

[0007] 船舶通道管理模块：用来对船舶进出船闸进行调度；船舶通道管理模块包括数据处理模块、雷达探测模块和交通信号模块，所述数据处理模块存储有通行判定策略，所述数据处理模块用来根据通行判定策略和船舶信息得到通行判定结果，通行判定结果包括通行序号、等待时长和拒入通知；所述雷达探测模块用来检测船闸内船舶的通行情况；所述交通信号模块用来显示船闸当前是否为可通行状态；

[0008] 信息发布模块：包括室外音频广播和LED显示屏；所述LED显示屏用来显示船闸的开关状态和报警信息；所述LED显示屏还用来显示船舶的通行序号和等待时长；所述室外音频广播用来对通行判定结果为拒入的船舶进行驱离；LED显示屏还用来通过GIS地图对船闸、摄像头和船舶进行地理信息展示；

[0009] 系统平台模块：用来接收船舶发送的船舶信息并发送给船舶通道管理模块；所述船舶信息包括船载北斗定位装置发送的实时位置；系统平台模块还用于控制信息发布模块、视频监控模块和船闸模块；

[0010] 视频监控模块：用来对过闸的船舶进行实时监控；

[0011] 船闸模块：用来控制船闸开启或关闭。

[0012] 本发明的工作原理及优点在于：。

[0013] 本发明内河船舶进出船闸控制系统，系统平台模块能够提前接收船舶信息，然后通过船舶通道管理模块对船舶的通行进行管控，具体包括通过数据处理模块内部存储的通行判定策略和系统平台模块接收到的船舶信息得到通行判定结果，并通过信息发布模块将通行判定结果发送给船舶，从而对船舶进行智能化调度；系统平台模块根据船舶通道管理模块的调度控制船闸模块，实现船闸自动开启和关闭，并通过交通信号模块对船舶通行进行有序的控制，最后通过雷达探测模块和视频监视模块监测船闸内船舶的通行情况。

[0014] 本方案通过系统平台模块提前获取船舶信息，从而能够在船舶抵达船闸附近前就开始对船舶是否符合通行条件进行判定，通过室外音频广播驱离不符合通行条件的船舶，并根据通行判定策略得到符合通行条件船舶的通行序号和等待时长，提前做好调度准备；现有技术通常存在技术偏见认为先来后到是最高效的调度方法，但当船舶数量多时，船舶的实际通行效率并不高，相比于现有技术，本方案不用完全依靠先来后到的顺序进行调度，能够在船舶还未到船闸附近的时候就根据船舶信息先一步调度，对船舶发送通行判定结果，不用当船舶抵达后船闸后再调度，节约了调度所花费的时间，且可供调度的范围更大、船舶更多，使调度更加科学合理，减少不同类型和不同大小的船舶到来顺序不同导致调度不合理，从而避免浪费更多时间；同时，由于还安装有雷达探测模块和视频监控模块，能够对通行中的船只进行实时监控，避免船舶突然抛锚、无动力、碰撞等突发情况导致意外关闭船闸，增加了船舶通行效率的通行安全性。

[0015] 进一步，所述船舶信息包括宽度、长度、船名、载重、船舶类型、船舶编号、终端编号和实时位置。相比于现有技术，本方案提前获取船舶的实时位置，从而能够提前对船舶进行调度，避免船舶一拥而上堵在船闸附近，从而提高了船舶通行效率。

[0016] 进一步，所述通行判定策略包括第一基本策略，所述第一基本策略包括在无对向船舶占用船闸时控制通信号模块亮起绿灯，在有对向船舶占用船闸时控制通信号模块亮起红灯。本方案能够提前对船舶进行预警，避免船舶堵在闸首妨碍对向船舶驶出闸室，从而提高通行效率。

[0017] 进一步，所述通行判定策略包括第二基本策略，所述第二基本策略包括根据船舶信息进行通行排序得到通行序号，默认实时位置为第一优先级，宽度、长度、载重和船舶类型作为第二优先级。本方案在一段时间内通行船舶数量不多，但需要排队的情况下，仍然以实时位置为调度的首要考虑因素，保证调度的公平性。

[0018] 进一步，所述通行判定策略包括第三基本策略，所述第三基本策略包括在不同时期调整船舶信息对通行排序的优先级，包括在汛期和枯水期将载重提高为第一优先级。本方案在汛期和枯水期，调高载重的优先级，包括在汛期载重越大优先级越高，在枯水期载重越小优先级越高，避免船舶不易控制或搁浅导致堵塞闸室，从而提高通行效率。

[0019] 进一步，所述船舶通道管理模块还包括水上ETC装置。本方案能够缩短船舶缴费流程，避免船员水上往返缴费，从而缩短过闸时间，有效提高了船舶过闸效率和闸室利用率，同时避免船员往返船舶出现事故，提高安全性；相比于现有技术的线上缴费，本方案使安装有ETC卡片的船舶过闸更方便，且过闸速度更快。

[0020] 进一步，所述视频监控模块包括用来存储视频录像的NVR硬盘录像机。本方案能够在实时监控的同时得到视频录像，通过NVR的多信道回放更加有利于后期取证。

[0021] 进一步，所述船舶通道管理模块还包括应急控制模块；当异常情况发生时，通过应急控制模块控制船闸打开或关闭。本方案能够在无法自动控制或来不及自动控制船闸时，进行手动控制，使系统整体的稳定性更好，不会因为船闸模块出现问题导致堵塞，进而提高通行效率和通行安全性。

[0022] 内河船舶进出船闸控制方法，应用于内河船舶进出船闸控制系统，包括以下步骤：

[0023] 步骤1：接收船舶发送的船舶信息；

[0024] 步骤2：爬取气象新闻中的水文信息和天气信息，与船舶信息形成综合信息；

[0025] 步骤3：根据内部存储的通行判定策略和综合信息得到通行判定结果，所述通行判定结果包括通行、等待和拒入；

[0026] 步骤4：对判定结果为通行的船舶进行优先级排序，得到通行序号，通行序号包括上行序号和下行序号；

[0027] 步骤5：根据判定结果向船舶发送与判定结果对应的通知；

[0028] 步骤6：根据通行序号划分通行批次，按通行批次对船舶放行。

[0029] 有益效果：本方法能够使船舶的通行调度更加合理，提高船舶通行的效率。

[0030] 进一步，放行包括以下步骤：

[0031] S1：识别当前船舶行进方向，在无对向船舶占用船闸时，控制本航向绿灯通行；

[0032] S2：打开本侧船闸，通过室外广播语音提示本侧通行序号最小的船舶驶入，通过LED显示屏显示船舶信息，并对船舶进行视频录像；

[0033] S3：当雷达检测到船舶完全驶入船闸后，控制红灯亮起禁止通行，同时关闭本侧船闸进行过闸；

[0034] S4：当船闸内水位于出闸水位一致时，打开对侧船闸，通过室外广播语音提示船舶驶出；

[0035] S5：当雷达检测到船舶完全驶出船闸后，控制对侧航向绿灯通行，通过室外广播语音提示对侧通行序号最小的船舶驶入。

[0036] 本方案根据通行序号进行通行，能够按序号从小到大通行，保证通行秩序，调控同一批船舶驶入船闸的顺序，防止同一批次中大小不同的船因驶入先后顺序不合理导致堵塞，提高通行效率；同时，通过通行序号能够清楚的统计每日上行和下行的船舶数量，降低管理记录数据的难度。

附图说明

[0037] 图1为本发明内河船舶进出船闸控制系统实施例一的系统框图。

[0038] 图2为本发明内河船舶进出船闸控制方法实施例二的确认放行流程图。

具体实施方式

[0039] 下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

[0040] 实施例基本如附图1所示，内河船舶进出船闸控制系统，包括船舶通道管理模块、视频监控模块、船闸模块、信息发布模块以及系统平台模块。

[0041] 系统平台模块与北斗定位系统连接，船舶上安装有船载北斗定位装置，系统平台模块能够接收船载北斗定位装置发送的实时位置，系统平台模块还能够接收船舶的其他信息，包括宽度、长度、船名、载重、船舶类型、船舶编号和终端编号，系统平台模块将实时位置和船舶的其他信息整合为船舶信息，并将船舶信息发送给船舶通道管理模块。系统平台模块能够控制信息发布模块、视频监控模块和船闸模块执行各自的功能，如：控制船闸模块开启或关闭船闸。系统平台模块包括用来存储视频录像的NVR硬盘录像机，能够在视频监控模块对过闸的船舶进行实时监控时，保存视频录像，通过NVR的多信道回放，更加有利于后期取证，对在船闸的闸室内落物的船舶进行追责并及时清理落物，防止影响后续船舶通行。

[0042] 船舶通道管理模块用来对船舶进出船闸进行调度，即判断船舶是否允许入内，进行时间和进入顺序。船舶通道管理模块包括数据处理模块、雷达探测模块和交通信号模块。雷达探测模块用来检测船闸内船舶的通行情况，即通过判断船闸的闸室内是否存在船舶，以及船舶在闸室内的具体位置等；本实施例中，雷达探测模块安装在船闸的闸首的防撞立柱上，雷达探测模块采用K波段，探测的有效距离为50米，当船舶距离船闸3000米时开始向系统平台模块发送宽度、长度、船名、载重、船舶类型、船舶编号和终端编号；并每隔五秒向系统平台模块发送一次实时位置；在船闸的两侧闸首均安装有交通信号模块，即红绿灯，用来显示船闸当前是否为可通行状态。数据处理模块中存储有通行判定策略，数据处理模块能够通过通行判定策略和系统平台模块接收到的船舶信息得到通行判定结果，通行判定结果包括通行序号、等待时长和拒入通知，分别对应通行状态、等待状态和拒绝进入状态；前两者还包括通行的顺序和剩余的等待时长。

[0043] 信息发布模块包括室外音频广播和LED显示屏，LED显示屏能够显示船闸开关状态、报警信息、船舶信息、船舶的通行序号、船舶的等待时长和通行提示等，还能够通过GIS(地理信息系统Geographic Information System)地图对船闸、摄像头和船舶进行地理信息展示；室外音频广播能够提示船舶通行，也能够对通行判定结果为拒入的船舶进行驱离。

[0044] 通行判定策略包括第一基本策略、第二基本策略和第三基本策略。第一基本策略包括在无对向船舶占用船闸时控制通信号模块亮起绿灯，在有对向船舶占用船闸时控制通信号模块亮起红灯。第一基本策略能够提前对船舶进行预警，提示船闸的闸室是否被占用，从而提醒船舶及时通行，提高通行效率。第二基本策略包括根据船舶信息进行通行排序得到通行序号，默认实时位置为第一优先级，宽度、长度、载重和船舶类型作为第二优先级。本方案在一段时间内通行船舶数量不多，但需要排队的情况下，仍然以实时位置为调度的首要考虑因素，保证调度的公平性。第三基本策略包括在不同时期调整船舶信息对通行排序的优先级，包括在汛期和枯水期将载重提高为第一优先级；在汛期和枯水期调高载重的优先级，在汛期载重越大优先级越高，在枯水期载重越小优先级越高，避免船舶不易控制或搁浅导致堵塞闸室。

[0045] 船舶通道管理模块还包括水上ETC装置，能够缩短船舶缴费流程，避免船员水上往返缴费，从而缩短过闸时间，有效提高了船舶过闸效率和闸室利用率，同时避免船员往返船舶出现事故，提高安全性；相比于现有技术的线上缴费，本方案使安装有ETC卡片的船舶过闸更方便，且过闸速度更快。船舶通管理模块还包括应急控制模块；当异常情况发生时，通过应急控制模块控制船闸打开或关闭，能够在无法自动控制或来不及自动控制船闸时，进行手动控制，使系统整体的稳定性更好，不会因为船闸模块出现问题导致堵塞，进而提高通行效率和通行安全性。

[0046] 船舶向系统平台模块发送的船舶信息还包括准入证明或临时准入证明，准入证明和临时准入证明用来判断船舶是否符合通行条件，当存在准入证明或临时准入证明中任意一种时，即判断为符合通行条件；系统平台模块还包括申诉模块，在船舶收到拒入通知后，船舶通过向申诉模块发送准入证明或临时准入证明进行申诉，申诉模块将准入证明或临时准入证明与存储的标准证明材料对比，若临时准入证明中提取的特征，如：模板文字内容，印章等，与标准临时证明中的特征相同，则申诉通过，通过数据处理模块对船舶进行排序，然后向船舶发送通行序号或等待时长。本方案通过发送拒入通知和后续的申诉流程留给船舶额外的准备时间，避免了船舶因特殊情况导致没有及时发送准入证明或临时准入证明，从而避免船舶被误判为拒入，使系统更加完善，稳定性好，不会因为错误判断导致船舶拥堵，进而提高了船舶的通行效率。

[0047] 现有技术通常存在技术偏见认为按先来后到排队是最高效的调度方法，但由于船舶的长宽、大小和载重的不同，当船舶数量多时，船舶的实际通行效率并不高。本方案在船舶未靠近船闸时就开始接收船舶信息，自动判别船舶的行驶方向，并提前开始对船舶是否符合通行条件进行判定，驱离不合符通行条件的船舶，对符合条件的船舶进行排序和调度，在实现船闸自动运行的同时最大化的每次过闸的船舶。与现有技术相比，本方案不用完全依靠先来后到的顺序进行调度，能够在船舶还未到船闸附近的时候就根据船舶信息先一步调度，使原本仅从靠近船闸的船舶中进行排列组合扩展到了在更大的区域内进行排列组合，从而能够得到更加科学合理的调度，提前对船舶发送通行判定结果，不必等船舶抵达后船闸后再调度，节约了调度所花费的时间，减少不同类型和不同大小的船舶到来顺序不同导致调度不合理，从而避免浪费更多时间；同时，由于船舶距离船闸还有一端距离，因此能够在船舶向船闸行驶的过程中通过调整船舶速度来改变顺序，不必等拥堵在船闸附近时再进行改变，从而有更大的空间进行操作，减小船舶堵塞的几率，提高通行的效率。

[0048] 实施例二：

[0049] 实施例基本如图2所示，内河船舶进出船闸控制方法，应用于内河船舶进出船闸控制系统，包括以下步骤：

[0050] 步骤1：接收船舶发送的船舶信息。本方案中通过系统平台模块接收船舶发送的船舶信息，并将船舶信息传输给船舶通道管理模块中的数据处理模块。

[0051] 步骤2：爬取气象新闻中的水文信息和天气信息，与船舶信息形成综合信息。本方案通过系统平台模块爬取当地气象新闻中的相关数据，如：某地要涨潮，涨潮时间预估、涨幅预估量和退潮时间等。

[0052] 步骤3：根据内部存储的通行判定策略和综合信息得到通行判定结果，所述通行判定结果包括通行、等待和拒入。通行判定策略包括第一基本策略、第二基本策略和第三基本策略，还包括根据爬取到的水文信息和天气信息进行判断，如：在汛期长度、宽度和载重任意一项超过新闻发布准入标准的船舶拒入，载有新闻明确禁止类型货物的船舶拒入等。

[0053] 步骤4：对判定结果为通行或等待的船舶进行优先级排序，得到通行序号或等待时长，通行序号包括上行序号和下行序号；对判定结果为拒入的船舶通过室外音频广播驱离。本方案根据通行判定策略对船舶的通行优先级进行排序，默认船舶位置为第一优先级，即按照船舶距离船闸的距离划分梯度区域，在存在多艘船舶其他条件均符合调度情况的时候优先考虑梯度区域，如：将3000米划分为3个梯度区域，每个梯度区域为1000米，优先在第一梯度区域内选择不同大小的船舶进行排列组合，使船舶总体占用面积与闸室面积接近，且所有被选中的船舶的长度和宽度都不超过闸室的限制；当符合上述排列组合条件时，选择全由第一梯度区域内的船舶组成的组合；若第一梯度区域内的船舶不符合上述条件，才会从第二梯度区域内的船舶中选择，并尽可能少选第二梯度区域中距离第一梯度区域最近，且符合排列组合条件的组合。

[0054] 步骤5：根据判定结果向船舶发送与判定结果对应的通知。如：上行序号或下行序号，以及两种通行序号的具体数值，以及通行判定结果为等待的船舶的等待时长。

[0055] 步骤6：根据通行序号划分通行批次，按通行批次对船舶放行。例如：第一次放行为下行第一批，则第二次放行为下行第一批；第三次放行为上行第二批，第四次放行为下行第二批，以此类推。

[0056] 放行具体包括以下步骤：

[0057] S1：识别当前船舶行进方向，在无对向船舶占用船闸时，控制本侧航向绿灯通行。若当前准备通过闸门的船舶为上行，则在下行船舶完全出闸后本册航向绿灯亮起，示意上行船舶驶入。S2：打开本侧船闸，通过室外广播语音提示本侧通行序号最小的船舶驶入，通过LED显示屏显示船舶信息，并对船舶进行视频录像。同一通行批次中，序号小的先驶入，序号大的后驶入。

[0058] S3：当雷达检测到船舶完全驶入船闸后，控制红灯亮起禁止通行，同时关闭本侧船闸进行过闸。即当同一批次的所有船舶都驶入船闸后，亮红灯禁止本侧下一批次的船舶驶入，关闭本侧闸门，开始提高闸室内的水位。

[0059] S4：当船闸内水位于出闸水位一致时，打开对侧船闸，通过室外广播语音提示船舶驶出。即达到出闸条件后，船舶继续完成驶出。

[0060] S5：当雷达检测到船舶完全驶出船闸后，控制对侧航向绿灯通行，通过室外广播语音提示对侧通行序号最小的船舶驶入。即当上行船舶完全驶出船闸后，亮绿灯示意下行船舶驶入。

[0061] 相比于现有技术，本方案通过排序的方式使船舶更加有序，能够按照调度时的位置分布船舶，不需要额外的调控或人为干预，就能保证闸室内的面积使用最大化，提高了船舶通行的效率。

[0062] 现有技术通常存在技术偏见认为先来后到最能保证效率，且最为公平，因此很难想到将后来的船舶也纳入到同一批次的筛选中；即使有人也想到了要将后来的船舶也纳入到同一批次的筛选中，由于船舶类型的不可控性，让已经到了的船舶等待一艘符合条件的船舶无疑更浪费时间，反而降低了船闸的通行效率；且现有技术通常担心计划赶不上变化，因此认为提前调度是不可取的，而实际上当把变化的因素(如涨潮和退潮时间，船舶是否准备过闸等信息)掌握时，提前调度就变得有意义了。在本方案中，通过提前获取船舶实时位置，进而在船舶还未抵达船闸时先安排好调度，从而得到了更大的调度范围，使同一批次的船舶在到达后能够直接通行，即使要等待最后到达的船舶，由于同一批次的船舶距离较近，也不会等待太久，进而提高了船舶通行效率；且能够预测船舶的达到时间，使等待的船舶更加有秩序，防止船舶等待过久出现安全事故。

[0063] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。