CN204596160U - 一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，包括城市下穿道路水位监控***、交通电子警示***和自动道闸装置，所述城市下穿道路水位监控***与交通电子警示***和自动道闸装置电连接；该安全***根据城市下穿道路不同的水位高度及发展趋势，决定启动安全提示、警示或警告，以及是否启动自动道闸禁止通行，避免城市下穿道路出现车毁人亡事故发生。

Description

一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***

技术领域

本实用新型涉及城市下穿道路安全监测***技术领域，特别是涉及一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***。

背景技术

近年来，北京、广州、武汉、重庆、合肥等全国许多城市，因异常天气短时大雨及暴雨频频光顾，而由于城市排水设施设置的缺陷，导致城市被淹，而城市下穿道路被淹情况尤甚，各大城市下穿道路发生了多起车毁人亡的惨剧多次见于报端。

为防止该类事故继续发生，本发明人希望设计一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，希望通过该安全***自动监控下穿道路实时水深，自动提醒车辆减速慢行；在水位超过通行标准时自动发布禁行信息并封闭道路。该雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***还可在水位退至安全水位后，自动开启道路通行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，该安全***根据城市下穿道路不同的水位高度及发展趋势，决定启动安全提示、警示或警告，以及是否启动自动道闸禁止通行，避免城市下穿道路出现车毁人亡事故发生。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，包括城市下穿道路水位监控***、交通电子警示***和自动道闸装置，所述城市下穿道路水位监控***与交通电子警示***和自动道闸装置电连接；

所述城市下穿道路水位监控***包括显示器、中央控制主机、传感器盒和多个设置在城市下穿道路的水位传感器；所述水位传感器用于检测城市下穿道路中的水位情况，所述传感器盒内设置有单片机和接入单片机的射频卡、信号采集电路，多个所述的水位传感器分别通过信号线接入对应传感器盒内的信号采集电路；所述中央控制主机内置有射频卡读写器、一级GPRS发收模块，所述射频卡读写器与传感器盒内的射频卡通讯连接。

所述交通电子警示***包括设置在城市下穿道路两侧入口远侧处的电子警示牌，所述的电子警示牌内置二级GPRS发收模块，所述二级GPRS发收模块与一级GPRS发收模块信号连接；

所述自动道闸装置设置在城市下穿道路两侧入口近侧处，包括道闸、伺服电机和与伺服电机电连接的控制器，所述控制器内置有三级GPRS发收模块，所述控制器具有信号输入端口和控制信号输出端口，所述信号输入端口与三级GPRS发收模块连接，所述控制信号输出端口与伺服电机电连接。

作为对上述技术方案的改进，所述水位传感器为雷达水位计和/或压力式液位传感器。用雷达水位计+压力式液位传感器的组合形式，来完成对下穿道路水位的监控，城市下穿道路水位监控***的单片机，将对多个安装在不同位置的两种传感器传回的实时数据进行分析，综合得出较准确的水位高度数据，尽量减少车辆行驶溅水或水中杂质对水位测量的影响。

作为对上述技术方案的改进，所述电子警示牌为高亮度的户外LED显示屏。如此，可以在雨雪雾等复杂环境中清晰的显示信息，起到道路信息提示、警示和警告等作用，让驾驶员在较远的距离了解下穿道路状态，提前作出驾驶决策，防止事故的发生。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型的雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***根据城市下穿道路不同的水位高度及发展趋势，决定启动安全提示、警示或警告，以及是否启动自动道闸禁止通行，避免城市下穿道路出现车毁人亡事故发生。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1 为本实用新型电路原理框图。

图2 为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实用新型的雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，包括城市下穿道路水位监控***、交通电子警示***和自动道闸装置，所述城市下穿道路水位监控***与交通电子警示***和自动道闸装置电连接；

所述城市下穿道路水位监控***包括显示器、中央控制主机、传感器盒和多个设置在城市下穿道路的水位传感器；所述水位传感器用于检测城市下穿道路中的水位情况，所述传感器盒内设置有单片机和接入单片机的射频卡、信号采集电路，多个所述的水位传感器分别通过信号线接入对应传感器盒内的信号采集电路；所述中央控制主机内置有射频卡读写器、一级GPRS发收模块，所述射频卡读写器与传感器盒内的射频卡通讯连接。

所述交通电子警示***包括设置在城市下穿道路两侧入口远侧处的电子警示牌，所述的电子警示牌内置二级GPRS发收模块，所述二级GPRS发收模块与一级GPRS发收模块信号连接；

所述自动道闸装置设置在城市下穿道路两侧入口近侧处，包括道闸、伺服电机和与伺服电机电连接的控制器，所述控制器内置有三级GPRS发收模块，所述控制器具有信号输入端口和控制信号输出端口，所述信号输入端口与三级GPRS发收模块连接，所述控制信号输出端口与伺服电机电连接。

作为对上述技术方案的改进，所述水位传感器为雷达水位计和/或压力式液位传感器。用雷达水位计+压力式液位传感器的组合形式，来完成对下穿道路水位的监控，城市下穿道路水位监控***的单片机，将对多个安装在不同位置的两种传感器传回的实时数据进行分析，综合得出较准确的水位高度数据，尽量减少车辆行驶溅水或水中杂质对水位测量的影响。

作为对上述技术方案的改进，所述电子警示牌为高亮度的户外LED显示屏。如此，可以在雨雪雾等复杂环境中清晰的显示信息，起到道路信息提示、警示和警告等作用，让驾驶员在较远的距离了解下穿道路状态，提前作出驾驶决策，防止事故的发生。

在选择水位传感器时，我们收集了市场上主要的几类水位传感器的资料并进行了对比，

目前常用的水位传感器，按测量方法大致可分为机械浮子式、光电浮子式、超声波式、电容式、压力式、气泡式、雷达反射等几种形式，它们各有优缺点，我们考虑到下穿道路水位会受到行驶中车辆产生溅起水花的影响，为了准确的检测水位高度，我们作了对比分析。

机械浮子式和光电浮子式都是来用机械齿轮减速产生进位和退位的办法来形成编码，为了产生可靠编码，一般都用格雷码输出，量程变化范围大，可以高达到 80 米。优点：原理简单、误差来源少、价格相对较低。缺点：机械加工复杂、运行阻力大、使用寿命短，土建成本相对较高。在城市道路积水监测***中，该传感器显然不适用那样的环境。

超声波液位传感器是通过探测发出的超声波被液面反射后的信号换算液面位置的。它是一种非接触式传感器，特别适用于温度变化较小、水面比较平稳、波浪比较小的场合。超声波对反射目标有一定的要求，受环境因素影响较大，其误差较大。优点：与介质无直接接触，耐腐蚀性强，安装简便，易维护。缺点：价格比较贵，超声波受传输媒介的气体成分和容器几何结构特性影响较大，不适用于有气泡或悬浮物的介质；容易受电磁波干扰，精度一般。该传感器仍然不适用于城市道路积水监测的那样环境。

电容式水位传感器是利用电容两极板间电容值变化测量液面的高低。优点：体积较小，容易实现远传和调节；适用于具有腐蚀性和高压介质。缺点：介质和液面上部的介电常数必须保持恒定才能准确测量；测量范围受金属棒长度限制；对容器材质有较高的要求；被测介质具有导电性。该传感器也不适用于城市道路积水监测的那样环境。

气泡式水位计实际上也是一种压力式水位计，它是通过气源从容器底部向介质内充气。供气***内的吹气压力只有与容器底部的液体静压平衡时，气体才会从气管内进入容器形成气泡。这时测量供气***内的气压可换算出测量点的静压，进而得到液位值。优点：耐腐蚀性强；能够测量高温介质。缺点：安装过程复杂，成本较高，维护费用较大。该传感器同样不适用于城市道路积水监测的那样环境。

雷达水位计也是一种非接触式传感器，它通过探测自身发出的微波被液面反射后的信息换算液面位置。优点：温度、湿度、雾等外界自然因素对其影响比较小，且测量精度较高，安装简单；可以测量压力容器内液位，可以忽略高温、高压、结垢和冷凝物的影响；与介质无直接接触；耐腐蚀性强；可在真空环境中使用。缺点：价格昂贵；受容器几何结构和材料特性影响；易受电磁波干扰。在城市道路积水监测***中，该传感器可以使用。

压力式液位传感器，将扩散硅充油芯体封装在不锈钢壳体内，前端防护帽起保护传感器膜片的作用，也能使液体流畅地接触到膜片，防水导线与外壳密封连接，通气管在电缆内与外界相连，内部结构防结露设计。内置微型信号处理电路，可进行远程传输，具有良好的稳定性和可靠性。优点：坚固密封耐用，高可靠，高精度，抗干扰强，长期稳定性好，结构简单、安装维护方便、耐腐蚀、无需电源、防爆等。缺点：价格昂贵、水中杂质对数据影响大。在城市道路积水监测***中，该传感器可以使用。

根据对几类水位传感器性能的分析，我考虑选用雷达水位计+压力式液位传感器的组合形式，来完成对下穿道路水位的监控，下穿道路综合监控***的采集单元，将对两个或多个安装在不同位置的两种传感器传回的实时数据进行分析，综合得出较准确的水位高度数据，尽量减少车辆行驶溅水或水中杂质对水位测量的影响。

本实用新型的工作流程如图2所示。

使用方法：

1、当下穿道路天气晴好正常通行时，显示电子安全提醒（前方下穿，注意安全）

2、当城市下穿道路水位监控***探测到路面出现1cm以上积漫水时，启动电子安全警示（路面积水，小心慢行）。

3、当城市下穿道路水位监控***探测路面出现25cm（根据市政积水关闭下穿道路有关规定的要求确定）以上积漫水并继续上升时，启动电子安全警告（积水过深，禁止通行），并同时关闭自动道闸栏杆封闭道路。

4、当城市下穿道路水位监控***探测路面积漫水低于25cm并继续下降时，启动电子安全警示（路面积水，小心慢行），并同时开启自动道闸栏杆开放道路。

5、当城市下穿道路水位监控***探测路面积漫水低于1cm并继续下降时，恢复电子安全提醒（前方下穿，注意安全）。

本装置测量准确、自动化程度高，通过本装置的使用，可有效避免雨天下穿道路漫水导致汽车误入而发生车毁人亡事故发生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，其特征在于：雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，包括城市下穿道路水位监控***、交通电子警示***和自动道闸装置，所述城市下穿道路水位监控***与交通电子警示***和自动道闸装置电连接；

所述城市下穿道路水位监控***包括显示器、中央控制主机、传感器盒和多个设置在城市下穿道路的水位传感器；所述水位传感器用于检测城市下穿道路中的水位情况，所述传感器盒内设置有单片机和接入单片机的射频卡、信号采集电路，多个所述的水位传感器分别通过信号线接入对应传感器盒内的信号采集电路；所述中央控制主机内置有射频卡读写器、一级GPRS发收模块，所述射频卡读写器与传感器盒内的射频卡通讯连接；

所述交通电子警示***包括设置在城市下穿道路两侧入口远侧处的电子警示牌，所述的电子警示牌内置二级GPRS发收模块，所述二级GPRS发收模块与一级GPRS发收模块信号连接；

所述自动道闸装置设置在城市下穿道路两侧入口近侧处，包括道闸、伺服电机和与伺服电机电连接的控制器，所述控制器内置有三级GPRS发收模块，所述控制器具有信号输入端口和控制信号输出端口，所述信号输入端口与三级GPRS发收模块连接，所述控制信号输出端口与伺服电机电连接。

2.根据权利要求1所述的雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，其特征在于：所述水位传感器为雷达水位计和/或压力式液位传感器。

3.根据权利要求2所述的雨天城市下穿道路防汽车水淹安全***，其特征在于：所述电子警示牌为高亮度的户外LED显示屏。