專利名稱：一種實時水位監(jiān)測與警報裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水資源市政工程領(lǐng)域，尤其涉及一種實時水位監(jiān)測與警報裝置。
背景技術(shù)：
在城市化進(jìn)程加快和氣候變化的影響下，近年來城市高強度、短歷時暴雨的頻率和強度都呈現(xiàn)增加態(tài)勢，下跨式橋梁積水現(xiàn)象嚴(yán)重，給人民的正常出行帶來了巨大影響。當(dāng)前亟需開展下跨式橋梁積水監(jiān)測與預(yù)警的相關(guān)研究工作，這也是目前水資源、市政工程等領(lǐng)域研究的熱點問題。目前，道路積水監(jiān)測與警報的相關(guān)工作已經(jīng)有很多，但是仍然有許多問題尚未解決。一是當(dāng)前道路積水監(jiān)測是通過在橋墩處豎立標(biāo)尺得以實現(xiàn)的，對于下跨式路面而言，通過橋梁的人員及機動車輛無法提前觀測到橋梁的水位情況以選擇適合的行車路線。二是下跨式橋梁積水預(yù)警工作存在不足，當(dāng)前只有在路面出現(xiàn)積水后市政管理人員才開始采取行動，這給人民群眾的正常出行和交通安全帶來了很大困擾。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種實時水位監(jiān)測與警報裝置，此裝置一方面可實時監(jiān)測路面的水位信息，為通過道路的人員及機動車輛提供安全保障，有效減少積水對人員和機動車輛的威脅。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供方案如下:一種實時水位監(jiān)測與警報裝置，包括:用于實時獲取水位信息的水位傳感器；用于接收所述水位信息的第一信號接收器，所述第一信號接收器與所述水位感應(yīng)器連接；用于發(fā)射所述水位信息的信號發(fā)射器，所述信號發(fā)射器與所述第一信號接收器連接；用于接收所述水位信息的第二信號接收器，所述第二信號接收器與所述信號發(fā)射器連接；用于將所述水位信息轉(zhuǎn)化為動態(tài)水位信號的信號轉(zhuǎn)換器，所述信號轉(zhuǎn)換器與所述第二信號接收器連接；用于顯示所述動態(tài)水位信號的顯示終端，所述顯示終端與所述信號轉(zhuǎn)化器連接；用于根據(jù)所述水位信息而做出警報響應(yīng)的警報器，所述警報器與所述信號轉(zhuǎn)化器連接。優(yōu)選地，所述水位傳感器具有多個，相互間放置具有間隔距離，且在水位監(jiān)測點的最低點具有至少一個水位傳感器。優(yōu)選地，所述信號發(fā)射器包括無線信號發(fā)射器和有線信號發(fā)射器。優(yōu)選地，所述顯示終端包括一大屏幕顯示器，在所示大屏幕顯示器上設(shè)置有電子標(biāo)尺，根據(jù)不同的水位深度將所述電子標(biāo)尺劃分為多個預(yù)警等級。優(yōu)選地,所述警報器包括一發(fā)聲體,所述發(fā)聲體根據(jù)水位信息發(fā)出對應(yīng)的報警聲。優(yōu)選地，所述實時水位監(jiān)測與警報裝置還包括一太陽能供電器，所述太陽能供電器分別與所述水位傳感器、第一信號接收器、信號發(fā)射器、第二信號接收器、信號轉(zhuǎn)換器、顯示終端、警報器連接，分別給所述水位傳感器、第一信號接收器、信號發(fā)射器、第二信號接收器、信號轉(zhuǎn)換器、顯示終端、警報器提供電能。優(yōu)選地，其特征在于:所述太陽能供電器包括用于收集太陽能的一太陽能電池板，以及用于儲存所述太陽能的一蓄電池，所述太陽能電池板與所述蓄電池連接。本實用新型具體實施例上述技術(shù)方案中的至少一個具有以下有益效果:實時水位監(jiān)測與警報裝置可實時監(jiān)測路面的水位信息，為通過道路的人員及機動車輛提供安全保障，有效減少積水對人員和機動車輛的損壞。同時，實時水位監(jiān)測與警報裝置還可以將實時水位信息發(fā)送給防汛、交通管理等相關(guān)部門，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，使得相關(guān)部門根據(jù)檢測到的水位信息第一時間作出防災(zāi)預(yù)災(zāi)處理。此外，實時水位監(jiān)測與警報裝置采用太陽能電池板和蓄電池為其提供能量，在最大限度的保證系統(tǒng)高效運行的同時，還不會對環(huán)境造成污染。

圖1為本實用新型實施例的實時水位監(jiān)測與警報裝置的示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例中的實時水位監(jiān)測與警報裝置的水位監(jiān)測點主要是城市立交橋橋下的路面。下面將結(jié)合實施例及附體對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，為了解決路面積水給行人及車輛的正常出行帶來安全隱患問題，本實用新型提供一種實時水位監(jiān)測與警報裝置。圖1為本實用新型實施例的實時水位監(jiān)測與警報裝置的示意圖，如圖1所示，此實時水位監(jiān)測與警報裝置包括:水位傳感器1，水位傳感器I置于橋下的路面上，在路面有積水且水位傳感器I浸在積水中時，水位傳感器I感應(yīng)水壓大小由此計算出路面的積水深度，從而獲取路面的水位信息；第一信號接收器2，第一信號接收器2通過導(dǎo)線與水位感應(yīng)器I連接，當(dāng)水位感應(yīng)器I獲取路面的水位信息后，通過導(dǎo)線將此水位信息傳遞給第一信號接收器2，此時第一信號接收器2就獲取了水位信息；信號發(fā)射器3，信號發(fā)射器3與第一信號接收器2連接，當(dāng)?shù)谝恍盘柦邮掌?獲取水位信息后，信號發(fā)射器3將此水位信息發(fā)送給第二信號接收器4 ；第二信號接收器4，第二信號接收器4與信號發(fā)射器連接，用于接收信號發(fā)射器3發(fā)出的水位信息；信號轉(zhuǎn)換器5，信號轉(zhuǎn)換器5是與第二信號接收器4連接的，當(dāng)?shù)诙盘柦邮掌?接收信號發(fā)射器3發(fā)出的水位信息后，信號轉(zhuǎn)換器5負(fù)責(zé)將水位信息轉(zhuǎn)換成動態(tài)水位信號;[0030]顯示終端6，顯示終端6與信號轉(zhuǎn)換器5連接，當(dāng)信號轉(zhuǎn)換器5將水位信息轉(zhuǎn)換成動態(tài)水位信號后，顯示終端5以圖像的方式顯示將動態(tài)水位信號顯示出來；警報器7，警報器7與信號轉(zhuǎn)化器5連接，當(dāng)信號轉(zhuǎn)換器5將水位信息轉(zhuǎn)換成動態(tài)水位信號后，警報器7在接收到動態(tài)水位信號后，根據(jù)動態(tài)水位信號反映水位的高低而做出警報的響應(yīng)。本實用新型所提供的實時水位監(jiān)測與警報裝置設(shè)置有顯示終端6和警報器7，在顯示終端6將動態(tài)水位信以圖像的方式顯示出來的同時，警報器7根據(jù)動態(tài)水位信號反映出的水位的高低也做出警報的響應(yīng)，行人及車輛就可以根據(jù)顯示終端6所提供的路面積水深度信息和報警器7的警報信號而選擇適合的通行路線，從而為行人及車輛提供安全保障，有效減少積水對行人造成的人身傷害及對機動車輛造成損壞。由于橋下路面比較寬，且不同的方位都可能有行人及車輛通過，為了保證水位感應(yīng)器I能感應(yīng)到橋下路面不同位置的積水深度，在路面上布置有多個水位傳感器1，且保證水位監(jiān)測點的最低點具有至少一個水位傳感器I。這些多個水位傳感器I間在放置時具有一定間隔距離?？紤]到資源的有效利用，間隔距離可根據(jù)橋下路面的實際寬度設(shè)置在IOOm至500m之間，在本實施例中，由于橋下路面兩側(cè)之間的距離不是太大，所以最優(yōu)的間隔距離為200m。當(dāng)然在其他實施例中，需根據(jù)水位監(jiān)測點的范圍而選擇傳感器之間的間隔距離。顯示終端6在以圖像的方式顯示水位信息的同時，也顯示此時此刻顯示的是哪個方位的積水深度，這樣就能便于行人及車輛準(zhǔn)確判斷自己所處位置的積水深度，從而為行人及車輛提供更加可靠的安全保障?？紤]到傳輸質(zhì)量及成本問題，信號發(fā)射器3包括無線信號發(fā)射器和有線信號發(fā)射器，即在信號發(fā)射器3給第二信號接收器4發(fā)送水位信息的過程中，可以通過有線的方式傳送，也可以通過無線的方式傳送:無線信號發(fā)射器主要用于遠(yuǎn)距離傳輸水位信號，且在水位監(jiān)測點布線可能影響水位信號傳輸質(zhì)量及在監(jiān)測點布線可能存在安全隱患時；有線信號發(fā)射器主要用于近距離傳輸水位信號，且在水位監(jiān)測點方便布線走線時。通過顯示終端6可以簡潔明了地展示路面的積水信息，顯示終端6包括第一顯示終端，第一顯示終端設(shè)在水位監(jiān)測點附近，包括一大屏幕顯示器，在大屏幕顯示器設(shè)置有電子標(biāo)尺，根據(jù)不同的水位深度將電子標(biāo)尺劃分為不同的預(yù)警等級。根據(jù)實用性和可行性，在本實用新型實施例中，將預(yù)警等級劃分為四個，分別為:水位深度在0-5cm范圍內(nèi)時，為第一等級，在電子標(biāo)尺上用藍(lán)色表示；水位深度在5-10cm范圍內(nèi)時，為第二等級，在電子標(biāo)尺上用黃色表示；水位深度在10-20cm范圍內(nèi)時，為第三等級，在電子標(biāo)尺上用橙色表示；水位深度超過20cm時，為第四等級，在電子標(biāo)尺上用紅色表示。等級越高說明積水越深，也就越危險。為了實現(xiàn)資源及數(shù)據(jù)的共享，顯示終端5還包括第二顯示終端，第二顯示終端設(shè)在防汛，交通管理等相關(guān)部門。防汛，交通管理等相關(guān)部門根據(jù)第二顯示終端處顯示的水位信息，第一時間掌握路面積水出現(xiàn)的時間，積水深度等情況，并及時作出防災(zāi)預(yù)災(zāi)處理。為了克服障礙物對行人視線的阻擋問題，警報器7包括一發(fā)聲體，發(fā)聲體根據(jù)水位高低而發(fā)出對應(yīng)的報警聲。行人視線即使被障礙物阻擋，在聽到發(fā)聲體發(fā)出的報警聲后，也會避開危險地帶，從而為行人及車輛提供多方面的安全保障。發(fā)聲體水位深度處在不同等級時，警報聲是不同的，具體為:水位深度處在第一等級時，由于路面積水不深，行人及車輛都可以通行，沒有危險，此時發(fā)聲體處于安靜狀態(tài)；水位深度處在第二等級時，由于路面有相對較多的積水，發(fā)聲體提醒路面濕滑，車輛減速慢行；水位深度處在第三等級時，由于積水相對較深，發(fā)聲體提醒行人及小型車輛不適宜通過，且交管部門指導(dǎo)其他車輛有序通行；當(dāng)水位深度處在第四等級時，此時為最危險狀態(tài)，且如果在暴雨天，路面積水可能會在短時間快速上漲，所以發(fā)聲體提示行人及車輛禁止通行，并提醒交管部門采取斷路封道措施。為了節(jié)約能源，實現(xiàn)清潔能源的有效利用，并提高實時水位監(jiān)測與警報裝置的工作效率與使用壽命，本實用新型所提供的實時水位監(jiān)測與警報裝置采用一太陽能供電器為其提供能量。太陽能供電裝器包括太陽能電池板、蓄電池。太陽能電池板通過導(dǎo)線與蓄電池連接，蓄電池通過導(dǎo)線分別與水位傳感器1、第一信號接收器2、信號發(fā)射器3、第二信號接收器4、信號轉(zhuǎn)換器5、顯示終端6和警報器7連接，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在蓄電池中，蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能分給水位傳感器1、第一信號接收器2、信號發(fā)射器3、第二信號接收器4、信號轉(zhuǎn)換器5、顯示終端6和警報器7提供能量。由以上可以看出，本實用新型提供的一種實時水位監(jiān)測與警報裝置可實時監(jiān)測路面的水位信息，為通過道路的人員及機動車輛提供安全保障，有效減少積水對人員和機動車輛的損壞。同時，此裝置還可以與防汛、交通管理等相關(guān)部門實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，使得相關(guān)部門水位信息第一時間作出防災(zāi)預(yù)災(zāi)處理。再者，此裝置采用太陽能供電器為其提供能量，在最大限度的保證系統(tǒng)高效運行的同時，還不會對環(huán)境造成污染。以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種實時水位監(jiān)測與警報裝置，其特征在于，包括: 用于實時獲取水位信息的水位傳感器； 用于接收所述水位信息的第一信號接收器，所述第一信號接收器與所述水位感應(yīng)器連接； 用于發(fā)射所述水位信息的信號發(fā)射器，所述信號發(fā)射器與所述第一信號接收器連接； 用于接收所述水位信息的第二信號接收器，所述第二信號接收器與所述信號發(fā)射器連接； 用于將所述水位信息轉(zhuǎn)化為動態(tài)水位信號的信號轉(zhuǎn)換器，所述信號轉(zhuǎn)換器與所述第二信號接收器連接； 用于顯示所述動態(tài)水位信號的顯示終端，所述顯示終端與所述信號轉(zhuǎn)化器連接； 用于根據(jù)所述水位信息而做出警報響應(yīng)的警報器，所述警報器與所述信號轉(zhuǎn)化器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的實時水位監(jiān)測與警報裝置，其特征在于:所述水位傳感器具有多個，相互間放置具有間隔距離，且在水位監(jiān)測點的最低點具有至少一個水位傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的實時水位監(jiān)測與警報裝置，其特征在于:所述信號發(fā)射器包括無線信號發(fā)射器和有線信號發(fā)射器。
4.如權(quán)利要求1所述的實時水位監(jiān)測與警報裝置，其特征在于:所述顯示終端包括一大屏幕顯示器，在所示大屏幕顯示器上設(shè)置有電子標(biāo)尺，根據(jù)不同的水位深度將所述電子標(biāo)尺劃分為多個預(yù)警等級。
5.如權(quán)利要求1所述的實時水位監(jiān)測與警報裝置，其特征在于:所述警報器包括一發(fā)聲體，所述發(fā)聲體根據(jù)水位信息發(fā)出對應(yīng)的報警聲。
6.如權(quán)利要求1所述的實時水位監(jiān)測與警報裝置，其特征在于:所述實時水位監(jiān)測與警報裝置還包括一太陽能供電器，所述太陽能供電器分別與所述水位傳感器、第一信號接收器、信號發(fā)射器、第二信號接收器、信號轉(zhuǎn)換器、顯示終端、警報器連接，分別給所述水位傳感器、第一信號接收器、信號發(fā)射器、第二信號接收器、信號轉(zhuǎn)換器、顯示終端、警報器提供電能。
7.如權(quán)利要求6所述的實時水位監(jiān)測與警報裝置，其特征在于:所述太陽能供電器包括用于收集太陽能的一太陽能電池板，以及用于儲存所述太陽能的一蓄電池，所述太陽能電池板與所述蓄電池連接。
專利摘要本實用新型提供一種實時水位監(jiān)測與警報裝置，屬于水資源市政工程領(lǐng)域。所述實時水位監(jiān)測與警報裝置包括多個放置于監(jiān)測點的水位傳感器，所述水位傳感器能準(zhǔn)確感應(yīng)并計算出路面水位信息，水位信息通過發(fā)射傳輸接收裝置發(fā)送給顯示終端以及交管部門，顯示終端以動態(tài)圖像的方式將所述水位信息顯示出來。根據(jù)本實用新型，此實時水位監(jiān)測與警報裝置可實時監(jiān)測路面的水位信息，以便交管部門及時決策，并為通過道路的人員及機動車輛提供安全保障。
文檔編號G01F23/00GK202994238SQ201220678768
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者嚴(yán)登華, 于贏東, 張鵬, 楊志勇, 吳迪 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院