CN104215303A - 一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置 - Google Patents

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田玉冬
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Abstract

本发明公开了一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置，包括浮子室，所述浮子室的上下两端通孔上覆盖有过滤网，底部设置有浮子，所述浮子外包裹磁性材料，所述浮子室刻度值处紧贴有变阻器，所述变阻器竖直固定安装有变阻丝，所述变阻丝上套有磁性变阻滑环。本发明提供了无人值守隧道和涵洞内发生积水情况的预警和显示装置，在车辆进入隧道和涵洞前的醒目位置给出隧道和涵洞内发生积水情况的预警和显示状态，可以提示车辆驾驶员，从而避免因隧道和涵洞积水问题所导致的道路交通事故，有效地解决了设置有隧道和涵洞的积水情况引发交通道路安全问题，并提高了交通道路运行的安全性。

Description

一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置
 技术领域
本发明属于交通道路安全领域，涉及隧道和涵洞积水安全警示技术，具体涉及一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置。
背景技术
    近年来，由于土地资源的日趋紧张和交通道路安全的问题，立体交通道路和城市轨道交通已经开始向快速化和多元化方向迈进。在各种交通道路中，地下空间高效利用成为发展和竞争的目标。目前各种隧道和涵洞成为城市道路交通开发的新途径。
在交通道路中，为了解决交叉道路交通拥堵问题，隧道和涵洞等地下道路建筑大量设计和采用。在城市轨道交通中，为了节省地面土地资源，基本形成了地下交通封闭建筑。在地势低洼和排水不通畅的地区，地下交通积水问题不断出现，甚至在雨季发生隧道和涵洞内积水淹没车辆，导致车损人亡的事件。因此，隧道积水情况的及时预警和显示非常必要和关键。
目前，隧道道路积水情况主要靠人员巡查，方法简单，存在如下一些不足或缺点：第一，巡查方法浪费人力，工作效率低，有些道路巡查人员无法及时进行排查；第二，隧道和涵洞等地下道路，车辆通行，条件恶劣，环境危险；第三，隧道和涵洞等地下道路积水情况不能实时给出警示，影响道路通行，造成交通安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置，包括浮子室，所述浮子室的上下两端通孔上覆盖有过滤网，底部设置有浮子，所述浮子外包裹磁性材料，所述浮子室刻度值处紧贴有变阻器，所述变阻器竖直固定安装有变阻丝，所述变阻丝上套有磁性变阻滑环；
所述变阻器与模拟/数字转换器A/D连接，所述模拟/数字转换器A/D与输入/输出接口I/O连接，所述输入/输出接口I/O与单片机CPU连接，所述单片机CPU分别与并行输入接口I/O和放大器Am连接，所述并行输入接口I/O与驱动器Dr连接，所述驱动器Dr与LED数字显示板连接，所述放大器Am分别与报警灯WL和报警器AI连接。
进一步的，所述浮子室是防撞击玻璃钢直管。
进一步的，所述变阻器是密封结构。
优选的，所述磁性变阻滑环随着所述浮子在磁性作用下上下移动。
进一步的，所述单片微机CPU中可以进行数字计算和数字处理。
本发明的有益效果: 
本发明提供了无人值守隧道和涵洞内发生积水情况的预警和显示装置，在车辆进入隧道和涵洞前的醒目位置给出隧道和涵洞内发生积水情况的预警和显示状态，可以提示车辆驾驶员，从而避免因隧道和涵洞积水问题所导致的道路交通事故，有效地解决了设置有隧道和涵洞的积水情况引发交通道路安全问题，并提高了交通道路运行的安全性。
附图说明
图1是本发明的一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置的结构原理示意图。
图中标号说明：1、浮子室，2、过滤网，3、浮子，4、磁性材料，5、变阻器，6、变阻丝，7、磁性变阻滑环，8、模拟/数字转换器A/D，9、输入/输出接口I/O，10、单片机CPU，11、并行输入接口I/O，12、驱动器Dr，13、LED数字显示板，14、放大器Am，15、报警灯WL，16、报警器AI。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1所示，一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置，包括浮子室1，所述浮子室1的上下两端通孔上覆盖有过滤网2，底部设置有浮子3，所述浮子3外包裹磁性材料4，所述浮子室1刻度值处紧贴有变阻器5，所述变阻器5竖直固定安装有变阻丝6，所述变阻丝6上套有磁性变阻滑环7；
所述变阻器5与模拟/数字转换器A/D8连接，所述模拟/数字转换器A/D8与输入/输出接口I/O9连接，所述输入/输出接口I/O9与单片机CPU10连接，所述单片机CPU10分别与并行输入接口I/O11和放大器Am14连接，所述并行输入接口I/O11与驱动器Dr12连接，所述驱动器Dr12与LED数字显示板13连接，所述放大器Am14分别与报警灯WL15和报警器AI16连接。
进一步的，所述浮子室1是防撞击玻璃钢直管。
进一步的，所述变阻器5是密封结构。
优选的，所述磁性变阻滑环7随着所述浮子3在磁性作用下上下移动。
进一步的，所述单片微机CPU10中可以进行数字计算和数字处理
本发明的原理：
本发明由位于隧道内的浮子变阻传感式隧道积水检测系统和位于隧道外的隧道积水警示装置组成。其中，浮子变阻传感式隧道积水检测系统由隧道积水水位浮子和变阻传感器构成信号采集，经过模拟/数字转换器A/D8，输送到单片微机CPU10并行接口，由单片微机CPU10进行数字计算和处理，从而完成隧道积水水位的实时检测；隧道积水警示装置由LED数字显示板13、报警灯WL15和报警器AI16组成，单片微机CPU10将检测到的隧道积水水位结果送到并行输出接口I/O11，由驱动器DR12带动LED数字显示板13进行实时显示，需要报警时由放大器点亮报警灯WL15和报警器AI16进行报警。
浮子室1上下两端通孔上覆盖有过滤网2，以防止灰尘和异物进入，浮子3外包裹磁性材料4，隧道积水进入浮子室1，水位高度高低变化可以浮起浮子3上下移动；
磁性变阻滑环7随着浮子3在磁性作用下上下移动，从而得到不同积水水位高低变化时的电阻值；
模拟/数字转换器A/D8，将此刻的电阻值转换为数字量，经过并行输入/输出接口I/O9，输入到单片微机CPU10中进行数字计算和数字处理，从而完成隧道积水水位的实时检测；
单片微机CPU10将检测出的隧道积水水位高度结果送到并行输出接口I/O11，经过驱动器Dr12后，再传送到LED数字显示板13进行实时显示出来；
当隧道积水水面高度达到预警值时，单片微机CPU10将报警信号输送到放大器Am14，从而点亮报警灯WL15和报警器Al16，进行报警。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种浮子变阻传感式隧道积水警示装置，包括浮子室（1），其特征在于，所述浮子室（1）的上下两端通孔上覆盖有过滤网（2），底部设置有浮子（3），所述浮子（3）外包裹磁性材料（4），所述浮子室（1）刻度值处紧贴有变阻器（5），所述变阻器（5）竖直固定安装有变阻丝（6），所述变阻丝（6）上套有磁性变阻滑环（7）；
所述变阻器（5）与模拟/数字转换器A/D（8）连接，所述模拟/数字转换器A/D（8）与输入/输出接口I/O（9）连接，所述输入/输出接口I/O（9）与单片机CPU（10）连接，所述单片机CPU（10）分别与并行输入接口I/O（11）和放大器Am（14）连接，所述并行输入接口I/O（11）与驱动器Dr（12）连接，所述驱动器Dr（12）与LED数字显示板（13）连接，所述放大器Am（14）分别与报警灯WL（15）和报警器AI（16）连接。
2.根据权利要求1所述的浮子变阻传感式隧道积水警示装置，其特征在于，所述浮子室（1）是防撞击玻璃钢直管。
3.根据权利要求1所述的浮子变阻传感式隧道积水警示装置，其特征在于，所述变阻器（5）是密封结构。
4.根据权利要求1所述的浮子变阻传感式隧道积水警示装置，其特征在于，所述磁性变阻滑环（7）随着所述浮子（3）在磁性作用下上下移动。
5.根据权利要求1所述的浮子变阻传感式隧道积水警示装置，其特征在于，所述单片微机CPU（10）中可以进行数字计算和数字处理。
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