CN105587028B - 一种排涝智能预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种排涝智能预警装置，包括设置于井口处的支撑机构，支撑机构的顶部设置有一主控制器，主控制器包括一主控单元以及与所述主控单元电连接AD采集模块、图像采集模块、GPS或北斗定位模块和无线传输模块，支撑机构的底部且与路面平行位置处设有一用于采集路面水位的压力传感器，压力传感器连接至所述AD采集模块；还包括一用于测量地下深井水位的液位传感器，超声波传感器经AD采集模块与主控单元电连接，液位传感器经一与所述支撑机构固定连接的连接杆伸入至地下深井内。本发明的有益效果在于：实现城市内涝的实时预警，避免积水过深导致人员溺亡及车辆涉水损坏。
Description
技术领域
本发明涉及城市内涝预警领域，尤其涉及一种排涝智能预警装置。
背景技术
随着城市的快速发展，城市的道路的地下排水不畅，已经成为多数城市的重大安全隐患，特别是在台风天雨量大而急时，城市的排水系统的不能及时排涝，城市的低洼处、道路互通桥梁下、涵洞中，造成多起行人和车辆被淹后的人员溺水死亡事件。由于发生内涝积水并非经常发生， 南方地区一年发生一次或几次， 北方地区一年或几年发生一次，设置固定排涝泵站造成大量的设备浪费，成本增加，同时排涝泵站的使用环境差，固定排涝泵站的低频率使用，泵站的维护不及时， 大大降低设备使用时间。 使用时需要人工现场根据积水情况决定是否开启， 排涝泵站的设计能力小不能满足应急使用，设计能力大造成成本增加设备浪费等诸多问题。而用于遮盖道路深井的井盖设于道路中，用于防止人或者物体坠落，同时通过井盖连通路面积水和深井。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种排涝智能预警装置，实现城市内涝的有效预警，避免积水过深导致人员溺亡及车辆涉水损坏。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种排涝智能预警装置，包括设置于井口处呈伞状的支撑机构，所述支撑机构的顶部设置有一主控制器，所述主控制器包括一主控单元以及与所述主控单元电连接AD采集模块、图像采集模块、GPS或北斗定位模块和无线传输模块，所述主控制器外部罩设有一透明的外壳，所述外壳上部设有一用于采集当前降雨量的凹槽，所述凹槽内设有一雨量采集传感器，所述雨量采集传感器与所述AD采集模块电连；所述支撑机构的底部且与路面平行位置处设有一用于采集路面水位的压力传感器，所述压力传感器连接至所述AD采集模块；还包括一用于测量地下深井水位的液位传感器，所述液位传感器经AD采集模块与所述主控单元电连接且经一与所述支撑机构固定连接的连接杆伸入至地下深井内；所述连接杆经一升降机构驱动，所述升降机构与所述主控单元电连，所述支撑机构包括伸缩杆和若干根用于与井座固连的支架，所述伸缩杆与支架之间铰接有用于撑开支架的支撑杆，所述支架环设于伸缩杆的周侧，支架的底部设置有用于与井座固连的嵌合部，所述伸缩杆上套设有用于带动支架展开收合的滑块，支架的一端均与滑块相固连，所述伸缩杆上设置有用于固定滑块的弹性凸块，所述弹性凸块与滑块嵌合固定，滑块上设置有用于收合支架的按压开关；所述按压开关与所述主控单元电连接。
进一步的，所述凹槽底部还设有排水电磁阀，所述排水电磁阀与所述主控单元电连。
进一步的，所述主控单元还电连接有若干个不同颜色的LED灯或者LED屏，所述LED灯或者LED屏设置于外壳上。
进一步的，所述伸缩杆包括第一活动杆和第二活动杆，所述第二活动杆套设于第一活动杆内，第二活动杆的上部设置有弹性凸点，所述第一活动杆的下部开设有用于嵌入固定弹性凸点的凹孔；所述连接杆的顶端与所述第二活动杆的底部固连，连接杆的底端固定所述液位传感器。
进一步的，所述液位传感器为超声波传感器，所述连接杆为铁链或内部中空的圆管，所述超声波传感器的输入端和输出端分别经一导线与所述主控单元电连，所述导线缠绕于所述铁链或者经穿设于圆管内，所述超声波传感器伸入至地下深井上部。
进一步的，所述升降机构包括一电机，所述电机经一电机驱动电路与所述主控单元电连。
进一步的，还包括一用于供电的电源模块，所述电源模块与所述控制器电连接。
进一步的，所述图像采集模块为CCD摄像头。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：当台风天或大雨来临前，在经常性内涝地处打开井盖，将所述支撑机构固定于井口的井座上，所述支撑机构呈伞状，并且所述支撑机构顶端到路面的高度为80cm-120cm。
启动本装置，主控单元通过所述雨量传感器实时收集当前位置的累计降雨量和瞬时降雨量数据，实时上传到外部控制中心，便于中心控制台进行统一的涝情预警及应急排涝调度。
启动本装置，主控单元通过所述压力传感器实时采集路面的水位，液位传感器伸入至地下深井的上部采集地下深井的水位变化，所述主控制器将采集到的路面水位变化和地下水位深井变化通过无线传输模块，现场图像，以及GPS或北斗定位模块的经纬度定位信息，实时传输至外部控制中心，便于中心控制台进行统一的涝情预警及应急排涝调度。
启动本装置，主控模块还能把实时路面积水深度信息通过LED屏显示出来。如路面积水继续上升，主控单元还能发出声光报警，从而警示过往行人和车辆避让，实现现场涝点的预警，避免积水过深导致人员溺亡，避免车辆熄火损坏。控制中心根据各涝点上传的水位数据，就可以准确确定内涝区域，并预测该区域的排水情况，进行实时排堵调度，有效缓解城市内涝和进行城市涝情预警。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为井座的结构示意图。
图3为本发明实施例的电路结构示意图。
图中：1-主控制器；2-滑块；201-按压开关；3-支架；4-嵌合部；5-液位传感器；6-压力传感器；7-连接杆；8-伸缩杆；801-第一活动杆；802-第二活动杆；9-井座；901-嵌合口；10-支撑杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～3所示，本实施例的一种排涝智能预警装置，包括设置于井口处的支撑机构，所述支撑机构的顶部设置有一主控制器，所述主控制器包括一主控单元以及与所述主控单元电连接AD采集模块、图像采集模块、GPS或北斗定位模块和无线传输模块；所述主控制器1外部罩设有一透明的外壳，所述外壳上部设有一用于采集当前降雨量的凹槽，所述凹槽内设有一雨量采集传感器，所述雨量采集传感器与所述AD采集模块电连；所述支撑机构的底部且与路面平行位置处设有一用于采集路面水位的压力传感器6，所述压力传感器6连接至所述AD采集模块；还包括一用于测量地下深井水位的液位传感器5，所述液位传感器经AD采集模块与所述主控单元电连接，所述液位传感器5经一与所述支撑机构固定连接的连接杆7伸入至地下深井内；所述连接杆7经一升降机构驱动，所述升降机构与所述主控单元电连，所述支撑机构包括伸缩杆8和若干根用于与井座9固连的支架3，所述伸缩杆8与支架3之间铰接有用于撑开支架的支撑杆10，所述支架3环设于伸缩杆8的周侧，支架3的底部设置有用于与井座9固连的嵌合部4，所述伸缩杆8上套设有用于带动支架3展开收合的滑块2，支架3的一端均与滑块2相固连，所述伸缩杆8上设置有用于固定滑块2的弹性凸块，所述弹性凸块与滑块2嵌合固定，滑块2上设置有用于收合支架3的按压开关201；所述按压开关201可以与所述主控单元电连接。所述主控单元可以为单片机（51系列）或者嵌入式芯片控制。
从上述可知，本发明的有益效果在于：通过所述压力传感器6采集路面的水位，液位传感器5伸入至地下深井的上部采集地下深井的水位变化，所述主控制器1将采集的路面水位变化和地下水位深井变化传输至外部控制中心，实现现场监控，通过图像采集模块实现现场监控，并且通过GPS或北斗定位模块对井盖位置进行定位，可以准确确定内涝区域，同时通过无线传输模块将水位信息传输外部终端进行处理，预测该区域的排水情况，进行实时排堵调度，有效实现城市内涝的预警，避免积水过深导致人员溺亡，避免车辆涉水损坏。
在本实施例中，所述凹槽底部还设有排水电磁阀，所述排水电磁阀与所述主控单元电连。
在本实施例中，所述主控制器外部罩设有一透明的外壳，所述主控单元还电连接有若干个不同颜色的LED灯或者LED屏，所述LED灯或者LED屏设置于外壳上。通过不同颜色的LED不停的闪烁或者高亮度LED屏实时显示路面积水深度，警示行人和车辆绕道，防止发生坠入事件。还可以包括一报警模块，当路面水位或地下深井水位高于正常阈值，主控制启动声光报警，提醒附近行人和车辆避让。
如图2中所示，所述井座9的内周侧沿周向间隔开设有与支架3底部嵌合部4相配合嵌合的嵌合口901。
在本实施例中，所述伸缩杆8包括第一活动杆801和第二活动杆802，所述第二活动杆802套设于第一活动杆801内，第二活动杆802的上部设置有弹性凸点，所述第一活动杆801的下部开设有用于嵌入固定弹性凸点的凹孔；所述连接杆7的顶端与所述第二活动杆802的底部固连，连接杆7的底端固定所述液位传感器5。
在本实施例中，所述液位传感器5为超声波传感器或者其他液位测量传感器，所述连接杆7为铁链或内部中空的圆管，所述液位传感器5的输入端和输出端分别一导线与所述主控单元电连，所述导线缠绕于所述铁链或者经穿设于圆管内；所述液位传感器伸入至地下深井上部。
在本实施例中，所述升降机构包括一电机，所述电机经一电机驱动电路与所述主控单元电连。通过所述主控单元经电机驱动电路控制电机的转速和时间，从而获取液位传感器5的升降高度，从而得到当前地下深井液面距离路面的高度。
在本实施例中，还包括一用于供电的电源模块，所述电源模块与所述控制器电连接。电源模块内置电池组，无需外部供电，支持现场连续预警监控使用12小时以上。
在本实施例中，所述图像采集模块为CCD摄像头。通过CCD摄像头监控井口周边的降雨量实况。
综上所述，本发明提供的一种排涝智能预警装置，不仅结构简单，控制电路易于实现，可以实现有效的进行城市内涝的预警。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)
1.一种排涝智能预警装置，其特征在于：包括设置于井口处呈伞状的支撑机构，所述支撑机构的顶部设置有一主控制器，所述主控制器包括一主控单元以及与所述主控单元电连接AD采集模块、图像采集模块、gps或北斗定位模块和无线传输模块，所述主控制器外部罩设有一透明的外壳，所述外壳上部设有一用于采集当前降雨量的凹槽，所述凹槽内设有一雨量采集传感器，所述雨量采集传感器与所述AD采集模块电连；所述支撑机构的底部且与路面平行位置处设有一用于采集路面水位的压力传感器，所述压力传感器连接至所述AD采集模块；还包括一用于测量地下深井水位的液位传感器，所述液位传感器经AD采集模块与所述主控单元电连接且经一与所述支撑机构固定连接的连接杆伸入至地下深井内；所述连接杆经一升降机构驱动，所述升降机构与所述主控单元电连，所述支撑机构包括伸缩杆和若干根用于与井座固连的支架，所述伸缩杆与支架之间铰接有用于撑开支架的支撑杆，所述支架环设于伸缩杆的周侧，支架的底部设置有用于与井座固连的嵌合部，所述伸缩杆上套设有用于带动支架展开收合的滑块，支架的一端均与滑块相固连，所述伸缩杆上设置有用于固定滑块的弹性凸块，所述弹性凸块与滑块嵌合固定，滑块上设置有用于收合支架的按压开关。
2.根据权利要求1所述的一种排涝智能预警装置，其特征在于：所述凹槽底部还设有排水电磁阀，所述排水电磁阀与所述主控单元电连。
3.根据权利要求1所述的一种排涝智能预警装置，其特征在于：所述主控单元还电连接有若干个不同颜色的LED灯或者LED屏，所述LED灯或者LED屏设置于外壳上。
4.根据权利要求1所述的一种排涝智能预警装置，其特征在于：所述伸缩杆包括第一活动杆和第二活动杆，所述第二活动杆套设于第一活动杆内，第二活动杆的上部设置有弹性凸点，所述第一活动杆的下部开设有用于嵌入固定弹性凸点的凹孔；所述连接杆的顶端与所述第二活动杆的底部固连，连接杆的底端固定所述液位传感器。
5.根据权利要求1所述的一种排涝智能预警装置，其特征在于：所述液位传感器为超声波传感器，所述连接杆为内部中空的圆管，所述超声波传感器的输入端和输出端分别经一导线与所述主控单元电连，所述导线穿设于圆管内，所述超声波传感器伸入至地下深井上部。
6.根据权利要求1所述的一种排涝智能预警装置，其特征在于：所述升降机构包括一电机，所述电机经一电机驱动电路与所述主控单元电连。
7.根据权利要求1所述的一种排涝智能预警装置，其特征在于：还包括一用于供电的电源模块，所述电源模块与所述主控制器电连接。
8.根据权利要求1所述的一种排涝智能预警装置，其特征在于：所述图像采集模块为CCD摄像头。
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