CN105970850B - 一种基于嵌入式cps的积水全自动测量提醒阻拦系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，属于嵌入式安全控制领域。本发明包括通信/电电缆Ⅰ、通信/电电缆Ⅱ、通信/电电缆Ⅲ、自动水深测量部分、控制提醒部分、道路自动阻拦部分；所述自动水深测量部分通过通信/电电缆Ⅰ与控制提醒部分互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分通过通信/电电缆Ⅱ和通信/电电缆Ⅲ向道路自动阻拦部分提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分需要的三相电。本发明在涵洞低洼道路积水较浅时，全部实时智能测量各处水深，提醒驾驶员谨慎驾驶；在积水超过安全深度后，会自动阻拦道路，并且提醒驾驶员另外寻找安全通道行驶；在积水退后可以完全自动复位，达到了智能交通控制的效果。

Description

一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，属于嵌入式安全控制领域。

背景技术

由于城市道路的硬化工程，面对突降暴雨的情况，由于短时间雨量过大，而配套的雨水排给系统设计并不能够满足排水要求，导致城市出现“看海”的情况。尤其是城市涵洞（低洼道路）积水更加严重，有时甚至可以达到几米，一般轿车的涉水深度只有10~20cm，一般的SUV涉水深度最大也就50cm，针对积水够深，一些不明白水深的驾驶员将车驶入积水区就很容易熄火，如果在汽车熄火后驾驶员二次点火则汽车的发动机基本报废，需要大修，造成驾驶员的财产损失；而屡见报纸报道，有些驾驶员由于驶入了几米深的积水，并且未能够及时打开车门，最后淹死在车内，并且在事发时不一定有人知道，直到最后积水退去后，才发现车辆和遇难者，遇难者失去了生命，并且给遇难者的家属带来了痛苦。

发明内容

本发明提供了一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，以用于实时智能测量各处水深，提醒驾驶员谨慎驾驶，实现自动阻拦道路。

本发明的技术方案是：一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述积水感应电路35由阻值为10KΩ的R1、R2、R3，容值为1000pF的C1、C3，容值为0.022uF的C2，集成式单电源仪表放大器AD623组成；所述积水水位监测点Ⅰ3-1连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1、C2的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的3脚；积水水位监测点Ⅱ3-2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接电容C2另一端、电容C3的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的2脚；电容C1、C3的另一端接地；集成式单电源仪表放大器AD623的1脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接集成式单电源仪表放大器AD623的8脚；AD623的7脚连接电源VCC；集成式单电源仪表放大器AD623的6脚连接到A/D模数转换器Ⅰ36；A/D模数转换器Ⅰ36连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.0”脚；

所述水深传感器电路38由二极管D1、D2、D3、D4、D5，NPN三极管T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9、T10、T11，PNP三极管T6、T7，电阻R4、R5、R6、R14、R15、R16、R17组成；所述单片机模块Ⅰ37“P1.1”脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接NPN三极管T5的基极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端和NPN三极管T5的发射极接地；NPN三极管T5的集电极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极分别连接NPN三极管T4的基极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电阻R4的一端、二极管D3的正极和NPN三极管T1、T2的基极；电阻R4的另一端接电源“VCC”；二极管D3的负极分别连接二极管D4的正极和NPN三极管T3的基极；二极管D4的负极连接二极管D5的正极；二极管D5的负极接地；NPN三极管T1的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1常闭端，NPN三极管T1的发射极连接NPN三极管T2的集电极，NPN三极管T2的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1接地端；NPN三极管T2的发射极连接到电流自动夹Ⅰ8-1常开端；NPN三极管T3的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2常闭端，NPN三极管T3的发射极连接NPN三极管T4的集电极，NPN三极管T4的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2接地端；NPN三极管T4的发射极连接到电流自动夹Ⅱ8-2常开端；单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接NPN三极管T8的基极，NPN三极管T8的集电极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接PNP三极管T7的基极，PNP三极管T7的发射极连接到电源“VCC”；NPN三极管T8的发射极连接NPN三极管T9的基极；PNP三极管T7的集电极分别连接伺服电机4的“-”端和NPN三极管T10的集电极；单片机模块Ⅰ37“P1.3”脚连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接NPN三极管T11的基极，NPN三极管T11的集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接PNP三极管T6的基极，PNP三极管T6的发射极连接到电源“VCC”；PNP三极管T6的集电极分别连接伺服电机4的“+”端和NPN三极管T9的集电极；NPN三极管T11的发射极连接NPN三极管T10的基极；NPN三极管T9的发射极和NPN三极管T10的发射极一起接地；

所述水深压力传感器9包括压力感应片18，包裹在压力感应片18外面的保护覆盖层19，以及水深压力传感器框架17、进水孔20、铅块16、保护水深压力测量电路外壳15、通信电缆14和位于保护水深压力测量电路外壳15内部的水深压力测量电路39电路组成；其中保护水深压力测量电路外壳15连接着铅块16，通信电缆14通过铅块16内部的中空结构连接到压力感应片18，水深压力传感器框架17连接着铅块16，水深压力传感器框架17包裹整个压力感应片18和保护覆盖层19，并且水深压力传感器框架17与保护覆盖层19之间有空隙，使水从水深压力传感器框架17上的进水孔20进入到水深压力传感器框架17与保护覆盖层19中的空隙；所述水深压力测量电路39由3个集成放大器U1、U2、U3，阻值为10KΩ的R7、R8、R9、R11、R12、R13，阻值为2KΩ的R10组成；其中压力感应片18的反相连接集成放大器U1的“+”端，集成放大器U1的“OUT”端分别连接电阻R7和电阻R9的一端，电阻R7的另一端分别连接集成放大器U3的“-”端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接集成放大器U3的“OUT”端；电阻R9的另一端分别连接集成放大器U1的“-”端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接集成放大器U2的“-”端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接集成放大器U2的“OUT”端和电阻R12的一端；压力感应片18的正相连接集成放大器U2的“+”端；电阻R12的另一端分别连接集成放大器U3的“+”端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地；集成放大器U3的“OUT”端通过通信电缆14连接到自动水深测量装置42中内部电路12中的A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.3”脚；

所述LED显示提醒电路41由阻值为5KΩ的电阻R18、R19、R20，NPN三极管T12、容值为0.4uF的电容C4，译码器MAX7219组成；所述单片机模块Ⅰ37的“P2.0”脚连接译码器MAX7219的“DIN”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.1”脚连接译码器MAX7219的“CLK”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.2”脚连接译码器MAX7219的“LOAD”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.3”脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接NPN三极管T12的基极，NPN三极管T12的发射极接地，NPN三极管T12的集电极分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的负极、电阻R19的一端和电源“VCC”；电阻R19的另一端分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的正极，译码器MAX7219的“IEST”脚连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端分别连接译码器MAX7219的“V+”脚、电源“VCC”和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；译码器MAX7219的“BIG0”,.....,“BIG7”和“SEGA”,.....,“SEGG”,“SEGDP”脚分别连接到水深LED显示屏5相应位置。

所述大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2具有相同结构功能；其中大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1由容值为0.25uF的电容C5，11个阻值为5KΩ的电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36，译码器MC1499，位于大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1外的LED屏幕Ⅰ组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P1.0”脚分别连接译码器MC1499的“DATA”脚和电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.1”脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接译码器MC1499的“CLK”脚和电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.2”脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端分别连接译码器MC1499的“ENB”脚和电源“VCC”；译码器MC1499的“A、B、C、D、E、F、G、H”脚分别依次连接电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的一端，电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的另一端连接到LED屏幕Ⅰ相应位置；译码器MC1499的“CSC”脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；译码器MC1499的“I、II、III、IV”脚连接到LED屏幕Ⅰ；译码器MC1499的“Vss”脚接地。

所述三相电机正反转电路34由阻值为10KΩ的电阻R21、R22、R23、R24，12个编号为为K1.1、K1.2、K1.3、K2.1、K2.2、K2.3、K3.1、K3.2、K3.3的继电器，4个NPN三极管T13、T14、T15、T16，4个二极管D9、D10、D11、D12，三个保险盒B1、B2、B3组成；由于道路自动阻拦部分45的两组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1与自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2它们分别与控制提醒部分44的两个相同的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2具有相同的连接机构，现在就以自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1为例说明。所述单片机模块Ⅱ46-1的“P2.0”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R21的一端，电阻R21另一端分别连接NPN三极管T13的基极和通过通电电缆26连接位于阻拦柱27的阻拦柱提醒防雾灯25的正极，阻拦柱提醒防雾灯25的负极通过通电电缆26和NPN三极管T13的发射极一起接地；NPN三极管T13的集电极分别连接二极管D9的负极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的一端，二极管D9的正极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.1”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R22的一端，电阻R22另一端分别连接NPN三极管T14的基极，NPN三极管T14的发射极接地；NPN三极管T14的集电极分别连接二极管D10的负极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的一端，二极管D10的正极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.2”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R23的一端，电阻R23另一端分别连接NPN三极管T16的基极，NPN三极管T16的发射极接地；NPN三极管T16的集电极分别连接二极管D12的负极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的一端，二极管D12的正极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.3”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R24的一端，电阻R24另一端分别连接NPN三极管T15的基极，NPN三极管T15的发射极接地；NPN三极管T15的集电极分别连接二极管D11的负极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的一端，二极管D11的正极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的一端分别依次通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电源模块Ⅰ47-1的三相电“U”、“V”、“W”，继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的另一端分别依次连接保险盒B1、B2、B3的一端，保险盒B1、B2、B3的另一端分别依次连接继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的一端，继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的另一端分别依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端，继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的一端，继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的另一端互相连接。

其中，单片机模块Ⅰ37、单片机模块Ⅱ46-1、单片机模块Ⅲ46-2均为AT89S51。

本发明的工作原理是：

首先将自动水深测量部分43多个（本文为六个作为说明）自动水深测量装置42按照城市涵洞（低洼道路）的实际情况，将自动水深测量装置42按照一定距离（一般三米，大约一辆车的长度）安装在道路的车行道中心线（一般为黄色单实线），具体安装方法是将自动水深测量装置42的固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2钉入地内一部分，露出一部分让电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2对应夹住。将道路自动阻拦部分45的两组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1与自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2按照实际情况分别安装在路面上（本文共12个作为说明，两组各为6个分别安装在进入城市涵洞（低洼道路）的两边），其中阻拦柱箱体32要埋入地内，其出口与路面齐平；将大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2安装在两组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1与自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2安装位置更前10米位置（车辆来的方向）；通过通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2按照要求将自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45连接起来；通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2均埋入地下，以免汽车碾压造成破损或断裂；大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的电源模块Ⅰ47-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2的电源模块Ⅱ47-2接入市电和三相电。

当下雨时，城市涵洞（低洼道路）出现一些积水无碍于汽车安全时，本发明并不启动。当雨量过大，积水淹过自动水深测量部分43任意一个自动水深测量装置42时，由于自动水深测量装置42水流导槽11中装满水，积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2之间在水的导电性作用下变为导通，产生“有水”信号经过自动水深测量装置42内部电路12的积水感应电路35产生放大信号，传给A/D模数转换器Ⅰ36，A/D模数转换器Ⅰ36产生高电平信号“1”传给单片机模块Ⅰ37“P1.0”脚，单片机模块Ⅰ37按照定义做出反应，启动水深传感器电路38，具体操作如下：单片机模块Ⅰ37的“P1.1”脚产生正脉冲信号，经过水深传感器电路38作用，两个常闭的电流自动夹Ⅰ8-1和电流自动夹Ⅱ8-2松开，不夹住固定桩Ⅰ7-1和固定桩Ⅱ7-2，自动水深测量装置42在水的浮力作用下浮到水表面，自动水深测量装置42内部塑料泡沫2也起到增加浮力的作用，同时水流导槽11中水也流干净，积水感应电路35由于没有水的导通作用，积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2断开，停止工作；与此同时，单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚产生“1”信号，“P1.3”脚产生“0”信号，经水深传感器电路38作用，自动水深测量装置42中的伺服电机4顺时针旋转，释放通信/电光缆Ⅰ10、通信电缆14和水深压力传感器9，水深压力传感器9在铅块16的重力作用下沉于积水底，积水通过水深压力传感器9的进水孔20进入水深压力传感器9内部，水深压力传感器9的压力感应片18感受水深压力，产生微弱的电流信号，经过水深压力测量电路39进行信号放大，通过通信电缆14传给位于自动水深测量装置42内部电路12的A/D模数转换器Ⅱ40进行模数转换此处根据水深压力知道水的深度和A/D模数转换属于常规技术，A/D模数转换器Ⅱ40将转换好的数字信号传给单片机模块Ⅰ37的“P1.4”脚；单片机模块Ⅰ37“P2.0“P2.1”“P2.2”“P2.3”脚产生信号通过LED显示提醒电路41在自动水深测量装置42两边的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2发光，提醒驾驶员；同时自动水深测量装置42中位于塑料密封外壳6内部的水深LED显示屏5也会显示此时此地实时的积水深度。

多个同时工作（本文为6个作为说明）的自动水深测量装置42测量各自所处位置的实时积水深度显示出来和光提醒驾驶员，希望驾驶员可以根据自己车的类型来谨慎驾驶。与此同时，各个自动水深测量装置42将水深的测量数据通过各自的单片机模块Ⅰ37“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到位于城市涵洞（低洼道路）两边控制提醒部分44的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和两边大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的相应管脚；大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和两边大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2会根据积水深度数值的大小进行比较取一个最大值和一个最小值通过大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2在各自的LED大屏幕显示：“此处低洼处最深水处有XX米，最浅处有XX米，请您根据自己车况决定是否通过或者另找别的可以安全通行的道路。”

当自动水深测量部分43任意一个自动水深测量装置42检测到积水深度已经超过安全水位，将测量数据传给位于位于城市涵洞（低洼道路）两边控制提醒部分44的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和两边大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2，它们分别通过大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2在各自的LED大屏幕显示：“此处低洼处最深水处已有XX米，最浅处有XX米，已经威胁到您的人身安全，此路已经阻拦，不能够通行。”与此同时，大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅲ46-1和两边大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2通过各自的“P2.0“P2.1”“P2.2”“P2.3”脚产生控制信号“1100”分别通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2控制道路自动阻拦部分45各自的一组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1和自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2，通过每组的自动升降光线提醒拦路装置21内部中的三相电机正反转电路34中继电器K1.1、K1.2、K1.3常开端闭合，分别通过了通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2接入了来自控制提醒部分44的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的电源模块Ⅰ47-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2的电源模块Ⅱ47-2三相电“U”、“V”、“W”；继电器K2.1、K2.2、K2.3常开端闭合，继电器K3.1、K3.2、K3.3常开端不变，继电器K4.1、K4.2、K4.3常开端不变，从而使三相电机33正转，控制阻拦柱升收杆31上升，推动阻拦柱27升出地面，阻断道路；同时阻拦柱提醒防雾灯25也会亮起，通过阻拦柱提醒防雾灯25和阻拦柱交通黄色反光膜24提醒驾驶员注意阻拦柱27，免得撞上阻拦柱27。

当雨量减小，积水深度下降时，自动水深测量部分43中的每一个自动水深测量装置42通过水深压力传感器9测量压力值，经过水深压力测量电路39进行信号放大，通过通信电缆14传给位于自动水深测量装置42内部电路12的A/D模数转换器Ⅱ40进行模数转换，A/D模数转换器Ⅱ40将转换好的数字信号传给单片机模块Ⅰ37的“P1.4”脚，单片机模块Ⅰ37根据此刻的测量值与前一刻的测量值的大小进行比较，此刻的测量值小于前一刻的测量值时，判断水位下降的，单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚产生“0”信号，“P1.3”脚产生“1”信号，经电路水深传感器电路38作用，自动水深测量装置42中的伺服电机4逆时针旋转，回收通信/电光缆Ⅰ10、通信电缆14和水深压力传感器9；当单片机模块Ⅰ37此刻的测量值等于前一刻的测量值时，说明水位没有变化，单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚产生“0”信号，“P1.3”脚产生“1”信号，电路水深传感器电路38不工作，即自动水深测量装置42中的伺服电机4不逆时针旋转，也不顺时针旋转；与此同时，也会实时的通过控制提醒部分44的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1在各自的LED大屏幕显示提醒出来。

当自动水深测量部分43所有的自动水深测量装置42检测到积水深度下降到安全深度时，将测量数据传给位于位于城市涵洞低洼道路两边控制提醒部分44的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和两边大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2，它们分别通过大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2在各自的LED大屏幕显示：“此处低洼处最深水处有XX米，最浅处有XX米，请您根据自己车况决定是否通过或者另找别的可以安全通行的道路。”与此同时，大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和两边大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2通过各自的“P2.0“P2.1”“P2.2”“P2.3”脚产生控制信号“1011”分别通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2控制道路自动阻拦部分45各自的一组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1和自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2，通过每组的自动升降光线提醒拦路装置21内部中的三相电机正反转电路34中继电器K1.1、K1.2、K1.3常开端闭合，分别通过了通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2接入了来自控制提醒部分44的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的电源模块Ⅰ47-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2的电源模块Ⅱ47-2三相电“U”、“V”、“W”；继电器K2.1、K2.2、K2.3常开端打开，继电器K3.1、K3.2、K3.3常开端闭合，继电器K4.1、K4.2、K4.3常开端闭合，从而使三相电机33反转，控制阻拦柱升收杆31下降，从而使阻拦柱27与地面平齐，道路开通。

当积水水位为零时，自动水深测量部分43所有的自动水深测量装置42的水深压力传感器9感受不到水深压力，各自的单片机模块Ⅰ37的“P1.4”脚接收到“0”信号，此时自动水深测量装置42也已经贴近地面，固定桩Ⅰ7-1和固定桩Ⅱ7-2露出部位也插入自动水深测量装置42内部，各自的单片机模块Ⅰ37的“P1.1”脚产生低脉冲信号，经过水深传感器电路38作用，两个常闭的电流自动夹Ⅰ8-1和电流自动夹Ⅱ8-2关闭，夹住固定桩Ⅰ7-1和固定桩Ⅱ7-2，达到固定自动水深测量装置42的目的。与此同时，本发明系统停止工作。

本发明的有益效果是：本发明成本比较低廉、结构简单，操作简便，节能环保；最主要是在涵洞低洼道路积水较浅时，全部实时智能测量各处水深，提醒驾驶员谨慎驾驶；在积水超过安全深度后，会自动阻拦道路，让汽车无法进入涵洞低洼处，并且提醒驾驶员另外寻找安全通道行驶，无须人员辅助控制，达到了保护驾驶员的人身财产和车辆安全的效果；在积水退后可以完全自动复位，达到了智能交通控制的效果。

附图说明

图1为本发明的总体原理框图；

图2为本发明的自动水深测量装置原理框图；

图3为本发明的自动水深测量装置结构图；

图4为本发明的水深压力传感器结构图；

图5为本发明的自动升降光线提醒拦路装置结构图；

图6为本发明的积水感应电路图；

图7为本发明的自动释放和回收水深传感器电路图一；

图8为本发明的自动释放和回收水深传感器电路图二；

图9为本发明的水深压力测量电路图；

图10为本发明的LED显示提醒电路图；

图11为本发明的三相电机正反转电路电路图；

图12为本发明的大屏LED屏幕提醒显示电路电路图；

图13为本发明的安装在涵洞的全自动测量提醒阻拦系统示意图；

图14为本发明的安装在低洼处积水的全自动测量提醒阻拦系统剖面图；

图中各标号：1-1-发光二极管Ⅰ，1-2-发光二极管Ⅱ，2-塑料泡沫，3-1积水水位监测点Ⅰ，3-2积水水位监测点Ⅱ，4-伺服电机，5-水深LED显示屏，6-塑料密封外壳，7-1-固定桩Ⅰ，7-1-固定桩Ⅱ，8-1-电流自动夹Ⅰ，8-2-电流自动夹Ⅱ，9-水深压力传感器，10-通信/电电缆Ⅰ，11-水流导槽，12-内部电路，13-1-通信/电电缆Ⅱ，13-2-通信/电电缆Ⅲ，14-通信电缆，15-保护水深压力测量电路外壳，16-铅块，17-水深压力传感器框架，18-压力感应片，19-保护覆盖层，20-进水孔，21-自动升降光线提醒拦路装置，21-1-自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ，21-2-自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ，22-1-大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ，22-2-大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ，23-地面，24-阻拦柱交通黄色反光膜，25-阻拦柱提醒防雾灯，26-通电电缆，27-阻拦柱，28-阻拦柱通电电缆空心通道，29-阻拦柱底座，30-阻拦柱升收支撑杆，31-阻拦柱升收杆，32-阻拦柱箱体，33-三相电机，34-三相电机正反转电路，35-积水感应电路，36-A/D模数转换器Ⅰ，37-单片机模块Ⅰ，38-水深传感器电路，39-水深压力测量电路，40-A/D模数转换器Ⅱ，41-LED显示提醒电路，42-自动水深测量装置，43-自动水深测量部分，44-控制提醒部分，45-道路自动阻拦部分，46-1-单片机模块Ⅱ，46-2-单片机模块Ⅲ，47-1-电源模块Ⅰ，47-1-电源模块Ⅱ，48-1-大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ，48-2-大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ，49-水。

具体实施方式

实施例1：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述积水感应电路35由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3，集成式单电源仪表放大器AD623组成；所述积水水位监测点Ⅰ3-1连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1、C2的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的3脚；积水水位监测点Ⅱ3-2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接电容C2另一端、电容C3的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的2脚；电容C1、C3的另一端接地；集成式单电源仪表放大器AD623的1脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接集成式单电源仪表放大器AD623的8脚；AD623的7脚连接电源VCC；集成式单电源仪表放大器AD623的6脚连接到A/D模数转换器Ⅰ36；A/D模数转换器Ⅰ36连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.0”脚；

所述水深传感器电路38由二极管D1、D2、D3、D4、D5，NPN三极管T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9、T10、T11，PNP三极管T6、T7，电阻R4、R5、R6、R14、R15、R16、R17组成；所述单片机模块Ⅰ37“P1.1”脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接NPN三极管T5的基极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端和NPN三极管T5的发射极接地；NPN三极管T5的集电极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极分别连接NPN三极管T4的基极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电阻R4的一端、二极管D3的正极和NPN三极管T1、T2的基极；电阻R4的另一端接电源“VCC”；二极管D3的负极分别连接二极管D4的正极和NPN三极管T3的基极；二极管D4的负极连接二极管D5的正极；二极管D5的负极接地；NPN三极管T1的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1常闭端，NPN三极管T1的发射极连接NPN三极管T2的集电极，NPN三极管T2的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1接地端；NPN三极管T2的发射极连接到电流自动夹Ⅰ8-1常开端；NPN三极管T3的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2常闭端，NPN三极管T3的发射极连接NPN三极管T4的集电极，NPN三极管T4的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2接地端；NPN三极管T4的发射极连接到电流自动夹Ⅱ8-2常开端；单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接NPN三极管T8的基极，NPN三极管T8的集电极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接PNP三极管T7的基极，PNP三极管T7的发射极连接到电源“VCC”；NPN三极管T8的发射极连接NPN三极管T9的基极；PNP三极管T7的集电极分别连接伺服电机4的“-”端和NPN三极管T10的集电极；单片机模块Ⅰ37“P1.3”脚连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接NPN三极管T11的基极，NPN三极管T11的集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接PNP三极管T6的基极，PNP三极管T6的发射极连接到电源“VCC”；PNP三极管T6的集电极分别连接伺服电机4的“+”端和NPN三极管T9的集电极；NPN三极管T11的发射极连接NPN三极管T10的基极；NPN三极管T9的发射极和NPN三极管T10的发射极一起接地；

所述水深压力传感器9包括压力感应片18，包裹在压力感应片18外面的保护覆盖层19，以及水深压力传感器框架17、进水孔20、铅块16、保护水深压力测量电路外壳15、通信电缆14和位于保护水深压力测量电路外壳15内部的水深压力测量电路39电路组成；其中保护水深压力测量电路外壳15连接着铅块16，通信电缆14通过铅块16内部的中空结构连接到压力感应片18，水深压力传感器框架17连接着铅块16，水深压力传感器框架17包裹整个压力感应片18和保护覆盖层19，并且水深压力传感器框架17与保护覆盖层19之间有空隙，使水从水深压力传感器框架17上的进水孔20进入到水深压力传感器框架17与保护覆盖层19中的空隙；所述水深压力测量电路39由3个集成放大器U1、U2、U3，电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13组成；其中压力感应片18的反相连接集成放大器U1的“+”端，集成放大器U1的“OUT”端分别连接电阻R7和电阻R9的一端，电阻R7的另一端分别连接集成放大器U3的“-”端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接集成放大器U3的“OUT”端；电阻R9的另一端分别连接集成放大器U1的“-”端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接集成放大器U2的“-”端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接集成放大器U2的“OUT”端和电阻R12的一端；压力感应片18的正相连接集成放大器U2的“+”端；电阻R12的另一端分别连接集成放大器U3的“+”端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地；集成放大器U3的“OUT”端通过通信电缆14连接到自动水深测量装置42中内部电路12中的A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.3”脚；

所述LED显示提醒电路41由电阻R18、R19、R20，NPN三极管T12，电容C4，译码器MAX7219组成；所述单片机模块Ⅰ37的“P2.0”脚连接译码器MAX7219的“DIN”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.1”脚连接译码器MAX7219的“CLK”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.2”脚连接译码器MAX7219的“LOAD”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.3”脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接NPN三极管T12的基极，NPN三极管T12的发射极接地，NPN三极管T12的集电极分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的负极、电阻R19的一端和电源“VCC”；电阻R19的另一端分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的正极，译码器MAX7219的“IEST”脚连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端分别连接译码器MAX7219的“V+”脚、电源“VCC”和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；译码器MAX7219的“BIG0”,.....,“BIG7”和“SEGA”,.....,“SEGG”,“SEGDP”脚分别连接到水深LED显示屏5相应位置。

所述大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2具有相同结构功能；其中大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1由电容C5，电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36，译码器MC1499，位于大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1外的LED屏幕Ⅰ组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P1.0”脚分别连接译码器MC1499的“DATA”脚和电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.1”脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接译码器MC1499的“CLK”脚和电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.2”脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端分别连接译码器MC1499的“ENB”脚和电源“VCC”；译码器MC1499的“A、B、C、D、E、F、G、H”脚分别依次连接电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的一端，电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的另一端连接到LED屏幕Ⅰ相应位置；译码器MC1499的“CSC”脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；译码器MC1499的“I、II、III、IV”脚连接到LED屏幕Ⅰ；译码器MC1499的“Vss”脚接地。

所述三相电机正反转电路34由电阻R21、R22、R23、R24，12个编号为K1.1、K1.2、K1.3、K2.1、K2.2、K2.3、K3.1、K3.2、K3.3的继电器，4个NPN三极管T13、T14、T15、T16，4个二极管D9、D10、D11、D12，三个保险盒B1、B2、B3组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P2.0”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R21的一端，电阻R21另一端分别连接NPN三极管T13的基极和通过通电电缆26连接位于阻拦柱27的阻拦柱提醒防雾灯25的正极，阻拦柱提醒防雾灯25的负极通过通电电缆26和NPN三极管T13的发射极一起接地；NPN三极管T13的集电极分别连接二极管D9的负极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的一端，二极管D9的正极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.1”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R22的一端，电阻R22另一端分别连接NPN三极管T14的基极，NPN三极管T14的发射极接地；NPN三极管T14的集电极分别连接二极管D10的负极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的一端，二极管D10的正极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.2”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R23的一端，电阻R23另一端分别连接NPN三极管T16的基极，NPN三极管T16的发射极接地；NPN三极管T16的集电极分别连接二极管D12的负极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的一端，二极管D12的正极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.3”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R24的一端，电阻R24另一端分别连接NPN三极管T15的基极，NPN三极管T15的发射极接地；NPN三极管T15的集电极分别连接二极管D11的负极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的一端，二极管D11的正极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的一端分别依次通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电源模块Ⅰ47-1的三相电“U”、“V”、“W”，继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的另一端分别依次连接保险盒B1、B2、B3的一端，保险盒B1、B2、B3的另一端分别依次连接继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的一端，继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的另一端分别依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端，继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的一端，继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的另一端互相连接。

实施例2：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述积水感应电路35由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3，集成式单电源仪表放大器AD623组成；所述积水水位监测点Ⅰ3-1连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1、C2的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的3脚；积水水位监测点Ⅱ3-2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接电容C2另一端、电容C3的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的2脚；电容C1、C3的另一端接地；集成式单电源仪表放大器AD623的1脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接集成式单电源仪表放大器AD623的8脚；AD623的7脚连接电源VCC；集成式单电源仪表放大器AD623的6脚连接到A/D模数转换器Ⅰ36；A/D模数转换器Ⅰ36连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.0”脚；

所述水深传感器电路38由二极管D1、D2、D3、D4、D5，NPN三极管T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9、T10、T11，PNP三极管T6、T7，电阻R4、R5、R6、R14、R15、R16、R17组成；所述单片机模块Ⅰ37“P1.1”脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接NPN三极管T5的基极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端和NPN三极管T5的发射极接地；NPN三极管T5的集电极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极分别连接NPN三极管T4的基极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电阻R4的一端、二极管D3的正极和NPN三极管T1、T2的基极；电阻R4的另一端接电源“VCC”；二极管D3的负极分别连接二极管D4的正极和NPN三极管T3的基极；二极管D4的负极连接二极管D5的正极；二极管D5的负极接地；NPN三极管T1的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1常闭端，NPN三极管T1的发射极连接NPN三极管T2的集电极，NPN三极管T2的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1接地端；NPN三极管T2的发射极连接到电流自动夹Ⅰ8-1常开端；NPN三极管T3的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2常闭端，NPN三极管T3的发射极连接NPN三极管T4的集电极，NPN三极管T4的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2接地端；NPN三极管T4的发射极连接到电流自动夹Ⅱ8-2常开端；单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接NPN三极管T8的基极，NPN三极管T8的集电极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接PNP三极管T7的基极，PNP三极管T7的发射极连接到电源“VCC”；NPN三极管T8的发射极连接NPN三极管T9的基极；PNP三极管T7的集电极分别连接伺服电机4的“-”端和NPN三极管T10的集电极；单片机模块Ⅰ37“P1.3”脚连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接NPN三极管T11的基极，NPN三极管T11的集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接PNP三极管T6的基极，PNP三极管T6的发射极连接到电源“VCC”；PNP三极管T6的集电极分别连接伺服电机4的“+”端和NPN三极管T9的集电极；NPN三极管T11的发射极连接NPN三极管T10的基极；NPN三极管T9的发射极和NPN三极管T10的发射极一起接地；

所述水深压力传感器9包括压力感应片18，包裹在压力感应片18外面的保护覆盖层19，以及水深压力传感器框架17、进水孔20、铅块16、保护水深压力测量电路外壳15、通信电缆14和位于保护水深压力测量电路外壳15内部的水深压力测量电路39电路组成；其中保护水深压力测量电路外壳15连接着铅块16，通信电缆14通过铅块16内部的中空结构连接到压力感应片18，水深压力传感器框架17连接着铅块16，水深压力传感器框架17包裹整个压力感应片18和保护覆盖层19，并且水深压力传感器框架17与保护覆盖层19之间有空隙，使水从水深压力传感器框架17上的进水孔20进入到水深压力传感器框架17与保护覆盖层19中的空隙；所述水深压力测量电路39由3个集成放大器U1、U2、U3，电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13组成；其中压力感应片18的反相连接集成放大器U1的“+”端，集成放大器U1的“OUT”端分别连接电阻R7和电阻R9的一端，电阻R7的另一端分别连接集成放大器U3的“-”端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接集成放大器U3的“OUT”端；电阻R9的另一端分别连接集成放大器U1的“-”端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接集成放大器U2的“-”端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接集成放大器U2的“OUT”端和电阻R12的一端；压力感应片18的正相连接集成放大器U2的“+”端；电阻R12的另一端分别连接集成放大器U3的“+”端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地；集成放大器U3的“OUT”端通过通信电缆14连接到自动水深测量装置42中内部电路12中的A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.3”脚；

所述LED显示提醒电路41由电阻R18、R19、R20，NPN三极管T12，电容C4，译码器MAX7219组成；所述单片机模块Ⅰ37的“P2.0”脚连接译码器MAX7219的“DIN”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.1”脚连接译码器MAX7219的“CLK”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.2”脚连接译码器MAX7219的“LOAD”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.3”脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接NPN三极管T12的基极，NPN三极管T12的发射极接地，NPN三极管T12的集电极分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的负极、电阻R19的一端和电源“VCC”；电阻R19的另一端分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的正极，译码器MAX7219的“IEST”脚连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端分别连接译码器MAX7219的“V+”脚、电源“VCC”和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；译码器MAX7219的“BIG0”,.....,“BIG7”和“SEGA”,.....,“SEGG”,“SEGDP”脚分别连接到水深LED显示屏5相应位置。

所述大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2具有相同结构功能；其中大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1由电容C5，电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36，译码器MC1499，位于大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1外的LED屏幕Ⅰ组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P1.0”脚分别连接译码器MC1499的“DATA”脚和电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.1”脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接译码器MC1499的“CLK”脚和电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.2”脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端分别连接译码器MC1499的“ENB”脚和电源“VCC”；译码器MC1499的“A、B、C、D、E、F、G、H”脚分别依次连接电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的一端，电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的另一端连接到LED屏幕Ⅰ相应位置；译码器MC1499的“CSC”脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；译码器MC1499的“I、II、III、IV”脚连接到LED屏幕Ⅰ；译码器MC1499的“Vss”脚接地。

实施例3：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述积水感应电路35由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3，集成式单电源仪表放大器AD623组成；所述积水水位监测点Ⅰ3-1连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1、C2的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的3脚；积水水位监测点Ⅱ3-2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接电容C2另一端、电容C3的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的2脚；电容C1、C3的另一端接地；集成式单电源仪表放大器AD623的1脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接集成式单电源仪表放大器AD623的8脚；AD623的7脚连接电源VCC；集成式单电源仪表放大器AD623的6脚连接到A/D模数转换器Ⅰ36；A/D模数转换器Ⅰ36连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.0”脚；

所述水深传感器电路38由二极管D1、D2、D3、D4、D5，NPN三极管T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9、T10、T11，PNP三极管T6、T7，电阻R4、R5、R6、R14、R15、R16、R17组成；所述单片机模块Ⅰ37“P1.1”脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接NPN三极管T5的基极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端和NPN三极管T5的发射极接地；NPN三极管T5的集电极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极分别连接NPN三极管T4的基极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电阻R4的一端、二极管D3的正极和NPN三极管T1、T2的基极；电阻R4的另一端接电源“VCC”；二极管D3的负极分别连接二极管D4的正极和NPN三极管T3的基极；二极管D4的负极连接二极管D5的正极；二极管D5的负极接地；NPN三极管T1的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1常闭端，NPN三极管T1的发射极连接NPN三极管T2的集电极，NPN三极管T2的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1接地端；NPN三极管T2的发射极连接到电流自动夹Ⅰ8-1常开端；NPN三极管T3的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2常闭端，NPN三极管T3的发射极连接NPN三极管T4的集电极，NPN三极管T4的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2接地端；NPN三极管T4的发射极连接到电流自动夹Ⅱ8-2常开端；单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接NPN三极管T8的基极，NPN三极管T8的集电极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接PNP三极管T7的基极，PNP三极管T7的发射极连接到电源“VCC”；NPN三极管T8的发射极连接NPN三极管T9的基极；PNP三极管T7的集电极分别连接伺服电机4的“-”端和NPN三极管T10的集电极；单片机模块Ⅰ37“P1.3”脚连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接NPN三极管T11的基极，NPN三极管T11的集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接PNP三极管T6的基极，PNP三极管T6的发射极连接到电源“VCC”；PNP三极管T6的集电极分别连接伺服电机4的“+”端和NPN三极管T9的集电极；NPN三极管T11的发射极连接NPN三极管T10的基极；NPN三极管T9的发射极和NPN三极管T10的发射极一起接地；

所述水深压力传感器9包括压力感应片18，包裹在压力感应片18外面的保护覆盖层19，以及水深压力传感器框架17、进水孔20、铅块16、保护水深压力测量电路外壳15、通信电缆14和位于保护水深压力测量电路外壳15内部的水深压力测量电路39电路组成；其中保护水深压力测量电路外壳15连接着铅块16，通信电缆14通过铅块16内部的中空结构连接到压力感应片18，水深压力传感器框架17连接着铅块16，水深压力传感器框架17包裹整个压力感应片18和保护覆盖层19，并且水深压力传感器框架17与保护覆盖层19之间有空隙，使水从水深压力传感器框架17上的进水孔20进入到水深压力传感器框架17与保护覆盖层19中的空隙；所述水深压力测量电路39由3个集成放大器U1、U2、U3，电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13组成；其中压力感应片18的反相连接集成放大器U1的“+”端，集成放大器U1的“OUT”端分别连接电阻R7和电阻R9的一端，电阻R7的另一端分别连接集成放大器U3的“-”端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接集成放大器U3的“OUT”端；电阻R9的另一端分别连接集成放大器U1的“-”端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接集成放大器U2的“-”端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接集成放大器U2的“OUT”端和电阻R12的一端；压力感应片18的正相连接集成放大器U2的“+”端；电阻R12的另一端分别连接集成放大器U3的“+”端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地；集成放大器U3的“OUT”端通过通信电缆14连接到自动水深测量装置42中内部电路12中的A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.3”脚；

所述LED显示提醒电路41由电阻R18、R19、R20，NPN三极管T12，电容C4，译码器MAX7219组成；所述单片机模块Ⅰ37的“P2.0”脚连接译码器MAX7219的“DIN”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.1”脚连接译码器MAX7219的“CLK”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.2”脚连接译码器MAX7219的“LOAD”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.3”脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接NPN三极管T12的基极，NPN三极管T12的发射极接地，NPN三极管T12的集电极分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的负极、电阻R19的一端和电源“VCC”；电阻R19的另一端分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的正极，译码器MAX7219的“IEST”脚连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端分别连接译码器MAX7219的“V+”脚、电源“VCC”和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；译码器MAX7219的“BIG0”,.....,“BIG7”和“SEGA”,.....,“SEGG”,“SEGDP”脚分别连接到水深LED显示屏5相应位置。

所述三相电机正反转电路34由电阻R21、R22、R23、R24，12个编号为K1.1、K1.2、K1.3、K2.1、K2.2、K2.3、K3.1、K3.2、K3.3的继电器，4个NPN三极管T13、T14、T15、T16，4个二极管D9、D10、D11、D12，三个保险盒B1、B2、B3组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P2.0”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R21的一端，电阻R21另一端分别连接NPN三极管T13的基极和通过通电电缆26连接位于阻拦柱27的阻拦柱提醒防雾灯25的正极，阻拦柱提醒防雾灯25的负极通过通电电缆26和NPN三极管T13的发射极一起接地；NPN三极管T13的集电极分别连接二极管D9的负极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的一端，二极管D9的正极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.1”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R22的一端，电阻R22另一端分别连接NPN三极管T14的基极，NPN三极管T14的发射极接地；NPN三极管T14的集电极分别连接二极管D10的负极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的一端，二极管D10的正极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.2”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R23的一端，电阻R23另一端分别连接NPN三极管T16的基极，NPN三极管T16的发射极接地；NPN三极管T16的集电极分别连接二极管D12的负极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的一端，二极管D12的正极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.3”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R24的一端，电阻R24另一端分别连接NPN三极管T15的基极，NPN三极管T15的发射极接地；NPN三极管T15的集电极分别连接二极管D11的负极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的一端，二极管D11的正极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的一端分别依次通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电源模块Ⅰ47-1的三相电“U”、“V”、“W”，继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的另一端分别依次连接保险盒B1、B2、B3的一端，保险盒B1、B2、B3的另一端分别依次连接继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的一端，继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的另一端分别依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端，继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的一端，继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的另一端互相连接。

实施例4：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2具有相同结构功能；其中大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1由电容C5，电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36，译码器MC1499，位于大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1外的LED屏幕Ⅰ组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P1.0”脚分别连接译码器MC1499的“DATA”脚和电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.1”脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接译码器MC1499的“CLK”脚和电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.2”脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端分别连接译码器MC1499的“ENB”脚和电源“VCC”；译码器MC1499的“A、B、C、D、E、F、G、H”脚分别依次连接电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的一端，电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的另一端连接到LED屏幕Ⅰ相应位置；译码器MC1499的“CSC”脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；译码器MC1499的“I、II、III、IV”脚连接到LED屏幕Ⅰ；译码器MC1499的“Vss”脚接地。

所述三相电机正反转电路34由电阻R21、R22、R23、R24，12个编号为K1.1、K1.2、K1.3、K2.1、K2.2、K2.3、K3.1、K3.2、K3.3的继电器，4个NPN三极管T13、T14、T15、T16，4个二极管D9、D10、D11、D12，三个保险盒B1、B2、B3组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P2.0”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R21的一端，电阻R21另一端分别连接NPN三极管T13的基极和通过通电电缆26连接位于阻拦柱27的阻拦柱提醒防雾灯25的正极，阻拦柱提醒防雾灯25的负极通过通电电缆26和NPN三极管T13的发射极一起接地；NPN三极管T13的集电极分别连接二极管D9的负极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的一端，二极管D9的正极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.1”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R22的一端，电阻R22另一端分别连接NPN三极管T14的基极，NPN三极管T14的发射极接地；NPN三极管T14的集电极分别连接二极管D10的负极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的一端，二极管D10的正极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.2”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R23的一端，电阻R23另一端分别连接NPN三极管T16的基极，NPN三极管T16的发射极接地；NPN三极管T16的集电极分别连接二极管D12的负极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的一端，二极管D12的正极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.3”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R24的一端，电阻R24另一端分别连接NPN三极管T15的基极，NPN三极管T15的发射极接地；NPN三极管T15的集电极分别连接二极管D11的负极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的一端，二极管D11的正极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的一端分别依次通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电源模块Ⅰ47-1的三相电“U”、“V”、“W”，继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的另一端分别依次连接保险盒B1、B2、B3的一端，保险盒B1、B2、B3的另一端分别依次连接继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的一端，继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的另一端分别依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端，继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的一端，继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的另一端互相连接。

实施例5：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述积水感应电路35由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3，集成式单电源仪表放大器AD623组成；所述积水水位监测点Ⅰ3-1连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1、C2的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的3脚；积水水位监测点Ⅱ3-2连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接电容C2另一端、电容C3的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的2脚；电容C1、C3的另一端接地；集成式单电源仪表放大器AD623的1脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接集成式单电源仪表放大器AD623的8脚；AD623的7脚连接电源VCC；集成式单电源仪表放大器AD623的6脚连接到A/D模数转换器Ⅰ36；A/D模数转换器Ⅰ36连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.0”脚；

所述水深传感器电路38由二极管D1、D2、D3、D4、D5，NPN三极管T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9、T10、T11，PNP三极管T6、T7，电阻R4、R5、R6、R14、R15、R16、R17组成；所述单片机模块Ⅰ37“P1.1”脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接NPN三极管T5的基极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端和NPN三极管T5的发射极接地；NPN三极管T5的集电极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极分别连接NPN三极管T4的基极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电阻R4的一端、二极管D3的正极和NPN三极管T1、T2的基极；电阻R4的另一端接电源“VCC”；二极管D3的负极分别连接二极管D4的正极和NPN三极管T3的基极；二极管D4的负极连接二极管D5的正极；二极管D5的负极接地；NPN三极管T1的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1常闭端，NPN三极管T1的发射极连接NPN三极管T2的集电极，NPN三极管T2的集电极连接电流自动夹Ⅰ8-1接地端；NPN三极管T2的发射极连接到电流自动夹Ⅰ8-1常开端；NPN三极管T3的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2常闭端，NPN三极管T3的发射极连接NPN三极管T4的集电极，NPN三极管T4的集电极连接电流自动夹Ⅱ8-2接地端；NPN三极管T4的发射极连接到电流自动夹Ⅱ8-2常开端；单片机模块Ⅰ37的“P1.2”脚连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接NPN三极管T8的基极，NPN三极管T8的集电极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接PNP三极管T7的基极，PNP三极管T7的发射极连接到电源“VCC”；NPN三极管T8的发射极连接NPN三极管T9的基极；PNP三极管T7的集电极分别连接伺服电机4的“-”端和NPN三极管T10的集电极；单片机模块Ⅰ37“P1.3”脚连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接NPN三极管T11的基极，NPN三极管T11的集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接PNP三极管T6的基极，PNP三极管T6的发射极连接到电源“VCC”；PNP三极管T6的集电极分别连接伺服电机4的“+”端和NPN三极管T9的集电极；NPN三极管T11的发射极连接NPN三极管T10的基极；NPN三极管T9的发射极和NPN三极管T10的发射极一起接地；

所述水深压力传感器9包括压力感应片18，包裹在压力感应片18外面的保护覆盖层19，以及水深压力传感器框架17、进水孔20、铅块16、保护水深压力测量电路外壳15、通信电缆14和位于保护水深压力测量电路外壳15内部的水深压力测量电路39电路组成；其中保护水深压力测量电路外壳15连接着铅块16，通信电缆14通过铅块16内部的中空结构连接到压力感应片18，水深压力传感器框架17连接着铅块16，水深压力传感器框架17包裹整个压力感应片18和保护覆盖层19，并且水深压力传感器框架17与保护覆盖层19之间有空隙，使水从水深压力传感器框架17上的进水孔20进入到水深压力传感器框架17与保护覆盖层19中的空隙；所述水深压力测量电路39由3个集成放大器U1、U2、U3，电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13组成；其中压力感应片18的反相连接集成放大器U1的“+”端，集成放大器U1的“OUT”端分别连接电阻R7和电阻R9的一端，电阻R7的另一端分别连接集成放大器U3的“-”端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接集成放大器U3的“OUT”端；电阻R9的另一端分别连接集成放大器U1的“-”端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接集成放大器U2的“-”端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接集成放大器U2的“OUT”端和电阻R12的一端；压力感应片18的正相连接集成放大器U2的“+”端；电阻R12的另一端分别连接集成放大器U3的“+”端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地；集成放大器U3的“OUT”端通过通信电缆14连接到自动水深测量装置42中内部电路12中的A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37的“P1.3”脚；

所述LED显示提醒电路41由电阻R18、R19、R20，NPN三极管T12，电容C4，译码器MAX7219组成；所述单片机模块Ⅰ37的“P2.0”脚连接译码器MAX7219的“DIN”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.1”脚连接译码器MAX7219的“CLK”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.2”脚连接译码器MAX7219的“LOAD”脚，单片机模块Ⅰ37的“P2.3”脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接NPN三极管T12的基极，NPN三极管T12的发射极接地，NPN三极管T12的集电极分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的负极、电阻R19的一端和电源“VCC”；电阻R19的另一端分别连接发光二极管Ⅰ1-1和发光二极管Ⅱ1-2的正极，译码器MAX7219的“IEST”脚连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端分别连接译码器MAX7219的“V+”脚、电源“VCC”和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；译码器MAX7219的“BIG0”,.....,“BIG7”和“SEGA”,.....,“SEGG”,“SEGDP”脚分别连接到水深LED显示屏5相应位置。

实施例6：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2具有相同结构功能；其中大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1由电容C5，电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36，译码器MC1499，位于大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1外的LED屏幕Ⅰ组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P1.0”脚分别连接译码器MC1499的“DATA”脚和电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.1”脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接译码器MC1499的“CLK”脚和电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P1.2”脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端分别连接译码器MC1499的“ENB”脚和电源“VCC”；译码器MC1499的“A、B、C、D、E、F、G、H”脚分别依次连接电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的一端，电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的另一端连接到LED屏幕Ⅰ相应位置；译码器MC1499的“CSC”脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；译码器MC1499的“I、II、III、IV”脚连接到LED屏幕Ⅰ；译码器MC1499的“Vss”脚接地。

实施例7：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

所述三相电机正反转电路34由电阻R21、R22、R23、R24，12个编号为K1.1、K1.2、K1.3、K2.1、K2.2、K2.3、K3.1、K3.2、K3.3的继电器，4个NPN三极管T13、T14、T15、T16，4个二极管D9、D10、D11、D12，三个保险盒B1、B2、B3组成；所述单片机模块Ⅱ46-1的“P2.0”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R21的一端，电阻R21另一端分别连接NPN三极管T13的基极和通过通电电缆26连接位于阻拦柱27的阻拦柱提醒防雾灯25的正极，阻拦柱提醒防雾灯25的负极通过通电电缆26和NPN三极管T13的发射极一起接地；NPN三极管T13的集电极分别连接二极管D9的负极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的一端，二极管D9的正极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.1”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R22的一端，电阻R22另一端分别连接NPN三极管T14的基极，NPN三极管T14的发射极接地；NPN三极管T14的集电极分别连接二极管D10的负极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的一端，二极管D10的正极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.2”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R23的一端，电阻R23另一端分别连接NPN三极管T16的基极，NPN三极管T16的发射极接地；NPN三极管T16的集电极分别连接二极管D12的负极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的一端，二极管D12的正极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ46-1的“P2.3”脚通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电阻R24的一端，电阻R24另一端分别连接NPN三极管T15的基极，NPN三极管T15的发射极接地；NPN三极管T15的集电极分别连接二极管D11的负极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的一端，二极管D11的正极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的一端分别依次通过通信/电缆Ⅱ13-1连接电源模块Ⅰ47-1的三相电“U”、“V”、“W”，继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的另一端分别依次连接保险盒B1、B2、B3的一端，保险盒B1、B2、B3的另一端分别依次连接继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的一端，继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的另一端分别依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端，继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端依次连接到三相电机33的相应位置和继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的一端，继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的另一端互相连接。

实施例8：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

所述自动水深测量部分43包括多个具有相同结构的自动水深测量装置42；所述自动水深测量装置42包括塑料密封外壳6，位于塑料密封外壳6内部的发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2、塑料泡沫2、积水水位监测点Ⅰ3-1、积水水位监测点Ⅱ3-2、伺服电机4、水深LED显示屏5、固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2、电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2、水深压力传感器9、水流导槽11和内部电路12；内部电路12包括积水感应电路35、A/D模数转换器Ⅰ36、单片机模块Ⅰ37、水深传感器电路38、A/D模数转换器Ⅱ40、LED显示提醒电路41；其中发光二极管Ⅰ1-1、发光二极管Ⅱ1-2位于塑料密封外壳6内部两边，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2一端埋入地面23，固定桩Ⅰ7-1、固定桩Ⅱ7-2另一端分别通过电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2夹住，水流导槽11的积水水位监测点Ⅰ3-1和积水水位监测点Ⅱ3-2连接积水感应电路35，积水感应电路35连接A/D模数转换器Ⅰ36的一端，A/D模数转换器Ⅰ36的另一端连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接水深传感器电路38，水深传感器电路38控制电流自动夹Ⅰ8-1、电流自动夹Ⅱ8-2和伺服电机4，伺服电机4通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器9、通信/电电缆Ⅰ10和通信电缆14；水深压力传感器9内部的水深压力测量电路39通过通信电缆14连接A/D模数转换器Ⅱ40，A/D模数转换器Ⅱ40连接到单片机模块Ⅰ37，单片机模块Ⅰ37连接LED显示提醒电路41，LED显示提醒电路41连接到水深LED显示屏5；自动水深测量部分43包括多个相同的自动水深测量装置42并列组成，多个自动水深测量装置42内各自的的单片机模块Ⅰ37的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ10连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1的单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2内的单片机模块Ⅲ46-2的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分44包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ22-1包括单片机模块Ⅱ46-1、电源模块Ⅰ47-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2包括单片机模块Ⅲ46-2、电源模块Ⅱ47-2和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ48-2；其中电源模块Ⅰ47-1为自动水深测量部分43、单片机模块Ⅱ46-1和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1提供电源VCC；电源模块Ⅰ47-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ46-1连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ48-1；单片机模块Ⅱ46-1通过通信/电电缆Ⅱ13-1为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的三相电机正反转电路34提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ22-2对应着连接自动水深测量部分43、道路自动阻拦部分45的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；

所述道路自动阻拦部分45包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置21；所述自动升降光线提醒拦路装置21包括阻拦柱交通黄色反光膜24、阻拦柱提醒防雾灯25、通电电缆26、阻拦柱27、阻拦柱通电电缆空心通道28、阻拦柱底座29、阻拦柱升收支撑杆30、阻拦柱升收杆31、阻拦柱箱体32、三相电机33和三相电机正反转电路34；其中阻拦柱交通黄色反光膜24位于阻拦柱27外侧，阻拦柱提醒防雾灯25位于阻拦柱27内部，三相电机正反转电路34工作时，通过三相电机33正转推动阻拦柱升收杆31上升，拉着阻拦柱升收支撑杆30也上升，从而推动阻拦柱27伸出阻拦柱箱体32，阻拦柱通电电缆空心通道28用于通电电缆26穿过，阻拦柱27通过阻拦柱底座29起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ21-1的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅱ13-1连接单片机模块Ⅱ46-1和电源模块Ⅰ47-1；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ21-2的多个自动升降光线提醒拦路装置21的三相电机正反转电路34通过通信/电电缆Ⅲ13-2连接单片机模块Ⅲ46-2和电源模块Ⅱ47-2。

实施例9：如图1-14所示，一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，包括通信/电电缆Ⅰ10、通信/电电缆Ⅱ13-1、通信/电电缆Ⅲ13-2、自动水深测量部分43、控制提醒部分44、道路自动阻拦部分45；所述自动水深测量部分43通过通信/电电缆Ⅰ10与控制提醒部分44互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分44通过通信/电电缆Ⅱ13-1和通信/电电缆Ⅲ13-2向道路自动阻拦部分45提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分45需要的三相电。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，其特征在于：包括通信/电电缆Ⅰ（10）、通信/电电缆Ⅱ（13-1）、通信/电电缆Ⅲ（13-2）、自动水深测量部分（43）、控制提醒部分（44）、道路自动阻拦部分（45）；所述自动水深测量部分（43）通过通信/电电缆Ⅰ（10）与控制提醒部分（44）互相通信和获得工作电源VCC，控制提醒部分（44）通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）和通信/电电缆Ⅲ（13-2）向道路自动阻拦部分（45）提供控制信号、电源VCC和道路自动阻拦部分（45）需要的三相电；

所述自动水深测量部分（43）包括多个具有相同结构的自动水深测量装置（42）；所述自动水深测量装置（42）包括塑料密封外壳（6），位于塑料密封外壳（6）内部的发光二极管Ⅰ（1-1）、发光二极管Ⅱ（1-2）、塑料泡沫（2）、积水水位监测点Ⅰ（3-1）、积水水位监测点Ⅱ（3-2）、伺服电机（4）、水深LED显示屏（5）、固定桩Ⅰ（7-1）、固定桩Ⅱ（7-2）、电流自动夹Ⅰ（8-1）、电流自动夹Ⅱ（8-2）、水深压力传感器（9）、水流导槽（11）和内部电路（12）；内部电路（12）包括积水感应电路（35）、A/D模数转换器Ⅰ（36）、单片机模块Ⅰ（37）、水深传感器电路（38）、A/D模数转换器Ⅱ（40）、LED显示提醒电路（41）；其中发光二极管Ⅰ（1-1）、发光二极管Ⅱ（1-2）位于塑料密封外壳（6）内部两边，固定桩Ⅰ（7-1）、固定桩Ⅱ（7-2）一端埋入地面（23），固定桩Ⅰ（7-1）、固定桩Ⅱ（7-2）另一端分别通过电流自动夹Ⅰ（8-1）、电流自动夹Ⅱ（8-2）夹住，水流导槽（11）的积水水位监测点Ⅰ（3-1）和积水水位监测点Ⅱ（3-2）连接积水感应电路（35），积水感应电路（35）连接A/D模数转换器Ⅰ（36）的一端，A/D模数转换器Ⅰ（36）的另一端连接到单片机模块Ⅰ（37），单片机模块Ⅰ（37）连接水深传感器电路（38），水深传感器电路（38）控制电流自动夹Ⅰ（8-1）、电流自动夹Ⅱ（8-2）和伺服电机（4），伺服电机（4）通过正转和反转来释放和回收水深压力传感器（9）、通信/电电缆Ⅰ（10）和通信电缆（14）；水深压力传感器（9）内部的水深压力测量电路（39）通过通信电缆（14）连接A/D模数转换器Ⅱ（40），A/D模数转换器Ⅱ（40）连接到单片机模块Ⅰ（37），单片机模块Ⅰ（37）连接LED显示提醒电路（41），LED显示提醒电路（41）连接到水深LED显示屏（5）；自动水深测量部分（43）包括多个相同的自动水深测量装置（42）并列组成，多个自动水深测量装置（42）内各自的的单片机模块Ⅰ（37）的“P2.4”脚分别通过通信/电电缆Ⅰ（10）连接到大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ（22-1）的单片机模块Ⅱ（46-1）和大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ（22-2）内的单片机模块Ⅲ（46-2）的“P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6”脚；

所述控制提醒部分（44）包括两个相同结构的大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ（22-1）、大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ（22-2）；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ（22-1）包括单片机模块Ⅱ（46-1）、电源模块Ⅰ（47-1）和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ（48-1）；所述大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ（22-2）包括单片机模块Ⅲ（46-2）、电源模块Ⅱ（47-2）和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ（48-2）；其中电源模块Ⅰ（47-1）为自动水深测量部分（43）、单片机模块Ⅱ（46-1）和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ（48-1）提供电源VCC；电源模块Ⅰ（47-1）通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）连接道路自动阻拦部分（45）的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ（21-1）提供电源VCC和三相电；单片机模块Ⅱ（46-1）连接大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ（48-1）；单片机模块Ⅱ（46-1）通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）为自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ（21-1）的三相电机正反转电路（34）提供控制信号；大屏LED提醒显示控制装置Ⅱ（22-2）对应着连接自动水深测量部分（43）、道路自动阻拦部分（45）的自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ（21-2）；

所述道路自动阻拦部分（45）包括两组相同结构的自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ（21-1）、自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ（21-2）；每组含有多个并列排列的自动升降光线提醒拦路装置（21）；所述自动升降光线提醒拦路装置（21）包括阻拦柱交通黄色反光膜（24）、阻拦柱提醒防雾灯（25）、通电电缆（26）、阻拦柱（27）、阻拦柱通电电缆空心通道（28）、阻拦柱底座（29）、阻拦柱升收支撑杆（30）、阻拦柱升收杆（31）、阻拦柱箱体（32）、三相电机（33）和三相电机正反转电路（34）；其中阻拦柱交通黄色反光膜（24）位于阻拦柱（27）外侧，阻拦柱提醒防雾灯（25）位于阻拦柱（27）内部，三相电机正反转电路（34）工作时，通过三相电机（33）正转推动阻拦柱升收杆（31）上升，拉着阻拦柱升收支撑杆（30）也上升，从而推动阻拦柱（27）伸出阻拦柱箱体（32），阻拦柱通电电缆空心通道（28）用于通电电缆（26）穿过，阻拦柱（27）通过阻拦柱底座（29）起限位作用；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅰ（21-1）的多个自动升降光线提醒拦路装置（21）的三相电机正反转电路（34）通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）连接单片机模块Ⅱ（46-1）和电源模块Ⅰ（47-1）；1组自动升降光线提醒拦路装置Ⅱ（21-2）的多个自动升降光线提醒拦路装置（21）的三相电机正反转电路（34）通过通信/电电缆Ⅲ（13-2）连接单片机模块Ⅲ（46-2）和电源模块Ⅱ（47-2）。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，其特征在于：所述积水感应电路（35）由电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3，集成式单电源仪表放大器AD623组成；所述积水水位监测点Ⅰ（3-1）连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电容C1、C2的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的3脚；积水水位监测点Ⅱ（3-2）连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接电容C2另一端、电容C3的一端和集成式单电源仪表放大器AD623的2脚；电容C1、C3的另一端接地；集成式单电源仪表放大器AD623的1脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接集成式单电源仪表放大器AD623的8脚；AD623的7脚连接电源VCC；集成式单电源仪表放大器AD623的6脚连接到A/D模数转换器Ⅰ（36）；A/D模数转换器Ⅰ（36）连接到单片机模块Ⅰ（37）的“P1.0”脚；

所述水深传感器电路（38）由二极管D1、D2、D3、D4、D5，NPN三极管T1、T2、T3、T4、T5、T8、T9、T10、T11，PNP三极管T6、T7，电阻R4、R5、R6、R14、R15、R16、R17组成；所述单片机模块Ⅰ（37）“P1.1”脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接NPN三极管T5的基极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端和NPN三极管T5的发射极接地；NPN三极管T5的集电极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极分别连接NPN三极管T4的基极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电阻R4的一端、二极管D3的正极和NPN三极管T1、T2的基极；电阻R4的另一端接电源“VCC”；二极管D3的负极分别连接二极管D4的正极和NPN三极管T3的基极；二极管D4的负极连接二极管D5的正极；二极管D5的负极接地；NPN三极管T1的集电极连接电流自动夹Ⅰ（8-1）常闭端，NPN三极管T1的发射极连接NPN三极管T2的集电极，NPN三极管T2的集电极连接电流自动夹Ⅰ（8-1）接地端；NPN三极管T2的发射极连接到电流自动夹Ⅰ（8-1）常开端；NPN三极管T3的集电极连接电流自动夹Ⅱ（8-2）常闭端，NPN三极管T3的发射极连接NPN三极管T4的集电极，NPN三极管T4的集电极连接电流自动夹Ⅱ（8-2）接地端；NPN三极管T4的发射极连接到电流自动夹Ⅱ（8-2）常开端；单片机模块Ⅰ（37）的“P1.2”脚连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接NPN三极管T8的基极，NPN三极管T8的集电极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接PNP三极管T7的基极，PNP三极管T7的发射极连接到电源“VCC”；NPN三极管T8的发射极连接NPN三极管T9的基极；PNP三极管T7的集电极分别连接伺服电机（4）的“-”端和NPN三极管T10的集电极；单片机模块Ⅰ（37）“P1.3”脚连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接NPN三极管T11的基极，NPN三极管T11的集电极连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接PNP三极管T6的基极，PNP三极管T6的发射极连接到电源“VCC”；PNP三极管T6的集电极分别连接伺服电机（4）的“+”端和NPN三极管T9的集电极；NPN三极管T11的发射极连接NPN三极管T10的基极；NPN三极管T9的发射极和NPN三极管T10的发射极一起接地；

所述水深压力传感器（9）包括压力感应片（18），包裹在压力感应片（18）外面的保护覆盖层（19），以及水深压力传感器框架（17）、进水孔（20）、铅块（16）、保护水深压力测量电路外壳（15）、通信电缆（14）和位于保护水深压力测量电路外壳（15）内部的水深压力测量电路（39）电路组成；其中保护水深压力测量电路外壳（15）连接着铅块（16），通信电缆（14）通过铅块（16）内部的中空结构连接到压力感应片（18），水深压力传感器框架（17）连接着铅块（16），水深压力传感器框架（17）包裹整个压力感应片（18）和保护覆盖层（19），并且水深压力传感器框架（17）与保护覆盖层（19）之间有空隙，使水从水深压力传感器框架（17）上的进水孔（20）进入到水深压力传感器框架（17）与保护覆盖层（19）中的空隙；所述水深压力测量电路（39）由3个集成放大器U1、U2、U3，电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13组成；其中压力感应片（18）的反相连接集成放大器U1的“+”端，集成放大器U1的“OUT”端分别连接电阻R7和电阻R9的一端，电阻R7的另一端分别连接集成放大器U3的“-”端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接集成放大器U3的“OUT”端；电阻R9的另一端分别连接集成放大器U1的“-”端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接集成放大器U2的“-”端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接集成放大器U2的“OUT”端和电阻R12的一端；压力感应片（18）的正相连接集成放大器U2的“+”端；电阻R12的另一端分别连接集成放大器U3的“+”端和电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地；集成放大器U3的“OUT”端通过通信电缆（14）连接到自动水深测量装置（42）中内部电路（12）中的A/D模数转换器Ⅱ（40），A/D模数转换器Ⅱ（40）连接到单片机模块Ⅰ（37）的“P1.3”脚；

所述LED显示提醒电路（41）由电阻R18、R19、R20，NPN三极管T12，电容C4，译码器MAX7219组成；所述单片机模块Ⅰ（37）的“P2.0”脚连接译码器MAX7219的“DIN”脚，单片机模块Ⅰ（37）的“P2.1”脚连接译码器MAX7219的“CLK”脚，单片机模块Ⅰ（37）的“P2.2”脚连接译码器MAX7219的“LOAD”脚，单片机模块Ⅰ（37）的“P2.3”脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接NPN三极管T12的基极，NPN三极管T12的发射极接地，NPN三极管T12的集电极分别连接发光二极管Ⅰ（1-1）和发光二极管Ⅱ（1-2）的负极、电阻R19的一端和电源“VCC”；电阻R19的另一端分别连接发光二极管Ⅰ（1-1）和发光二极管Ⅱ（1-2）的正极，译码器MAX7219的“IEST”脚连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端分别连接译码器MAX7219的“V+”脚、电源“VCC”和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；译码器MAX7219的“BIG0”,.....,“BIG7”和“SEGA”,.....,“SEGG”,“SEGDP”脚分别连接到水深LED显示屏（5）相应位置。

3.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，其特征在于：所述大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ（48-1）和大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅱ（48-2）具有相同结构功能；其中大屏LED屏幕提醒显示电路Ⅰ（48-1）由电容C5，电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36，译码器MC1499，位于大屏LED提醒显示控制装置Ⅰ（22-1）外的LED屏幕Ⅰ组成；所述单片机模块Ⅱ（46-1）的“P1.0”脚分别连接译码器MC1499的“DATA”脚和电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接电源“VCC”；单片机模块Ⅱ（46-1）的“P1.1”脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接译码器MC1499的“CLK”脚和电源“VCC”；单片机模块Ⅱ（46-1）的“P1.2”脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端分别连接译码器MC1499的“ENB”脚和电源“VCC”；译码器MC1499的“A、B、C、D、E、F、G、H”脚分别依次连接电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的一端，电阻R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36的另一端连接到LED屏幕Ⅰ相应位置；译码器MC1499的“CSC”脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；译码器MC1499的“I、II、III、IV”脚连接到LED屏幕Ⅰ；译码器MC1499的“Vss”脚接地。

4.根据权利要求1所述的基于嵌入式CPS的积水全自动测量提醒阻拦系统，其特征在于：所述三相电机正反转电路（34）由电阻R21、R22、R23、R24，12个编号为K1.1、K1.2、K1.3、K2.1、K2.2、K2.3、K3.1、K3.2、K3.3的继电器，4个NPN三极管T13、T14、T15、T16，4个二极管D9、D10、D11、D12，三个保险盒B1、B2、B3组成；所述单片机模块Ⅱ（46-1）的“P2.0”脚通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）连接电阻R21的一端，电阻R21另一端分别连接NPN三极管T13的基极和通过通电电缆（26）连接位于阻拦柱（27）的阻拦柱提醒防雾灯（25）的正极，阻拦柱提醒防雾灯（25）的负极通过通电电缆（26）和NPN三极管T13的发射极一起接地；NPN三极管T13的集电极分别连接二极管D9的负极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的一端，二极管D9的正极和继电器K1.1、K1.2、K1.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ（46-1）的“P2.1”脚通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）连接电阻R22的一端，电阻R22另一端分别连接NPN三极管T14的基极，NPN三极管T14的发射极接地；NPN三极管T14的集电极分别连接二极管D10的负极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的一端，二极管D10的正极和继电器K2.1、K2.2、K2.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ（46-1）的“P2.2”脚通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）连接电阻R23的一端，电阻R23另一端分别连接NPN三极管T16的基极，NPN三极管T16的发射极接地；NPN三极管T16的集电极分别连接二极管D12的负极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的一端，二极管D12的正极和继电器K4.1、K4.2、K4.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；单片机模块Ⅱ（46-1）的“P2.3”脚通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）连接电阻R24的一端，电阻R24另一端分别连接NPN三极管T15的基极，NPN三极管T15的发射极接地；NPN三极管T15的集电极分别连接二极管D11的负极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的一端，二极管D11的正极和继电器K3.1、K3.2、K3.3常闭的另一端一起连接到电源“VCC”；继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的一端分别依次通过通信/电电缆Ⅱ（13-1）连接电源模块Ⅰ（47-1）的三相电“U”、“V”、“W”，继电器K1.1、K1.2、K1.3常开的另一端分别依次连接保险盒B1、B2、B3的一端，保险盒B1、B2、B3的另一端分别依次连接继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的一端，继电器K2.1、K2.2、K2.3常开的另一端分别依次连接到三相电机（33）的相应位置和继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端，继电器K3.3、K3.2、K3.1常开的一端依次连接到三相电机（33）的相应位置和继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的一端，继电器K4.3、K4.1、K4.2常开的另一端互相连接。