CN204115813U - 城市道路积水水位测量系统 - Google Patents

Abstract

城市道路积水水位测量系统，包括电源模块（1）、单片机（2）、水位测试连接管（8）、压力传感器（7），以及与单片机连接的人机接口、AD转换器（4）、LED通行指示模块（5）和水深显示模块（6）；压力传感器（7）采集的压力信号经AD转换器（4）模数转换后输送至单片机；水位测试连接管（8）一端与压力传感器（7）正压管口连接，水位测试连接管（8）另一端放置于积水道路底部，压力传感器（7）负压直接和空气接触；所述控制器采用单片机；电源模块用于产生单片机、LED通行指示模块（5）和压力传感器（7）所需的+5V电源。本实用新型结构简单，红黄蓝三色LED指示灯的设置代表交通灯中的红黄绿灯，对过往车辆给予通行指示；采用低价格的89ST52单片机，节省了成本。

Description

城市道路积水水位测量系统

技术领域

本实用新型属于测量装置，具体涉及城市中道路积水深厚的测量。

背景技术

近年来，由强降雨引起的城市下穿隧道及立交桥下低洼处大量积水的现象时有发生，城市道路积水问题已经成为城市发展中的重要民生问题。目前的城市道路水位测量传感器大多采用电子水尺，其测量范围大，精度高，可多段级联使用，但其主要问题是价格太高，不太适用于低价的多点测量环境。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提出了一种城市道路积水水位测量系统。

本实用新型的技术方案为:

城市道路积水水位测量系统，其特征在于，包括：电源模块1、单片机2、水位测试连接管8、压力传感器7，以及与单片机连接的人机接口、AD转换器4、LED通行指示模块5和水深显示模块6；压力传感器7采集的压力信号经AD转换器4模数转换后输送至单片机；水位测试连接管8一端与压力传感器7正压管口连接，水位测试连接管8另一端放置于积水道路底部，压力传感器7负压直接和空气接触；所述控制器采用单片机；电源模块用于产生单片机、LED通行指示模块5和压力传感器7所需的+5V电源。

进一步，所述单片机2为89ST52单片机。

进一步，水深显示模块包括四位八段数码管、10K的上拉电阻RP1；四位八段数码管的公共极COM接+5V电源上，其数据位和小数点位分别于单片机的P0口的P0.0-0.7连接，且8位连接线通过上拉电阻RP1上拉至5V电源，上拉电阻RP1采用RP1阻排，四位八段数码管的控制线分别接在单片机的P2口的P2.0-2.3。

进一步，LED通行指示模块包括红黄蓝三色LED指示灯D1、D2、D3，红黄蓝三色LED指示灯D1、D2、D3阳极分别通过限流电阻R1、R3和R4连接至+5V电源，阴极分别接至单片机的P3口的P3.0-3.2。

进一步，压力传感器7采用松下D3A传感器；D3A传感器正压管口连接在水位测试连接管8上，水位测试连接管另一端放置于积水道路底部，负压直接和空气接触。

进一步，AD转换器采用TLC1543多通道模数转换器。

本实用新型的优点在于：结构简单，使用方便，红黄蓝三色LED指示灯的设置，分别代表交通灯中的红黄绿灯，用于对过往车辆给予通行指示，红灯代表车辆不能通行，黄灯表示存在危险，绿灯表示道路积水情况尚好，车辆可正常行驶；水深显示模块采用高亮度四位八段数码管，用于实时显示当前的积水水位，行人及车辆通过水深显示模块显示的水深度，可判断是否需要通行。采用低价格的89ST52单片机，节省了成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是水深显示模块及LED通行指示模块电路图；

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。

城市道路积水水位测量系统包括：电源模块1、单片机2、水位测试连接管8、压力传感器7，以及与单片机2连接的人机接口3、AD转换器4、LED通行指示模块5和水深显示模块6；压力传感器7输出端与AD转换器4相连接。

单片机2采用低价格的89ST52单片机，用于负责水位数据采集和实时显示，以及整个系统的控制。AD转换器采用TLC1543多通道模数转换器，用于将压力传感器输出的模拟电压量转换为数字信号，并送往单片机。电源模块用于产生单片机、指示灯和传感器等所需的+5V电源。人机接口为矩阵键盘，用于对系统进行设置输入操作。

如图2所示，为水深显示模块及LED通行指示模块电路图。

水深显示模块采用高亮度四位八段数码管，用于实时显示当前的积水水位。水深显示模块包括四位八段数码管、10K的上拉电阻RP1；四位八段数码管的公共极COM接+5V电源上，其数据位和小数点位分别于单片机的P0口的P0.0-0.7连接，且8位连接线通过上拉电阻RP1上拉至5V电源，上拉电阻RP1采用RP1阻排，四位八段数码管的控制线分别接在单片机的P2口的P2.0-2.3。

LED通行指示模块采用红、黄和绿三个颜色的LED指示灯，分别代表交通灯中的红黄绿灯，用于对过往车辆给予通行指示。LED通行指示模块包括红黄蓝三色LED指示灯D1、D2、D3，红黄蓝三色LED指示灯D1、D2、D3阳极分别通过限流电阻R1、R3和R4连接至+5V电源，阴极分别接至单片机的P3口的P3.0-3.2。系统中设置了报警装置，当检测到道路积水严重时，红灯亮，并发出警笛报警声；当检测到道路积水不深时，绿灯亮，提示车辆、行人正常行走。

压力传感器采用松下D3A传感器，其测量范围为1m，输出为模拟电压量，用于测量实际的积水水位。D3A传感器有两个管口，一头为正压，一头为负压，在使用时，D3A传感器正压管口连接在水位测试连接管8上，水位测试连接管另一端放置于积水道路底部，负压直接和空气接触。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (6)

1.城市道路积水水位测量系统，其特征在于，包括：电源模块(1)、单片机(2)、水位测试连接管(8)、压力传感器(7)，以及与单片机连接的人机接口、AD转换器(4)、LED通行指示模块(5)和水深显示模块(6)；压力传感器(7)采集的压力信号经AD转换器(4)模数转换后输送至单片机；水位测试连接管(8)一端与压力传感器(7)正压管口连接，水位测试连接管(8)另一端放置于积水道路底部，压力传感器(7)负压直接和空气接触；控制器采用单片机；电源模块用于产生单片机、LED通行指示模块(5)和压力传感器(7)所需的+5V电源。 

2.根据权利要求1所述的城市道路积水水位测量系统，其特征在于，所述单片机(2)为89ST52单片机。 

3.根据权利要求1所述的城市道路积水水位测量系统，其特征在于，水深显示模块包括四位八段数码管、10K的上拉电阻RP1；四位八段数码管的公共极COM接+5V电源上，其数据位和小数点位分别于单片机的P0口的P0.0-0.7连接，且8位连接线通过上拉电阻RP1上拉至5V电源，上拉电阻RP1采用RP1阻排，四位八段数码管的控制线分别接在单片机的P2口的P2.0-2.3。 

4.根据权利要求1所述的城市道路积水水位测量系统，其特征在于，LED通行指示模块包括红黄蓝三色LED指示灯D1、D2、D3，红黄蓝三色LED指示灯D1、D2、D3阳极分别通过限流电阻R1、R3和R4连接至+5V电源，阴极分别接至单片机的P3口的P3.0-3.2。 

5.根据权利要求1所述的城市道路积水水位测量系统，其特征在于，压力传感器(7)采用松下D3A传感器；D3A传感器正压管口连接在水位测试连接管(8)上，水位测试连接管另一端放置于积水道路底部，负压直接和空气接触。 

6.根据权利要求1所述的城市道路积水水位测量系统，其特征在于，AD转换器采用TLC1543多通道模数转换器。