CN207233164U - 一种城市桥涵内涝实时分级预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种城市桥涵内涝实时分级预警装置，包括：自备电源，所述的自备电源与中央处理器连接，所述的中央处理器与水位传感器和电子显示屏连接。本实用新型采用不依靠外来能源即能够独立工作的装置，并现场测量水深，并在现场用显示屏发出醒目的水深信息，以提示过路的行人和车辆。所显示的信息十分明确，使人一目了然，避免了人们不能及时发现险情，出现事故。本实用新型结构简单，成本很低，可以普遍的应用到城市的各个桥涵，以及容易发生积水的低洼路面上。

Description

一种城市桥涵内涝实时分级预警装置

技术领域

本实用新型涉及一种城市桥涵内涝实时分级预警装置，是一种自动化装置，是一种用于水文测量预警的自动化装置。

背景技术

近年来各大城市都十分重视城市内涝的预报预警，许多城市建成了覆盖城市全域的城市内涝预警系统。这些预警系统的运作模式是：（1）在全城设置较为密集的内涝监测装置，并通过无线传输技术将监测数据传输到总控中心，总控中心经分析和研判后通过媒体向社会发出预警信息；（2）基于监测数据建立城市雨洪仿真模拟系统预报城市内涝，经分析和研判后通过媒体向社会发出预警信息。类似的城市内涝预警系统存在一些不足之处：（1）不够精细，通常不能够具体到某一个具体的桥涵；（2）成本较高，要进行全城范围内的预警必须设置密集的监测装置；（3）不够及时，由于从监测到预警还需要一段时间，而且向社会发出预警信息后易被市民忽略或者不能及时看到。这就需要进一步地对城市内涝预警系统提供必要的补充，以提高易涝点内涝预警的针对性、及时性和有效性。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种城市桥涵内涝实时分级预警装置。所述的装置自动测量水深，并对通过电子显示屏实时发布分级预警信息，避免发生人身事故。

本实用新型的目的是这样实现的：一种城市桥涵内涝实时分级预警装置，包括：自备电源，所述的自备电源与中央处理器连接，所述的中央处理器与水位传感器和电子显示屏连接。

进一步的，所述的自备电源包括：太阳能电池板和蓄电池。

进一步的，所述的中央处理器中设有水位数据处理单元，所述的水位数据处理单元与水位数据分级单元连接，所述的水位分级单元与显示处理单元连接。

进一步的，所述的水位数据分级单元设有水位数据的四个等级显示模式，分别显示：

当10毫米≤水位高度≤50毫米时显示“温馨提示：阴雨天气，注意积水”；

当50毫米≤水位高度≤150毫米时显示“谨慎提示：内有积水，请行人车辆谨慎通行”；

当150毫米≤水位高度≤300毫米时显示“警告：积水较深，行人禁行，车辆慎行”；

当300毫米≤水位高度时显示“强烈警告：积水危险，禁止行人、车辆通行”。

进一步的，所述的中央处理器是单片机。

进一步的，所述的水位传感器是电子水位计。

进一步的，所述的电子显示屏是点阵式LED显示屏。

进一步的，所述的中央处理器与无线通讯模块连接。

进一步的，所述的水位传感器与唤醒器连接，所述唤醒器与中央处理器连接。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型采用不依靠外来能源即能够独立工作的装置，并现场测量水深，并在现场用显示屏发出醒目的水深信息，以提示过路的行人和车辆。所显示的信息十分明确，使人一目了然，避免了人们不能及时发现险情，出现事故。本实用新型结构简单，成本很低，可以普遍的应用到城市的各个桥涵，以及容易发生积水的低洼路面上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的实施例一所述装置设结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种城市桥涵内涝实时分级预警装置，如图1所示。本实施例包括：自备电源1，所述的自备电源与中央处理器2连接，所述的中央处理器与水位传感器3和电子显示屏4连接。

本实施例是一种安装在室外的自动化系统，是一个不依靠外来能源，就能够独立工作的系统，因此，这个系统需要自己的自备电源。自备电源可以有多种形式：如采用太阳能电池板与蓄电池配合，或者使用风力发电机与蓄电池配合等借助当地自然条件的多种发电形式。

所述的中央处理器是一种具有数字存储和计算功能的电子装置，可以是单片机，或其他嵌入式系统芯片，或其他类似具有数字处理能力的芯片组。

在中央处理器中通过程序设计，形成一定的功能单元，如：水位数据处理单元、水位数据分级单元、显示处理单元等。这些单元也可以使用专门设计的芯片完成。使用专门的芯片当然成本较高，但稳定性和可靠性更好，更加适宜这种无人值守的野外自动化系统。

本实施例十分关键的是将水位数据进行分级显示。一般在城市立交桥下都要刻制的水位标尺，但刻制的位置不明显，多数人无法看到，因此难于产生示警的效果。同时，多数人不熟悉刻制的水位标尺，无法快速准确的判读其中的含义。本实施例将水位标尺的含义直接翻译为人们十分熟悉的语言文字。这就要求将标尺的数据进行分析，将其分为多个等级，每个等级对应一些人们所熟悉文字提示，以便人们判断水深的危险性。

所述的水位传感器可以有多种形式，如采用电子水位计，或机械-电子传动的水位计等。

所述的显示屏可以是显示图像的显示屏，也可以是专门显示文字的点阵式显示屏。为穿透雨雾等天候，应当采用比较明亮的显示，并且其显示色彩可以是穿透了强的红色或黄色。

还可以在中央处理上连接无线通讯模块，将水位数据传输到网络中，形成一个物联网的终端。

因为是自备电源，因此，在能量的使用上应当十分的小心，因此，还可以设置唤醒器。即在没有积水的情况下，大部分的用电设备应当处于睡眠状态，以节约能源，一旦有积水，再进入工作状态。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于自备电源的细化本实施例所述的自备电源包括：太阳能电池板和蓄电池。

由于在野外独立工作，分级预警装置各部分的工作均需要有电能支撑，为了节约成本，同时提高装置的整体稳定性，不至于在极端暴雨条件下由于城市供电中断而难以工作，采用太阳能发电设备为其供电。在桥涵附近设置一装太阳能电池板，其所发电能转输到蓄电池中，蓄电池再向整个分级预警装置供电。在太阳能发电有富余时，蓄电池将电能存储起来。在太阳能发电不足时，直接通过蓄电池向分级预警装置供电。

太阳能电池板可以安装在柱子顶端，或安装在建筑物的顶端。蓄电池可以与太阳能电池板安装在一起，或与电子显示屏安装在一起。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于中央处理器的细化。本实施例所述的中央处理器中设有水位数据处理单元，所述的水位数据处理单元与水位数据分级单元连接，所述的水位分级单元与显示处理单元连接。

水位数据处理单元的作用是将水位计发出的水位数据进行处理，形成一个格式，以便后续的数据处理工作。

水位数据分级单元的作用是将水位数据分为几个等级，如四个等级，各个等级的显示模式不同。

显示处理单元根据各个显示模式，将各级水位数据处理为能够显示格式，供电子显示屏显示。

实施例四：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于水位数据分级单元的细化。本实施例所述的水位数据分级单元设有水位数据的四个等级显示模式，分别显示：

当10毫米≤水位高度≤50毫米时显示“温馨提示：阴雨天气，注意积水”；

当50毫米≤水位高度≤150毫米时显示“谨慎提示：内有积水，请行人车辆谨慎通行”；

当150毫米≤水位高度≤300毫米时显示“警告：积水较深，行人禁行，车辆慎行”；

当300毫米≤水位高度时显示“强烈警告：积水危险，禁止行人、车辆通行”。

显示模式也可以采用其他的形式，其色彩也可以有不同，如当温馨提示时，采用绿色，谨慎提示时采用黄色，警告提示时采用红色，严重警告时采用闪动的红色，或红黄交替闪动，以表示危险的存在。

实施例五：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于中央处理器的细化。本实施例所述的中央处理器是单片机。

单片机外围电路结构简单，性能稳定，型号繁多，成熟度高，可以长时间的使用而不出现故障，是一种性能良好的芯片，特别适用于无人值守的自动化观测值。

实施例六：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于水位传感器的细化。本实施例所述的水位传感器是电子水位计。

电子水位计是一种采用多个传感器对水位进行观测的电子装置，这种电子装置可以十分精确的测量水位。由于本实施例要求的水位精度很低，因此，本实施例可以使用精度较低的产品，以降低成本。

电子水位计主要用于监测桥涵的水位，即桥涵内部地面到积水表面的深度，为中央处理器提供数据。电子水位计主要由电子水尺构成，电子水尺由太阳能发电设备及相应的蓄电池供电，实时读取监测桥涵的水位数据，该水位数据通过有线传输实时转输到中央处理器。

实施例七：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于电子显示屏的细化。本实施例所述的电子显示屏是点阵式LED显示屏。

本实施例所述的点阵式LED显示屏可以采用单色或双色的显示屏，这样可以降低成本。

实施例八：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于无线通讯模块的细化。本实施例所述的中央处理器与无线通讯模块连接。

使用无线通讯模块可以将水位数据通过互联网传输到任何有网络的地方，进行进一步的处理。

实施例九：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于唤醒的细化。本实施例所述的水位传感器与唤醒器连接，所述唤醒器与中央处理器连接。

唤醒器可以设置专门的传感器，如在太阳能电池板上设置降雨传感器，一旦出现降雨，即唤醒系统。也可以直接连接到水位传感器上，当出现积水时在唤醒系统，也是一个不错的选择。

最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案（比如各部分之间结合的安装形式、电源的安装形式、显示屏的形式等）进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种城市桥涵内涝实时分级预警装置，其特征在于，包括：自备电源，所述的自备电源与中央处理器连接，所述的中央处理器与水位传感器和电子显示屏连接，所述的中央处理器中设有水位数据处理单元，所述的水位数据处理单元与水位数据分级单元连接，所述的水位分级单元与显示处理单元连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的自备电源包括：太阳能电池板和蓄电池。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的水位数据分级单元设有水位数据的四个等级显示模式，分别显示：

当10毫米≤水位高度≤50毫米时显示“温馨提示：阴雨天气，注意积水”；

当50毫米≤水位高度≤150毫米时显示“谨慎提示：内有积水，请行人车辆谨慎通行”；

当150毫米≤水位高度≤300毫米时显示“警告：积水较深，行人禁行，车辆慎行”；

当300毫米≤水位高度时显示“强烈警告：积水危险，禁止行人、车辆通行”。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的中央处理器是单片机。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的水位传感器是电子水位计。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的电子显示屏是点阵式LED显示屏。

7.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，所述的中央处理器与无线通讯模块连接。

8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述的水位传感器与唤醒器连接，所述唤醒器与中央处理器连接。