一种具有洒水功能的道路护栏及使用方法与流程

本发明涉及道路洒水的技术领域，尤其涉及一种具有洒水功能的道路护栏及使用方法。

背景技术：

随着近年来人们环保意识的加深，人们对道路扬尘的处理力度不断加大，其中发挥最大作用的便是洒水车。但是近年来由于车辆骤增，致使洒水车经常造成道路交通拥堵情况的发生，且洒水车载水量有限，喷洒一段道路后需要不断进行水量补给，耗时费力，过程繁琐，如若增大车体水箱的载水容量，又会对车辆负载量提出更多要求，且势必会增大车辆耗油量，造成石油能源的大量耗费以及人力资源的严重浪费。

技术实现要素：

针对传统洒水车洒水水资源和人力资源浪费严重，洒水效率低的技术问题，本发明提出一种具有洒水功能的道路护栏。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有洒水功能的道路护栏，包括若干个护栏支架，若干个护栏支架依次连接，护栏支架上部设有警示灯，护栏支架下部设有输水管，输水管和市政供水管网相连接，输水管上设有温湿度传感器，护栏支架底部设有基座，首端的护栏支架上设有道路端控制盒，所述首端的护栏支架上设有传动电机，传动电机分别与输水管和道路端控制盒相连接，输水管分别与传动装置和洒水装置相连接，道路端控制盒分别与警示灯、输水管、温湿度传感器、传动装置、洒水装置和市政端主控制盒相连接。

所述传动装置包括连接轴套和转动轴，连接轴套分别与转动轴、传动电机和洒水装置相连接，转动轴与相邻护栏支架的输水管相连接。

所述洒水装置包括连接架、进水管和洒水管，连接架分别与传动装置中的连接轴套和洒水管相连接，洒水管通过进水管与输水管相连接。

所述连接轴套包括轴承，轴承与连接架相配合，输水管穿设在轴承内，轴承分别与连接架、传动电机和转动轴相连接。

所述轴承设置数量为至少两组，轴承上设有齿槽，一组轴承通过齿槽分别与传动电机和连接架相连接，另一组轴承通过齿槽分别与连接架和转动轴相连接，转动轴两端均设有转动轴齿轮，转动轴齿轮与齿槽相啮合。

所述洒水管上设有若干个喷嘴，喷嘴包括连接端和喷水端；所述喷嘴的连接端为圆柱形，连接端上设有外螺纹，连接端通过外螺纹与洒水管相连接，喷嘴的喷水端为扁平形。

所述道路端控制盒包括mcuⅰ、ad适配器和通讯模块ⅰ，mcuⅰ分别与警示灯、ad适配器、通讯模块ⅰ、传动电机、输水管和温湿度传感器相连接，ad适配器与外接电源相连接，通讯模块ⅰ与市政端主控制盒相连接。

所述市政端主控制盒包括mcuⅱ、显示屏、按键、通讯模块和存储器，mcuⅱ分别与显示屏、按键、通讯模块ⅱ和存储器相连接，mcuⅱ通过通讯模块ⅱ和通讯模块ⅰ与mcuⅰ相连接。

所述首端的护栏支架上设有电磁阀，电磁阀与输水管相连接，输水管一侧还设有增压泵；所述输水管的末端通过连接套与相邻护栏支架上的输水管相连接；所述电磁阀和增压泵均与道路端控制盒中的mcuⅰ相连接。

一种具有洒水功能的道路护栏的使用方法，其步骤如下：

s1，开始通电运行时，mcuⅰ将温湿度传感器探测的地表温度、各设备的工作状态信息通过通讯模块ⅰ传输至市政端主控制盒上，周期检测目前地表温度是否达到上限温度阈值；

s2，当达到设定的洒水时间、在自动状态下达到上限阈值或市政端主控制盒上按键进行启动洒水操作时，开始进行洒水作业；

s3，洒水作业时，mcuⅰ向护栏支架上的警示灯发送开启信号脉冲，警示灯启动，mcuⅰ向电磁阀和压力泵发送启动指令，开始洒水，同时mcuⅰ控制传动电机开始正向旋转，喷水口开始由近端向远端开始喷水，当传动电机转动轴转动α角度后，mcuⅰ控制传动电机反转，反转至初始状态后，继续正向旋转，依此循环；

s4，首个护栏支架上的输水管通过连接轴套和连接套与后续护栏支架上的输水管依次连接，首个护栏相邻护栏支架上的输水管通过连接轴套和连接套分别带动后续护栏支架上的洒水管旋转和洒水；

s5，洒水结束时，警示灯熄灭，洒水管上喷嘴垂直于地面。

本发明的有益效果：本发明具有节能省时、洒水效率高的优点，可有效解决目前洒水车喷水效率过低，容易造成堵车妨碍交通以及油耗较大的技术困境。而且本发明极易维护，相比于传统洒水车，能够节约人力资源。其次，本发明采用全路段喷洒，可根据实际现场情况进行分段组装，组装方便，洒水效率高，并且通过温湿度传感器可实时监测地表温度，例如在夏天地面温度过高时，能够快速对地面进行洒水降温进行道路维护，比起传统洒水车依据经验判断是否洒水，能更精准判断地表温度，达到保养路面、延长道路使用年限作用，同时减少了水资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的正视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明中喷嘴的轴测图。

图4为本发明中喷嘴的剖视图。

图5为本发明中输水管与轴承连接结构示意图。

图6为本发明中道路端控制盒硬件连接示意图。

图7为本发明中市政端主控制盒硬件连接示意图。

图8为本发明的工作流程图。

图中，1为护栏支架，2为转动轴，3为槽孔，4为输水管，5为洒水管，6为基座，7为连接套，8为转动轴齿轮，9为传动电机，10为输水管出水口，11为进水管，12为洒水管进水口，13为轴承，14为洒水管出水口，15为输水管进水口，16为道路端控制盒，17为齿槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种具有洒水功能的道路护栏，包括若干个护栏支架1，若干个护栏支架1依次连接，护栏支架1上部设有警示灯，护栏支架1上设有槽孔3，槽孔3用于穿设输水管4，输水管4为钢制水管，护栏支架1下部设有输水管4，输水管4和市政供水管网相连接，市政供水管网为恒压供水，输水管4包括输水管进水口15，输水管进水口15与市政供水管网相连接，连接方式为地下掩埋方式，末端护栏支架上的输水管尾端封闭处理，输水管4上设有温湿度传感器，温湿度传感器为dht11温湿度传感器，温湿度传感器用于探测道路地表温度，道路温度达到过热温度或者达到设置的干燥程度时候自动洒水，护栏支架1底部设有基座6，首端的护栏支架1上设有道路端控制盒16，所述首端的护栏支架1上设有传动电机9，传动电机分别与输水管4和道路端控制盒16相连接。

所述输水管4分别与传动装置和洒水装置相连接，传动装置包括连接轴套和转动轴2，连接轴套分别与转动轴2、传动电机9和洒水装置相连接，转动轴2与相邻护栏支架的输水管相连接，除了首端的护栏支架上设有传动电机9，后续连接的护栏支架上均无传动电机9，减少成本投入，传动电机9为高扭矩步进电机，传动电机9固定在输水管上，传动电机9分别与道路端控制盒16和连接轴套相连接，传动电机9在道路端控制盒16的控制下控制洒水管5的喷洒方向。

所述洒水装置包括连接架、进水管11和洒水管5，连接架分别与传动装置中的连接轴套和洒水管5相连接，洒水管5为硬质塑料水管，选用pp-r材料水管，连接架一端与连接轴套中的轴承固定连接，连接架另一端与洒水管5固定连接，连接架用于带动洒水管5转动，洒水管5上设有若干个洒水管出水口14，洒水管出水口14平行设置在洒水管5上，洒水管5通过进水管11与输水管4相连接，洒水管5上设置有洒水管进水口12，输水管4中部设置有输水管出水口15，洒水管进水口12通过进水管11与输水管出水口15相连接，进水管11为塑料或橡胶软质水管，便于洒水管转动。

如图3和图4所示，所述洒水管5上设有若干个喷嘴，喷嘴为鸭嘴型，喷嘴包括连接端和喷水端；所述喷嘴的连接端为圆柱形，连接端上设有外螺纹，连接端通过外螺纹与洒水管5上的洒水管出水口14相连接，喷嘴的喷水端为扁平形，提高喷洒的效率。

如图5所示，连接轴套分别与洒水装置和相邻护栏支架上的输水管相连接，连接轴套包括轴承13，轴承13与连接架相配合，轴承13与连接架设置数量相同，轴承13内侧与输水管4固定连接，轴承13内设有滚珠，滚珠用于轴承13转动，输水管4穿设在轴承13内，轴承13分别与连接架、传动电机9和转动轴2相连接，轴承13设置数量为至少两组，轴承上设有齿槽17，一组轴承13通过齿槽17分别与传动电机9和连接架相连接，传动电机9上输出轴的齿轮与轴承13上的齿槽相啮合，用于传动电机9带动洒水管5转动，另一组轴承13通过齿槽17分别与连接架和转动轴2相连接，转动轴2用于连接相邻护栏支架上的输水管，转动轴2两端均设有转动轴齿轮8，转动轴齿轮8与齿槽17相啮合，转动轴2一端通过转动轴齿轮8与齿槽17相连接，转动轴2另一端通过转动轴齿轮8与相邻护栏支架上的输水管相连接，转动轴齿轮8用于各个护栏支架之间的动力传送，转动轴齿轮8通过转动轴与轴承13上的齿槽17相啮合，转动轴2穿过护栏支架上的预留孔，洒水管5的转动进而通过转动轴2带动相邻护栏支架上的洒水管转动洒水。

所述首端的护栏支架上设有电磁阀，电磁阀与输水管4相连接，输水管4一侧还设有增压泵；所述输水管4的末端通过连接套7与相邻护栏支架上的输水管相连接；所述电磁阀和增压泵均与道路端控制盒16中的mcuⅰ相连接；所述电磁阀和增压泵均与道路端控制盒16中的mcuⅰ相连接，mcuⅰ分别通过继电器与增压泵和电磁阀相连接。

道路端控制盒16分别与警示灯、输水管4、温湿度传感器、传动装置、洒水装置和市政端主控制盒相连接。

如图6所示，所述道路端控制盒16包括mcuⅰ、ad适配器和通讯模块ⅰ，mcuⅰ分别与警示灯、ad适配器、通讯模块ⅰ、传动电机9、输水管4和温湿度传感器相连接，ad适配器与外接电源相连接，通讯模块ⅰ与市政端主控制盒相连接，mcuⅰ通过相应的继电器和传动电机9相连接。

如图7所示，所述市政端主控制盒包括mcuⅱ、显示屏、按键、通讯模块ⅱ和存储器，mcuⅱ分别与显示屏、按键、通讯模块ⅱ和存储器相连接，市政端主控制盒内还设置有时钟模块芯片，时钟模块芯片用于设定定时启动，mcuⅱ与时钟模块芯片相连接，时钟模块芯片选用ds1286时钟模块芯片，mcuⅱ通过a/d转换器与按键相连接，mcuⅱ通过通讯模块ⅱ和通讯模块ⅰ与mcuⅰ相连接，通讯模块ⅰ和通讯模块ⅱ均采用4g通讯模块，通信模块ⅱ和通讯模块ⅰ实现道路端控制盒以及市政端主控制盒二者之间的信号传输，mcuⅰ和mcuⅱ采用stm32f423单片机。

按键用于控制切换洒水管的工作模式以及设定温度上限阈值，工作模式包括定时模式和手动控制模式，显示屏用于显示当前通讯是否正常、当前洒水设备是否正常、当前工作模式以及当前地表温度和路面温湿度参数；定时模式下，比如春季和秋季，地面温度不会出现极端情况比如温度过高或者过低，在车流低峰期设置定时开启，可有效降低对路面车辆和行人的影响；定时模式下也可对喷洒次数进行设定，比如循环喷洒若干次；定时模式下也可根据按键键入的温度上限阈值进行洒水保养路面。在手动模式下，市政管理人员通过采集到的地表温度以及经验做出判断，是否对路面进行洒水操作，将相关需要处理命令或者状态相互传送。存储器主要用于存储用户设定的信息，例如定时开启的时间、上限阈值地表温度、路面宽度、空间角度计算公式等相关数据。

如图8所示，一种具有洒水功能的道路护栏的使用方法，其步骤如下：

s1，开始通电运行时，mcuⅰ将温湿度传感器探测的地表温度、各设备的工作状态信息通过通讯模块ⅰ传输至市政端主控制盒上，周期检测目前地表温度是否达到上限温度阈值；

s2，当达到设定的洒水时间、在自动状态下达到上限阈值或市政端主控制盒上按键进行启动洒水操作时，开始进行洒水作业；

s3，洒水作业时，mcuⅰ向护栏支架1上的警示灯发送开启信号脉冲，警示灯启动，mcuⅰ向电磁阀和压力泵发送启动指令，在初始状态时，喷水孔垂直地面，开始洒水，同时mcuⅰ控制传动电机9开始正向旋转，喷水口开始由近端向远端开始喷水，设定路宽为d，输水管的圆中心距离地面高度为h,则传动电机需要转过的空间角度由三角函数关系得α=arctan，当传动电机9转动轴转动α角度后，保证洒水管洒水充分，随后mcuⅰ控制传动电机9反转，反转至初始状态后，继续正向旋转，依此循环，针对单边喷洒还是双边喷洒、每次喷洒循环的定时，均可由市政管理人员设定；

s4，首端的护栏支架1上的输水管4分别通过连接轴套和连接套7与后续护栏支架1上的输水管4依次连接，首个护栏支架1上的输水管4通过连接轴套和连接套7带动后续护栏支架1上的洒水管5旋转和洒水；

s5，洒水结束时，警示灯熄灭，洒水管上喷嘴垂直于地面。

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。