一种具有交通指示功能的道路积水监测装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有交通指示功能的道路积水监测装置。该装置具有道路积水检测功能，同时该装置在无道路积水的情况下可以作为交通指示装置(灯)使用。所述监测装置包括：主机，用于道路积水高度的数据实时采集和交通指示信号处理；水位检测传感器，用于检测道路积水高度；多个显示屏，在有积水的情况下用于显示积水信息、其他情况下用于显示交通信号；电源模块，用于给装置提供电源；数据传输模块，用于将道路积水高度数据实时传输给监控中心。本发明能够为通过积水路段的人员和车辆提供安全指示，有效减少积水对机动车辆的损坏，同时，本发明还可以作为交通指示灯和交通信息指示装置使用。
【专利说明】一种具有交通指示功能的道路积水监测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种道路积水监测装置，尤其是具有交通指示功能的道路积水监测装置。
【背景技术】
[0002]由于近年来交通建设的迅猛发展，桥梁、涵洞大量修建，同时由于城市的快速发展，城市排涝能力相对落后。近年来很多地方都发生了道路积水的状况。由于行人或机动车无法准确了解道路积水状况而贸然涉水，发生了多起车辆涉水事故甚至威胁到人员生命安全。
[0003]现在我们完全有技术来监测道路积水，例如专利:桥下或隧道路面积水监测预警系统及监测预警方法(申请号:CN200910302967)，一种地下隧道积水监测装置(申请号:CN201120406162)等。但是由于道路积水属于偶然事件，为此独立使用一套专业的检测设备，不仅增加了开支，而且浪费了资源。
[0004]为了降低车辆涉水事故的发生以及为了保障人员的生命安全，以及充分有效的利用资源，我们发明了一种具有交通指示功能的道路积水监测装置。该装置同时可以实现积水检测和对交通信号的指示，可以作为交通信号灯使用。
【发明内容】
[0005]为了解决道路积水指示的问题同时减少社会支出的成本，我们发明了一种具有交通指示功能的道路积水监测装置。该装置在对道路积水进行监测时还可以显示交通信号。该装置可以取代现行的交通信号灯。
[0006]该装置放置在需要交通信号灯的道路交叉路口时可以作为交通信号灯使用；放置在单一道路上(即非交叉路口)时可以作为车道通行灯或变道灯使用，也可以作为信息显示屏使用。
[0007]该发明包含了以下几个部分:
[0008]主机，用于道路积水高度的数据实时采集和交通指示信号处理；
[0009]水位检测传感器，用于检测道路积水高度；
[0010]多个显示屏，在有积水的情况下用于积水信息、其他情况下用于显示交通信号；
[0011]电源模块，用于给装置提供电源；
[0012]数据传输模块，用于将道路积水高度数据实时传输给监控中心或现场相关人员，并可以接收监控中心或现场相关人员对交通信号的控制。
[0013]其工作方法为:在实施监测前，我们先设定几个关键水位，例如危险水位(可能发生溺水事故的水位)、警戒水位(在谨慎情况下可以通行的水位)等。监测主机对收到传感器监测的积水状态进行判断，当积水大于危险水位时显示屏显示水深信息和道路危险、禁止通行的文字信息或相应标志；当积水大于警戒水位小于危险水位时显示屏在正常显示交通指示标志的间隙显示水深信息和道路危险、谨慎通行的文字信息或相应标志；当积水小于警戒水位时显示屏将不再显示积水信息而仅显示正常的交通指示标志。
[0014]本发明的有益效果是，可以实时监测道路积水情况，同时在道路无积水的情况下可以作为交通指示装置使用，达到物尽其用的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1:装置的组成结构
[0016]图中:1、显示屏；2、水位检测传感器；3、监测主机；4、数据传输模块；5电源模块；
6、数据总线；7、电源总线
[0017]图2:当积水大于危险水位时显示图例
[0018]图3:当积水大于警戒水位小于危险水位时
[0019]图4:作为交通信号灯使用的情况
[0020]图中:8、正常通行车道显示的标志，一般用绿色显示；9、停止车道显示的标志，一般用红色显示。
[0021]图5:电容式水位传感器结构原理图
[0022]图中:10、两个电极板；11、绝缘层；12、积水
【具体实施方式】
[0023]在图1中我们选择显示屏⑴为具有CAN总线功能的32点阵全彩显示屏，它含有32X32个点阵，而每一个点是由红、绿、蓝三色组成的，可以显示全彩色像素。该类显示屏的技术已经非常成熟。我们可以在市场上定做到我们需要的显示屏。一般情况下我们选择4个屏为一组，以适应4车道及4车道以下的路口交通信号显示和积水水位显示的要求。我们可以在道路的每一个通行方向放置一组显示屏，在需要的时候联合起来显示积水信息或交通指示信息；而其中每一个显示屏(I)分配给一个车道，以在需要的时候显示该车道的通行信息。电源模块(5)通过电源总线(7)给显示屏⑴和监测主机(3)供电。显示屏(I)和监测主机⑶间用数据总线(6)连接，在这里我们选用CAN工业总线进行连接。监测主机
(3)的核心部分我们选择具有CAN总线的CPU——Ti公司生产的LM3S2139来作为主芯片。LM3S2139具有多达56个I/O 口，同时还有I个CAN 口、两个串口、6个输入捕捉口等资源。在监测主机(3)中我们还嵌入了标准的汉字字库，满足我们对汉子显示的需求。水位传感器(2)给监测主机(3)提供积水水位的信号。在这里我们选择电容式水位传感器(图5)，其原理是传感器有两个平行的电极板，电极板垂直于地面固定在坚固的建筑物(例如桥梁的墙壁)或支撑架上，并且两个电极板间保持一定间隔。当有积水时，积水可以顺利进入两个电极板间，充当电极板间的部分电介质。电极板(10)本身是导电体，我们选用铜板作为导电体。导电体表面附加有一层绝缘层(11)，使得电极板浸入水中时，电极板导电体不与积水(12)相连通，电极板处于绝缘状态。这样两个电极板形成了一个电容，由于电极板是牢固固定在支撑物上，所以电极板间的电容与两个极板间的电介质有关。当电极板浸入水中时，浸入水深深度直接影响极板间电容的大小。在这里我们选用集成电路NE555搭成一个多谐振荡器，电极板作为充放电电容，当电极板间电容发生改变时，多谐振荡器的振荡频率就会发生改变。频率信号作为积水水位的信号送给监测主机(3)。在这里监测主机(3)通过输入捕捉和IO中断的方式采集水位传感器(2)给出的积水水位的信号。监测主机采集到水位传感器给出的积水水位的信号后，根据预先设定的有关危险水位(可能发生溺水事故的水位)、警戒水位(在谨慎情况下可以通行的水位)等信息来决定显示屏(I)需要显示的具体内容。当积水大于危险水位时显示屏用红色依次显示水深信息和道路危险、禁止通行的文字信息或相应标志(图2);当积水大于警戒水位小于危险水位时显示屏用在正常显示交通指示标志的间隙用红色显示水深信息和道路危险、谨慎通行的文字信息或相应标志(图3);当积水小于警戒水位时显示屏将不再显示积水信息而仅显示正常的交通指示标志(图4):正常通行的车道显示(8)所指的标志，一般用绿色显示；停止车道显示(9)所指的标志，一般用红色显示。
[0024]数据传输模块⑷通过监测主机(3)的串口与监测主机(3)相连。监测主机(3)可以通过数据传输模块(4)将需要传送的相关信息传输给监控中心或现场相关人员，并可以接收监控中心或现场相关人员给监测主机(3)发送的交通控制信号。监测主机(3)可以把需要显示的交通控制信号显示在对应的显示屏(I)上。
【权利要求】
1.一种具有交通指示功能的道路积水监测装置，其具有监测主机、水位检测传感器、多个显示屏、电源以及数据传输模块，其特征是: 监测主机，用于道路积水高度的数据实时采集和交通指示信号处理； 水位检测传感器，用于检测道路积水高度； 多个显示屏，在有积水的情况下用于积水信息、其他情况下用于显示交通信号； 电源模块，用于给装置提供电源； 数据传输模块，用于将道路积水高度数据实时传输给监控中心或现场相关人员。
2.根据权利要求1所述的一种具有交通指示功能的道路积水监测装置，其特点在于可以包含一个或多个显示屏，每个显示屏可以独立显示交通指示信号，也可以组合起来显示文字信息，包含但不仅限于显示积水情况、警示标志和交通信息等。
3.根据权利要求1所述的一种具有交通指示功能的道路积水监测装置，其特点在于包含有一组或多组积水检测传感器，传感器可以是电容式水位传感器，可以是机械式水位传感器，也可以是超声水位传感器等。
【文档编号】G01F23/00GK103593990SQ201210293322
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月17日 优先权日:2012年8月17日
【发明者】高建忠, 高嘉骆 申请人:高建忠, 高嘉骆