专利名称：一种实时水位监测与警报装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水资源市政工程领域，尤其涉及一种实时水位监测与警报装置。
背景技术：
在城市化进程加快和气候变化的影响下，近年来城市高强度、短历时暴雨的频率和强度都呈现增加态势，下跨式桥梁积水现象严重，给人民的正常出行带来了巨大影响。当前亟需开展下跨式桥梁积水监测与预警的相关研究工作，这也是目前水资源、市政工程等领域研究的热点问题。目前，道路积水监测与警报的相关工作已经有很多，但是仍然有许多问题尚未解决。一是当前道路积水监测是通过在桥墩处竖立标尺得以实现的，对于下跨式路面而言，通过桥梁的人员及机动车辆无法提前观测到桥梁的水位情况以选择适合的行车路线。二是下跨式桥梁积水预警工作存在不足，当前只有在路面出现积水后市政管理人员才开始采取行动，这给人民群众的正常出行和交通安全带来了很大困扰。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型提供一种实时水位监测与警报装置，此装置一方面可实时监测路面的水位信息，为通过道路的人员及机动车辆提供安全保障，有效减少积水对人员和机动车辆的威胁。为解决上述技术问题，本实用新型提供方案如下:一种实时水位监测与警报装置，包括:用于实时获取水位信息的水位传感器；用于接收所述水位信息的第一信号接收器，所述第一信号接收器与所述水位感应器连接；用于发射所述水位信息的信号发射器，所述信号发射器与所述第一信号接收器连接；用于接收所述水位信息的第二信号接收器，所述第二信号接收器与所述信号发射器连接；用于将所述水位信息转化为动态水位信号的信号转换器，所述信号转换器与所述第二信号接收器连接；用于显示所述动态水位信号的显示终端，所述显示终端与所述信号转化器连接；用于根据所述水位信息而做出警报响应的警报器，所述警报器与所述信号转化器连接。优选地，所述水位传感器具有多个，相互间放置具有间隔距离，且在水位监测点的最低点具有至少一个水位传感器。优选地，所述信号发射器包括无线信号发射器和有线信号发射器。优选地，所述显示终端包括一大屏幕显示器，在所示大屏幕显示器上设置有电子标尺，根据不同的水位深度将所述电子标尺划分为多个预警等级。优选地,所述警报器包括一发声体,所述发声体根据水位信息发出对应的报警声。优选地，所述实时水位监测与警报装置还包括一太阳能供电器，所述太阳能供电器分别与所述水位传感器、第一信号接收器、信号发射器、第二信号接收器、信号转换器、显示终端、警报器连接，分别给所述水位传感器、第一信号接收器、信号发射器、第二信号接收器、信号转换器、显示终端、警报器提供电能。优选地，其特征在于:所述太阳能供电器包括用于收集太阳能的一太阳能电池板，以及用于储存所述太阳能的一蓄电池，所述太阳能电池板与所述蓄电池连接。本实用新型具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果:实时水位监测与警报装置可实时监测路面的水位信息，为通过道路的人员及机动车辆提供安全保障，有效减少积水对人员和机动车辆的损坏。同时，实时水位监测与警报装置还可以将实时水位信息发送给防汛、交通管理等相关部门，实现了数据共享，使得相关部门根据检测到的水位信息第一时间作出防灾预灾处理。此外，实时水位监测与警报装置采用太阳能电池板和蓄电池为其提供能量，在最大限度的保证系统高效运行的同时，还不会对环境造成污染。
图1为本实用新型实施例的实时水位监测与警报装置的示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例中的实时水位监测与警报装置的水位监测点主要是城市立交桥桥下的路面。下面将结合实施例及附体对本实用新型进行详细的描述，为了解决路面积水给行人及车辆的正常出行带来安全隐患问题，本实用新型提供一种实时水位监测与警报装置。图1为本实用新型实施例的实时水位监测与警报装置的示意图，如图1所示，此实时水位监测与警报装置包括:水位传感器1，水位传感器I置于桥下的路面上，在路面有积水且水位传感器I浸在积水中时，水位传感器I感应水压大小由此计算出路面的积水深度，从而获取路面的水位信息；第一信号接收器2，第一信号接收器2通过导线与水位感应器I连接，当水位感应器I获取路面的水位信息后，通过导线将此水位信息传递给第一信号接收器2，此时第一信号接收器2就获取了水位信息；信号发射器3，信号发射器3与第一信号接收器2连接，当第一信号接收器2获取水位信息后，信号发射器3将此水位信息发送给第二信号接收器4 ；第二信号接收器4，第二信号接收器4与信号发射器连接，用于接收信号发射器3发出的水位信息；信号转换器5，信号转换器5是与第二信号接收器4连接的，当第二信号接收器4接收信号发射器3发出的水位信息后，信号转换器5负责将水位信息转换成动态水位信号;[0030]显示终端6，显示终端6与信号转换器5连接，当信号转换器5将水位信息转换成动态水位信号后，显示终端5以图像的方式显示将动态水位信号显示出来；警报器7，警报器7与信号转化器5连接，当信号转换器5将水位信息转换成动态水位信号后，警报器7在接收到动态水位信号后，根据动态水位信号反映水位的高低而做出警报的响应。本实用新型所提供的实时水位监测与警报装置设置有显示终端6和警报器7，在显示终端6将动态水位信以图像的方式显示出来的同时，警报器7根据动态水位信号反映出的水位的高低也做出警报的响应，行人及车辆就可以根据显示终端6所提供的路面积水深度信息和报警器7的警报信号而选择适合的通行路线，从而为行人及车辆提供安全保障，有效减少积水对行人造成的人身伤害及对机动车辆造成损坏。由于桥下路面比较宽，且不同的方位都可能有行人及车辆通过，为了保证水位感应器I能感应到桥下路面不同位置的积水深度，在路面上布置有多个水位传感器1，且保证水位监测点的最低点具有至少一个水位传感器I。这些多个水位传感器I间在放置时具有一定间隔距离。考虑到资源的有效利用，间隔距离可根据桥下路面的实际宽度设置在IOOm至500m之间，在本实施例中，由于桥下路面两侧之间的距离不是太大，所以最优的间隔距离为200m。当然在其他实施例中，需根据水位监测点的范围而选择传感器之间的间隔距离。显示终端6在以图像的方式显示水位信息的同时，也显示此时此刻显示的是哪个方位的积水深度，这样就能便于行人及车辆准确判断自己所处位置的积水深度，从而为行人及车辆提供更加可靠的安全保障。考虑到传输质量及成本问题，信号发射器3包括无线信号发射器和有线信号发射器，即在信号发射器3给第二信号接收器4发送水位信息的过程中，可以通过有线的方式传送，也可以通过无线的方式传送:无线信号发射器主要用于远距离传输水位信号，且在水位监测点布线可能影响水位信号传输质量及在监测点布线可能存在安全隐患时；有线信号发射器主要用于近距离传输水位信号，且在水位监测点方便布线走线时。通过显示终端6可以简洁明了地展示路面的积水信息，显示终端6包括第一显示终端，第一显示终端设在水位监测点附近，包括一大屏幕显示器，在大屏幕显示器设置有电子标尺，根据不同的水位深度将电子标尺划分为不同的预警等级。根据实用性和可行性，在本实用新型实施例中，将预警等级划分为四个，分别为:水位深度在0-5cm范围内时，为第一等级，在电子标尺上用蓝色表示；水位深度在5-10cm范围内时，为第二等级，在电子标尺上用黄色表示；水位深度在10-20cm范围内时，为第三等级，在电子标尺上用橙色表示；水位深度超过20cm时，为第四等级，在电子标尺上用红色表示。等级越高说明积水越深，也就越危险。为了实现资源及数据的共享，显示终端5还包括第二显示终端，第二显示终端设在防汛，交通管理等相关部门。防汛，交通管理等相关部门根据第二显示终端处显示的水位信息，第一时间掌握路面积水出现的时间，积水深度等情况，并及时作出防灾预灾处理。为了克服障碍物对行人视线的阻挡问题，警报器7包括一发声体，发声体根据水位高低而发出对应的报警声。行人视线即使被障碍物阻挡，在听到发声体发出的报警声后，也会避开危险地带，从而为行人及车辆提供多方面的安全保障。发声体水位深度处在不同等级时，警报声是不同的，具体为:水位深度处在第一等级时，由于路面积水不深，行人及车辆都可以通行，没有危险，此时发声体处于安静状态；水位深度处在第二等级时，由于路面有相对较多的积水，发声体提醒路面湿滑，车辆减速慢行；水位深度处在第三等级时，由于积水相对较深，发声体提醒行人及小型车辆不适宜通过，且交管部门指导其他车辆有序通行；当水位深度处在第四等级时，此时为最危险状态，且如果在暴雨天，路面积水可能会在短时间快速上涨，所以发声体提示行人及车辆禁止通行，并提醒交管部门采取断路封道措施。为了节约能源，实现清洁能源的有效利用，并提高实时水位监测与警报装置的工作效率与使用寿命，本实用新型所提供的实时水位监测与警报装置采用一太阳能供电器为其提供能量。太阳能供电装器包括太阳能电池板、蓄电池。太阳能电池板通过导线与蓄电池连接，蓄电池通过导线分别与水位传感器1、第一信号接收器2、信号发射器3、第二信号接收器4、信号转换器5、显示终端6和警报器7连接，太阳能电池板将太阳能转化为化学能储存在蓄电池中，蓄电池将化学能转化为电能分给水位传感器1、第一信号接收器2、信号发射器3、第二信号接收器4、信号转换器5、显示终端6和警报器7提供能量。由以上可以看出，本实用新型提供的一种实时水位监测与警报装置可实时监测路面的水位信息，为通过道路的人员及机动车辆提供安全保障，有效减少积水对人员和机动车辆的损坏。同时，此装置还可以与防汛、交通管理等相关部门实现了数据共享，使得相关部门水位信息第一时间作出防灾预灾处理。再者，此装置采用太阳能供电器为其提供能量，在最大限度的保证系统高效运行的同时，还不会对环境造成污染。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种实时水位监测与警报装置，其特征在于，包括: 用于实时获取水位信息的水位传感器； 用于接收所述水位信息的第一信号接收器，所述第一信号接收器与所述水位感应器连接； 用于发射所述水位信息的信号发射器，所述信号发射器与所述第一信号接收器连接； 用于接收所述水位信息的第二信号接收器，所述第二信号接收器与所述信号发射器连接； 用于将所述水位信息转化为动态水位信号的信号转换器，所述信号转换器与所述第二信号接收器连接； 用于显示所述动态水位信号的显示终端，所述显示终端与所述信号转化器连接； 用于根据所述水位信息而做出警报响应的警报器，所述警报器与所述信号转化器连接。
2.如权利要求1所述的实时水位监测与警报装置，其特征在于:所述水位传感器具有多个，相互间放置具有间隔距离，且在水位监测点的最低点具有至少一个水位传感器。
3.如权利要求1所述的实时水位监测与警报装置，其特征在于:所述信号发射器包括无线信号发射器和有线信号发射器。
4.如权利要求1所述的实时水位监测与警报装置，其特征在于:所述显示终端包括一大屏幕显示器，在所示大屏幕显示器上设置有电子标尺，根据不同的水位深度将所述电子标尺划分为多个预警等级。
5.如权利要求1所述的实时水位监测与警报装置，其特征在于:所述警报器包括一发声体，所述发声体根据水位信息发出对应的报警声。
6.如权利要求1所述的实时水位监测与警报装置，其特征在于:所述实时水位监测与警报装置还包括一太阳能供电器，所述太阳能供电器分别与所述水位传感器、第一信号接收器、信号发射器、第二信号接收器、信号转换器、显示终端、警报器连接，分别给所述水位传感器、第一信号接收器、信号发射器、第二信号接收器、信号转换器、显示终端、警报器提供电能。
7.如权利要求6所述的实时水位监测与警报装置，其特征在于:所述太阳能供电器包括用于收集太阳能的一太阳能电池板，以及用于储存所述太阳能的一蓄电池，所述太阳能电池板与所述蓄电池连接。
专利摘要本实用新型提供一种实时水位监测与警报装置，属于水资源市政工程领域。所述实时水位监测与警报装置包括多个放置于监测点的水位传感器，所述水位传感器能准确感应并计算出路面水位信息，水位信息通过发射传输接收装置发送给显示终端以及交管部门，显示终端以动态图像的方式将所述水位信息显示出来。根据本实用新型，此实时水位监测与警报装置可实时监测路面的水位信息，以便交管部门及时决策，并为通过道路的人员及机动车辆提供安全保障。
文档编号G01F23/00GK202994238SQ201220678768
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者严登华, 于赢东, 张鹏, 杨志勇, 吴迪 申请人:中国水利水电科学研究院