地道桥水位预警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种地道桥水位预警系统，它包括用于检测地道桥桥洞内水位高度信息的数据采集单元，设于地道桥内；作为控制中心的主控单元，其信号输入端连接数据采集单元的信号输出端；用于将采集的水位高度进行显示的显示单元，设于地道桥的桥头上方，其信号输入端连接主控单元的显示信号输出端；用于为主控单元工作提供电能的电源单元，与主控单元相连接。本实用新型结构简单，成本低，节省人力、物力，同时能够对地道桥的水位进行精确检测，保障进入地道桥内车辆的安全。本实用新型适用于各种城市的地道桥，实现水位预警。
【专利说明】地道桥水位预警系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于水位测量领域，具体地说是一种地道桥水位预警系统。
【背景技术】
[0002] 地道桥作为城市的重要建筑，为城市的交通做出了很大的贡献。然而，地道桥由 于其开放性设置，一旦遇到雨天，雨水就会进入到桥洞内，虽然有排污管道，但是遇到大到 暴雨时，排污管道经常失效，雨水就会在地道桥洞内积留，如果存积的水位太高，车辆进入 地道桥时就会导致车辆溺水熄火等现象发生，阻塞交通，严重时，还危及车内人员的人身安 全。因此，需要将地道桥内的水位信息及时提供给即将进入到地道桥内的驾驶员，防止上述 情况的发生。
[0003] 现有对地道桥水位的检测方法主要是政府部门投入大量的工作人员对城市中的 各个地道桥水位进行检测，投入的人力、物力多不说，而且人工检测具有严重的滞后性，并 且其只是在地道桥的桥头画有地道桥内的水位线，而现有的地道桥是桥头地势高，桥洞内 地势低，因此，驾驶员根据桥头的水位线不能很好估计出桥洞内的水位高度，依然存在危 险。 实用新型内容
[0004] 为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种地道桥水位预警系统，能够实时检 测地道桥内的水位信息，为驾驶员提供有效的地道桥内水位信息，防止危险的发生。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0006] 一种地道桥水位预警系统，它包括：
[0007] 用于检测地道桥桥洞内水位高度信息的数据采集单元，所述数据采集单元设于地 道桥内；
[0008] 作为控制中心的主控单元，所述主控单元的信号输入端连接数据采集单元的信号 输出端；
[0009] 用于将采集的水位高度进行显示的显示单元，所述显示单元设于地道桥的桥头上 方，其信号输入端连接主控单元的显示信号输出端；
[0010] 用于为主控单元工作提供电能的电源单元，所述电源端单元连接主控单元。
[0011] 作为对本实用新型的限定，它还包括：
[0012] 用于远程控制地道桥水位预警系统工作的GPS授时单元，所述主控单元通过GPS 授时单元与工作人员所在控制室的控制终端相连。
[0013] 作为对电源单元的限定：所述电源单元包括用于将市电电压进行转换的电压转换 模块，以及用于将转换后的电压进行存储的移动电源模块，所述电压转换模块的信号输入 端连接市电，信号输出端连接移动电源模块的信号输入端，所述移动电源模块的信号输出 端连接主控单元。
[0014] 作为对数据采集单元的限定：所述数据采集单元采用投入式液位传感器；所述主 控单元采用高集成控制芯片为PIC18F4520的单片机。
[0015] 由于采用了以上技术方案，本实用新型可以达到如下的技术效果：
[0016] (1)本实用新型采用数据采集单元对地道桥内的水位高度实时进行数据采集，并 将采集到的信号传送给主控单元后通过显示单元显示出来，全过程自动完成，无需投入大 量的人力、物力，节省成本，能够对地道桥内的水位进行精准检测与显示，为进入到地道桥 内的车辆提供可靠的信息，保证车辆与人员的安全；
[0017] (2)设置有GPS单元，方便工作人员远程控制本实用新型的工作，同时在遇到降雨 时才控制开启本实用新型，令检测更具有针对性，同时节省能源；
[0018] (3)电源单元设有移动电源模块，可以在本实用新型不工作期间将转换的市电先 存储起来，而当需要本实用新型工作时直接由移动电源模块为主控单元供电，节省能源。
[0019] 综上所述，本实用新型结构简单，成本低，节省人力、物力，能够对地道桥的水位进 行精确检测，保障进入地道桥内车辆的安全。
[0020] 本实用新型适用于各种城市的地道桥，实现水位预警。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型实施例的原理框图；
[0022] 图2是本实用新型实施例的电路原理图。
[0023] 图中：1一数据采集单元，2-主控单元，3-显示单元，4一电源单元，5 - GPS授时 单元。
【具体实施方式】
[0024] 实施例一种地道桥水位预警系统
[0025] 本实施例为一种地道桥水位预警系统，如图1所示，它包括：
[0026] (1)数据采集单元1，用于检测地道桥桥洞内水位高度的信息。
[0027] 本实施例中如图2所示采用投入式液位传感器HSTL-18作为数据采集单元1，在设 置时将投入式液位传感器HSTL-18设于地道桥内。
[0028] (2)主控单元2,作为整个系统的控制中心，可采用现有技术中的单片机进行控制， 而本实施例中采用功耗低、成本低的PIC18F4520高集成核心控制芯片U1作为主控单元2。
[0029] 芯片U1内置有10位A/D转换功能，在接收数据时无需设置外接的A/D转换电路， 进一步降低了系统的成本。设置时，令主控单元2的信号输入端连接数据采集单元1的信 号输出端。
[0030] (3)显示单元3,用于显示数据采集单元1采集的水位高度信息。
[0031] 为了方便驾驶员查看，本实施例将显示单元3设于地道桥的桥头上方，其信号输 入端连接主控单元2的显示信号输出端。本实施例中采用现有技术中的LED显示装置，其自 身带有控制中心U2,和LED显示屏U3,其中控制中心U2的信号输入端与主控单元1相连， 接受主控单元1的控制，控制中心U2的驱动信号输出端驱动LDE显示屏U3的二极管发光， 进而显示数字信息，即地道桥内的水位高度信息。
[0032] (4)电源单元4,用于为主控单元1的工作提供电能，电源端单元4连接主控单元 1〇
[0033] 本实施例中，电源单元4包括用于将市电电压进行转换的电压转换模块，以及用 于将转换后的电压进行存储的移动电源模块。
[0034] 电压转换模块的信号输入端连接市电，信号输出端连接移动电源模块的信号输入 端。
[0035] 移动电源模块的信号输出端连接主控单元2。
[0036] (5) GPS授时单元5,用于工作人员远程控制地道桥水位预警系统的工作，主控单 元2通过GPS授时单元5与工作人员所在控制室的控制终端相连。本实施例中采用现有技 术中的UBL0XNE06M型GPS授时模块U6作为授时单元5。
[0037] 本实施例的具体电路连接如图2所示：作为主控单元1的芯片U1的第二十三管脚 RA4连接投入式液位传感器的第二管脚，第二十四管脚RA5连接投入式液位传感器的第一 管脚，而第三十管脚0SC1与第三十一管脚0SC2与外部的第一电容器C1、第二电容器C2,以 及晶振器Y0过程外部晶振电路；第四十管脚RD2连接显示单元3中控制中心U2的第三十五 管脚DATA0UT，第四i^一管脚RD3连接显示单元3中控制中心U2的第四十管脚CLOCK，第 四十二管脚RD4连接显示单元3中控制中心U2的第二管脚LOAD ;而显示单元3中的控制 中心U2的第三管脚SG32至第二十管脚SEG20连接LED显示屏U3 ;芯片U1的第十九管脚 RA0、第二十管脚RA1、第二i^一管脚RA2、第二十二管脚RA3分别连接GPS授时模块U6的第 二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚。
[0038] 而电源单元4中的电压转换模块包括变压器T、整流桥D，以及稳压模块U4,所述变 压器T的原边输入端连接220V市电，副边输出端连接整流桥D的输入端，整流桥D的输出 端连接稳压模块U4的输入端Vin，稳压模块U4的输入端还分别通过第三电容器C3与第四 电容器C4的并联电路接地，稳压模块U4的输出端Vout连接移动电源模块U5的电源输入 端，同时还通过第五电容器C5与第六电容器C6的并联电路接地。而移动电源模块U5的电 源输出端输出+5V直流电压给芯片U1的第七管脚VDD。
[0039] 本实施例的具体工作过程为：遇到降雨时，工作人员通过GPS授时单元5远程开启 本实施例，数据采集单元1实时采集地道桥内的水位信息，并将采集到的信息传送给主控 单元2,主控单元源2通过与其相连的显示单元3将数据采集单元1采集到的水位信息进行 显示，即将进入地道桥内的驾驶员通过显示屏显示的数据即可判断此时的水位是否适合车 辆进入，保证车辆及车内人员的安全。
【权利要求】
1. 一种地道桥水位预警系统，其特征在于它包括： 用于检测地道桥桥洞内水位高度信息的数据采集单元，设于地道桥内； 作为控制中心的主控单元，其信号输入端连接数据采集单元的信号输出端； 用于将采集的水位高度进行显示的显示单元，设于地道桥的桥头上方，其信号输入端 连接主控单元的显示信号输出端； 用于为主控单元工作提供电能的电源单元，与主控单元相连接。
2. 根据权利要求1所述的地道桥水位预警系统，其特征在于它还包括： 用于远程控制地道桥水位预警系统工作的GPS授时单元，所述主控单元通过该GPS授 时单元与工作人员所在控制室的控制终端相连。
3. 根据权利要求1或2所述的地道桥水位预警系统，其特征在于：所述电源单元包括 用于将市电电压进行转换的电压转换模块，以及用于将转换后的电压进行存储的移动电源 模块； 所述电压转换模块的信号输入端连接市电，信号输出端连接移动电源模块的信号输入 端；所述移动电源模块的信号输出端连接主控单元。
4. 根据权利要求1或2所述的地道桥水位预警系统，其特征在于： 所述数据采集单元采用投入式液位传感器； 所述主控单元采用高集成控制芯片为PIC18F4520的单片机。
5. 根据权利要求3所述的地道桥水位预警系统，其特征在于： 所述数据采集单元采用投入式液位传感器； 所述主控单元采用高集成控制芯片为PIC18F4520的单片机。
【文档编号】G01F23/00GK203893908SQ201420045963
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】李亚梅, 郝雪明 申请人:石家庄经济学院