一种全路况积水水位监测报警及排水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于交通用积水监测报警和排水装置领域，具体涉及一种全路况积水水位监测报警及排水装置。
【背景技术】
[0002]当雨季来临，由强降雨引发的道路低洼处、下穿式立交桥和隧道产生大量积水的现象时有发生，给人们的交通出行带来极大的不便，严重时，甚至会造成人民生命财产的重大损失。
[0003]倚靠积水监测系统可以实时监测城区内各低洼路段的积水水位，并实现自动预警。市政管理部门可以借助该系统把握城区内涝情况，并及时进行排水调度。交通管理部门通过该系统可以获取各路段的实时积水水位，并借助广播、电视等媒体，为广大人们群众提供出行指南，避免人员、车辆误入深水路段，造成重大损失。目前，本领域尚无能够全面实现全路况监测、显示、报警和自动排水的路政系统。
[0004]鉴于此，申请人设计了本装置，能够实现上述综合目标。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种全路况积水水位监测报警及排水装置，能够实时监测各种路况的积水水位，并将实时数据传送到监控中心，也可直接显示出来，以便市政和路人作为行动参考;此外，本装置还能根据监测到的水位数据智能主动排水，避免出现城市内涝。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:发明所述的一种全路况积水水位监测报警及排水装置，其特征在于:包括道路积水监测装置、立交桥隧道积水监测装置、水位监测显示装置、水位监测报警装置和自主排水装置;所述道路积水监测装置和立交桥隧道积水监测装置连接水位监测显示装置；
所述道路积水监测装置包括透明中空的中柱，在中柱内设置带有刻度的标尺，在标尺上套装浮动游标;在中柱底部设置进液口；在中柱上设置控制器、信号发射器和红外线水位探测装置，所述红外线水位探测装置通过数据线连接控制器，并将探测到的实时水位值输送到控制器;所述控制器通过信号发射器将水位信息传送到水位监测显示装置。
[0007]优选的，在标尺的刻度上设置传感器，所述传感器能够探测中空中柱内的水位高度值，并将探测到的数值通过数据线传送到控制器。
[0008]优选的，红外线水位探测装置包括探测头和伸缩臂，所述伸缩臂包括外套管和内套管，在外套管上安装电机和齿轮传动装置，在内套管上设置齿条，电机能够带动齿轮传动装置旋转，齿轮传动装置啮合齿条，并能带动内套管沿外套管伸缩移动;所述中柱包括下柱体和上柱头，标尺设置在下柱体内，控制器和信号发射器设置在上柱头中；上柱头和下柱体之间通过连接轴连接，在连接轴上套装轴承，外套管套装在连接轴的轴承上;在连接轴上固定弹性卷线轴，所述弹性卷线轴包括固定端、旋转端、旋转壳体和扭簧，固定端与连接轴固定在一起，旋转端和旋转壳体固定在一起，扭簧一端固定在固定端上，扭簧的另一端固定在旋转端上;数据线的一端连接探测头，数据线的另一端缠绕在旋转壳体上。
[0009]优选的，立交桥隧道积水监测装置包括单点监测装置和多点复合式监测装置； 优选的，单点监测装置包括机壳，在机壳上部设置控制器，所述控制器通过数据线连接信号发射器;在机壳底部设置进水口；在机壳内设置电阻式测水位单元，电阻式测水位单元包括外壳，在外壳底部开设进水口，进水口处设置开关阀，在外壳内部的相对侧壁上分别设置一个触头，触头各自通过电线连接控制器;两个触头之间不接触;在触头下方的外壳周壁上设置密封膜，所述的密封膜将外壳分隔为上下两个互不联通的空间，上部空间为气体空间，下部空间为液体空间；在密封膜上设置浮动阀，位于气体空间内的浮动阀上方设置导柱，在导柱上设置“η”形电阻条;所述导柱能够插入两个触头中间，并同时与两个触头相接触;接入两个触头中间的电阻条、两个触头、电线和控制器之间组成闭合测水位电路；
优选的，电阻式测水位单元的浮动阀在不受外力时的位置为其测量下限位，电阻条完全接入两触头之间时浮动阀的位置为其测量上限位;各电阻式测水位单元分为竖直纵向排列的Α、Β两组，A组中的电阻式测水位单元根据所处位置由下而上分别为Α1、Α2、Α3、……、Αη，Α1、Α2、Α3、……、Αη之间的电路并联连接;B组中的电阻式测水位单元根据所处位置由下而上分别为則、82、83、……、Βη，Β1、Β2、Β3、……、Βη之间的电路并联连接；其中Al的测量上限位与BI的测量下限位等高;BI的测量上限位与Α2的测量下限位等高;Α2的测量上限位与Β2的测量下限位等高；......;Αη的测量上限位与Bn的测量下限位等高，以此类推。
[0010]优选的，A组中的电阻式测水位单元的进水口处的开关阀通过第一连杆竖向串联在一起，B组中的电阻式测水位单元的进水口处的开关阀通过第二连杆竖向串联在一起，第一连杆和第二连杆的上端设置齿条，在机壳上方设置第一和第二开关电机，第一和第二开关电机上分别固定第一和第二齿轮，第一齿轮与第一连杆上齿条相啮合，第二齿轮与第二连杆上齿条相啮合。
[0011]优选的，多点复合式监测装置包括控制器和若干个定点水位监测器，在控制器内设置信号发射器;所述定点水位监测器包括固定底座和透明的导管，固定底座下部开设进水口 ；导管下端竖直插装在底座上，所述导管上端敞口 ；在底座中设置绕线轮，所述绕线轮的轮轴一端连接绕线距离计数器，绕线距离计数器通过数据线连接控制器，绕线轮轮轴的另一端连接自动绕线装置;在绕线轮上缠绕尼龙丝线，所述尼龙丝线连接球形浮动阀，所述球形浮动阀设置在透明导管中；
所述自动绕线装置包括伸缩防水机壳、升降气缸、绕线电机、主动齿轮和被动齿轮;其中升降气缸和绕线电机均设置在伸缩防水机壳中；所述伸缩防水机壳包括上壳和下壳，上、下壳之间通过弹性伸缩带连接在一起;被动齿轮安装在绕线轮的轮轴上;升降气缸安装在固定底座中，升降气缸连接绕线电机，绕线电机连接主动齿轮;升降气缸能够带动绕线电机上下移动，令主动齿轮啮合或者脱离被动齿轮；
还包括下限位开关控制器，所述的下限位开关控制器设置在导管的下方内壁上；当球形浮动阀在导管中下降接触到下限位开关控制器时，下限位开关控制器能够启动升降气缸和绕线电机，带动绕线轮转动收紧尼龙丝线；
在球形浮动阀上安装两个以上的导向滑轮，球形浮动阀通过导向滑轮在导管内上下移动。
[0012]优选的，水位监测显示装置包括支撑架，在支撑架上固定太阳能电源、信号接收器、控制器、信号灯预警装置和水位显示器;信号接收器、控制器、信号灯预警装置和水位显示器均连接太阳能电源;信号接收器连接控制器，控制器连接信号灯预警装置和水位显示器；
所述的信号灯预警装置包括两种颜色以上的信号灯，至少有一种颜色显示禁止通行，至少有一种颜色显示能够通行。
[0013]所述水位显示器包括投影器和环绕屏幕，所述投影器安装在支撑架上，在支撑架上安装环形遮雨罩，环形遮雨罩的下端安装环绕屏幕，投影器位于环绕屏幕的中心部位;在投影器四周均布三个以上的投影射灯，所述投影射灯能够将实时水位信息投射到环绕屏幕上。
[0014]所述太阳能电源包括太阳能电池板、蓄电池和太阳能电源线，太阳能电池板安装在支撑架的上端，太阳能电池板通过太阳能电源线连接蓄电池，蓄电池通过太阳能电源线连接信号接收器、控制器、信号灯预警装置和水位显示器。
[0015]还包括若干个能够感知光源方向的感光探头，所述感光探头均匀围设在支撑架的周围；还包括旋转装置，太阳能电池板通过旋转装置安装在支撑架上;感光探头能够将光源方向信息传递给控制器，控制器令旋转装置旋转太阳能电池板，令其朝向光源射出方向。
[0016]优选的，水位监测报警装置包括立柱，在立柱上端设置两个以上的警示灯，立柱的下端设置水位分级监测装置，所述水位分级监测装置连接警示灯;在立柱上端设置视频监测器和警示音响，当水位分级监测装置监测积水到达预定警示水位时，警示音响能够通过语音或者报警声通知视频监视器监视范围内出现的车辆或者行人；
分级水位监测装置包括进水口和三根以上高度不同的进液管，进水口设置在立柱的下部;进液管的下端均联通进水口，进液管的上端连接通气横管的一端，通气横管的另一端敞口并伸出立柱;在进液管中设置浮球，在进液管与通气横管的连接处设置压力感应开关，所述各压力感应开关分别对应连接一个警示灯；当积水水位每到达一根进液管的顶端时，浮球触动压力感应开关，控制对应的警示灯启动照明。
[0017]通气横管伸出立柱的一端设置横管过滤网;在进水口处设置进水口过滤网；
在进水口过滤网和进液管之间的柱体内设置反冲洗水口，所述反冲洗水口通过水管连接反冲洗栗和清洁水源；
各警示灯上标明对应的警示水位高度。
[0018]优选的，自主排水装置包括地上监测器和地下排水器；
所述地上监测器内包括上壳体和水位感测装置，在上壳体的下端开设进水口；水位感测装置设置在上壳体中，水位感测装置连接控制器；
所述地下排水器包括下壳体，在下壳体上端设置抽水口，抽水口上设置抽水开关电磁阀，控制器连接并控制抽水开关电磁阀；当水位感测装置监测到积水高度超出预设值时，控制器能够控制抽水开关阀打开抽水口，当水位感测装置监测到积水高度低于预设值时，控制器能够控制抽水开关阀关闭抽水口 ；在下壳体内设置排水通道，排水通道内设置排水口，所述排水口通过排水管连接抽水栗，抽水栗上设置信号接收器，信号接收器连接水栗开关；在排水通道的下方通过弹簧连接管连接开关水仓，在开关水仓的下方设置压力开关阀；当开关水仓