一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置。該裝置具有道路積水檢測功能，同時該裝置在無道路積水的情況下可以作為交通指示裝置(燈)使用。所述監(jiān)測裝置包括：主機(jī)，用于道路積水高度的數(shù)據(jù)實時采集和交通指示信號處理；水位檢測傳感器，用于檢測道路積水高度；多個顯示屏，在有積水的情況下用于顯示積水信息、其他情況下用于顯示交通信號；電源模塊，用于給裝置提供電源；數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將道路積水高度數(shù)據(jù)實時傳輸給監(jiān)控中心。本發(fā)明能夠為通過積水路段的人員和車輛提供安全指示，有效減少積水對機(jī)動車輛的損壞，同時，本發(fā)明還可以作為交通指示燈和交通信息指示裝置使用。
【專利說明】一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種道路積水監(jiān)測裝置，尤其是具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于近年來交通建設(shè)的迅猛發(fā)展，橋梁、涵洞大量修建，同時由于城市的快速發(fā)展，城市排澇能力相對落后。近年來很多地方都發(fā)生了道路積水的狀況。由于行人或機(jī)動車無法準(zhǔn)確了解道路積水狀況而貿(mào)然涉水，發(fā)生了多起車輛涉水事故甚至威脅到人員生命安全。
[0003]現(xiàn)在我們完全有技術(shù)來監(jiān)測道路積水，例如專利:橋下或隧道路面積水監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)及監(jiān)測預(yù)警方法(申請?zhí)?CN200910302967)，一種地下隧道積水監(jiān)測裝置(申請?zhí)?CN201120406162)等。但是由于道路積水屬于偶然事件，為此獨(dú)立使用一套專業(yè)的檢測設(shè)備，不僅增加了開支，而且浪費(fèi)了資源。
[0004]為了降低車輛涉水事故的發(fā)生以及為了保障人員的生命安全，以及充分有效的利用資源，我們發(fā)明了一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置。該裝置同時可以實現(xiàn)積水檢測和對交通信號的指示，可以作為交通信號燈使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決道路積水指示的問題同時減少社會支出的成本，我們發(fā)明了一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置。該裝置在對道路積水進(jìn)行監(jiān)測時還可以顯示交通信號。該裝置可以取代現(xiàn)行的交通信號燈。
[0006]該裝置放置在需要交通信號燈的道路交叉路口時可以作為交通信號燈使用；放置在單一道路上(即非交叉路口)時可以作為車道通行燈或變道燈使用，也可以作為信息顯示屏使用。
[0007]該發(fā)明包含了以下幾個部分:
[0008]主機(jī)，用于道路積水高度的數(shù)據(jù)實時采集和交通指示信號處理；
[0009]水位檢測傳感器，用于檢測道路積水高度；
[0010]多個顯示屏，在有積水的情況下用于積水信息、其他情況下用于顯示交通信號；
[0011]電源模塊，用于給裝置提供電源；
[0012]數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將道路積水高度數(shù)據(jù)實時傳輸給監(jiān)控中心或現(xiàn)場相關(guān)人員，并可以接收監(jiān)控中心或現(xiàn)場相關(guān)人員對交通信號的控制。
[0013]其工作方法為:在實施監(jiān)測前，我們先設(shè)定幾個關(guān)鍵水位，例如危險水位(可能發(fā)生溺水事故的水位)、警戒水位(在謹(jǐn)慎情況下可以通行的水位)等。監(jiān)測主機(jī)對收到傳感器監(jiān)測的積水狀態(tài)進(jìn)行判斷，當(dāng)積水大于危險水位時顯示屏顯示水深信息和道路危險、禁止通行的文字信息或相應(yīng)標(biāo)志；當(dāng)積水大于警戒水位小于危險水位時顯示屏在正常顯示交通指示標(biāo)志的間隙顯示水深信息和道路危險、謹(jǐn)慎通行的文字信息或相應(yīng)標(biāo)志；當(dāng)積水小于警戒水位時顯示屏將不再顯示積水信息而僅顯示正常的交通指示標(biāo)志。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，可以實時監(jiān)測道路積水情況，同時在道路無積水的情況下可以作為交通指示裝置使用，達(dá)到物盡其用的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1:裝置的組成結(jié)構(gòu)
[0016]圖中:1、顯示屏；2、水位檢測傳感器；3、監(jiān)測主機(jī)；4、數(shù)據(jù)傳輸模塊；5電源模塊；
6、數(shù)據(jù)總線；7、電源總線
[0017]圖2:當(dāng)積水大于危險水位時顯示圖例
[0018]圖3:當(dāng)積水大于警戒水位小于危險水位時
[0019]圖4:作為交通信號燈使用的情況
[0020]圖中:8、正常通行車道顯示的標(biāo)志，一般用綠色顯示；9、停止車道顯示的標(biāo)志，一般用紅色顯示。
[0021]圖5:電容式水位傳感器結(jié)構(gòu)原理圖
[0022]圖中:10、兩個電極板；11、絕緣層；12、積水
【具體實施方式】
[0023]在圖1中我們選擇顯示屏⑴為具有CAN總線功能的32點(diǎn)陣全彩顯示屏，它含有32X32個點(diǎn)陣，而每一個點(diǎn)是由紅、綠、藍(lán)三色組成的，可以顯示全彩色像素。該類顯示屏的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。我們可以在市場上定做到我們需要的顯示屏。一般情況下我們選擇4個屏為一組，以適應(yīng)4車道及4車道以下的路口交通信號顯示和積水水位顯示的要求。我們可以在道路的每一個通行方向放置一組顯示屏，在需要的時候聯(lián)合起來顯示積水信息或交通指示信息；而其中每一個顯示屏(I)分配給一個車道，以在需要的時候顯示該車道的通行信息。電源模塊(5)通過電源總線(7)給顯示屏⑴和監(jiān)測主機(jī)(3)供電。顯示屏(I)和監(jiān)測主機(jī)⑶間用數(shù)據(jù)總線(6)連接，在這里我們選用CAN工業(yè)總線進(jìn)行連接。監(jiān)測主機(jī)
(3)的核心部分我們選擇具有CAN總線的CPU——Ti公司生產(chǎn)的LM3S2139來作為主芯片。LM3S2139具有多達(dá)56個I/O 口，同時還有I個CAN 口、兩個串口、6個輸入捕捉口等資源。在監(jiān)測主機(jī)(3)中我們還嵌入了標(biāo)準(zhǔn)的漢字字庫，滿足我們對漢子顯示的需求。水位傳感器(2)給監(jiān)測主機(jī)(3)提供積水水位的信號。在這里我們選擇電容式水位傳感器(圖5)，其原理是傳感器有兩個平行的電極板，電極板垂直于地面固定在堅固的建筑物(例如橋梁的墻壁)或支撐架上，并且兩個電極板間保持一定間隔。當(dāng)有積水時，積水可以順利進(jìn)入兩個電極板間，充當(dāng)電極板間的部分電介質(zhì)。電極板(10)本身是導(dǎo)電體，我們選用銅板作為導(dǎo)電體。導(dǎo)電體表面附加有一層絕緣層(11)，使得電極板浸入水中時，電極板導(dǎo)電體不與積水(12)相連通，電極板處于絕緣狀態(tài)。這樣兩個電極板形成了一個電容，由于電極板是牢固固定在支撐物上，所以電極板間的電容與兩個極板間的電介質(zhì)有關(guān)。當(dāng)電極板浸入水中時，浸入水深深度直接影響極板間電容的大小。在這里我們選用集成電路NE555搭成一個多諧振蕩器，電極板作為充放電電容，當(dāng)電極板間電容發(fā)生改變時，多諧振蕩器的振蕩頻率就會發(fā)生改變。頻率信號作為積水水位的信號送給監(jiān)測主機(jī)(3)。在這里監(jiān)測主機(jī)(3)通過輸入捕捉和IO中斷的方式采集水位傳感器(2)給出的積水水位的信號。監(jiān)測主機(jī)采集到水位傳感器給出的積水水位的信號后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的有關(guān)危險水位(可能發(fā)生溺水事故的水位)、警戒水位(在謹(jǐn)慎情況下可以通行的水位)等信息來決定顯示屏(I)需要顯示的具體內(nèi)容。當(dāng)積水大于危險水位時顯示屏用紅色依次顯示水深信息和道路危險、禁止通行的文字信息或相應(yīng)標(biāo)志(圖2);當(dāng)積水大于警戒水位小于危險水位時顯示屏用在正常顯示交通指示標(biāo)志的間隙用紅色顯示水深信息和道路危險、謹(jǐn)慎通行的文字信息或相應(yīng)標(biāo)志(圖3);當(dāng)積水小于警戒水位時顯示屏將不再顯示積水信息而僅顯示正常的交通指示標(biāo)志(圖4):正常通行的車道顯示(8)所指的標(biāo)志，一般用綠色顯示；停止車道顯示(9)所指的標(biāo)志，一般用紅色顯示。
[0024]數(shù)據(jù)傳輸模塊⑷通過監(jiān)測主機(jī)(3)的串口與監(jiān)測主機(jī)(3)相連。監(jiān)測主機(jī)(3)可以通過數(shù)據(jù)傳輸模塊(4)將需要傳送的相關(guān)信息傳輸給監(jiān)控中心或現(xiàn)場相關(guān)人員，并可以接收監(jiān)控中心或現(xiàn)場相關(guān)人員給監(jiān)測主機(jī)(3)發(fā)送的交通控制信號。監(jiān)測主機(jī)(3)可以把需要顯示的交通控制信號顯示在對應(yīng)的顯示屏(I)上。
【權(quán)利要求】
1.一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置，其具有監(jiān)測主機(jī)、水位檢測傳感器、多個顯示屏、電源以及數(shù)據(jù)傳輸模塊，其特征是: 監(jiān)測主機(jī)，用于道路積水高度的數(shù)據(jù)實時采集和交通指示信號處理； 水位檢測傳感器，用于檢測道路積水高度； 多個顯示屏，在有積水的情況下用于積水信息、其他情況下用于顯示交通信號； 電源模塊，用于給裝置提供電源； 數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將道路積水高度數(shù)據(jù)實時傳輸給監(jiān)控中心或現(xiàn)場相關(guān)人員。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置，其特點(diǎn)在于可以包含一個或多個顯示屏，每個顯示屏可以獨(dú)立顯示交通指示信號，也可以組合起來顯示文字信息，包含但不僅限于顯示積水情況、警示標(biāo)志和交通信息等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有交通指示功能的道路積水監(jiān)測裝置，其特點(diǎn)在于包含有一組或多組積水檢測傳感器，傳感器可以是電容式水位傳感器，可以是機(jī)械式水位傳感器，也可以是超聲水位傳感器等。
【文檔編號】G01F23/00GK103593990SQ201210293322
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月17日
【發(fā)明者】高建忠, 高嘉駱 申請人:高建忠, 高嘉駱