[发明专利]一种桥涵低洼处的水位检测报警装置

说明书

技术领域

本发明属于公路积水检测报警技术领域，具体涉及一种桥涵低洼处的水位检测报警装置，可用于城乡各种公路立交桥、公铁立交桥底部等低洼地方积水检测，以防止出现因特大降雨引起的桥下积水无法检测，减轻积水对影响交通，保障国家、集体和个人的生命财产安全。

背景技术

近年来国内大暴雨、特大暴雨频频出现，导致许多地方出现城市内涝，不仅严重影响了交通，甚至出现了积水致人死亡的悲惨事件。由于城市路面设计施工时路面以下的排水管道容量已经规划并且安装完毕，所以想要通过彻底修整道路、重新全面改造排水系统来解决暴雨中城市道路的排水问题几乎是不可能的。

解决的办法之一就是在现有的道路尤其是立交桥下等低洼处、易积水处安装积水报警装置。该装置通过水位传感器采集道路积水情况，若水位高于警戒水位，则接通就地水泵开始排水。同时本装置将利用互联网技术向服务器发送数据和报警信息，通知市政人员支援，及时解决路积水问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种桥涵低洼处的水位检测报警装置，通过水位传感器采集道路的积水深度，水位信号传递给中央处理器MPU，MPU经过运算判断积水情况并进行相应的处理，实现对采集到水位信息实时处理，并将水位信息以1次/S的频率通过以太网发回服务器，严重时可紧急开启水泵抽水，缓解积水情况。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种桥涵低洼处的水位检测报警装置，包括有水位传感器，水位传感器的输出端与电流电压转换器相连，电流电压转换器与主控制器MPU的输入端相连，主控制器MPU的输出端与水泵驱动器相连，水泵驱动器与水泵相连，主控制器MPU还与以太网传输模块相连，主控制器MPU通过电源输入接口与电源相连，主控制器MPU还与报警装置相连，以太网传输模块与服务器相连。

所述水位传感器用于采集水位并转换为4-20mA电流信号输出。

所述电流电压转换器用于将水位传感器采集到的4-20mA电流信号转换成0-5V电压信号输出。

所述主控制器MPU的模数转换器用于将电流电压转换装置输出的0-5V电压信号转换成数字信号。

所述的主控制器MPU用于接收表征水位的0-5V电压信号、对数据进行运算、根据输入量和预设值决定输出控制并将相关信息输出到以太网控制传输模块。

所述的以太网传输模块用于传输经MPU处理后的水位信息、报警信息至服务器中。

所述的水泵驱动器用于增加输出信号的驱动能力。

所述的电源用于为系统提供电力。

所述主控制器MPU采用ARM处理器STM32F107。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明能够及时检测立交桥下的积水水位变化情况，及时报警或开启现场水泵抽水。本装置能够通过互联网将水位值远程传递到市政管理部门。积水超过警戒水位时，提示市政人员及时增援。

本发明的水位传感器为电流输出型CBM－2100型静压式液位变送器，测量精度为1cm；主控制器MPU采用ARM处理器STM32F107，是一款低功耗处理器芯片，实现对采集到水位信息实时处理，并将水位信息以1次/S的频率通过以太网发回服务器，严重时可紧急开启水泵抽水，缓解积水情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明水位传感器的安装结构图。

图3为本发明电流电压转换器的电路图。

图4为本发明以太网传输模块与主控制器MPU3的电路连接图。

图5为本发明水泵驱动器的电路连接图。

图6为本发明主控制器MPU的电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

 

参见图1，一种桥涵低洼处的水位检测报警装置，包括有水位传感器1，水位传感器1的输出端与电流电压转换器2相连，电流电压转换器2与主控制器MPU3的输入端相连，主控制器MPU3的输出端与水泵驱动器4相连，水泵驱动器4与水泵5相连，主控制器MPU3还与以太网传输模块7相连，主控制器MPU3通过电源输入接口与电源6相连，主控制器MPU还与报警装置相连，以太网传输模块7与服务器相连。

所述水位传感器1用于采集水位并转换为4-20mA电流信号输出。

所述电流电压转换器2用于将水位传感器采集到的4-20mA电流信号转换成0-5V电压信号输出。