一种交通积水预警机

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1.本发明涉及应用在交通上的积水检测装置技术领域，特别涉及一种交通积水预警机。

背景技术：

2.在目前已有的城市交通积水检测装置中，为了实现监测城市低洼路段积水水位并实现积水预警，而采取传感器实时监控的方法，这种全天候监测的方法虽然防患于未然，但在不存在积水或者积水情况十分轻微远低于预警要求时，装置仍然保持运行，一方面增加了设备的能耗，另一方面也降低了设备部分元件的使用寿命。同时，此类监测装置体积过大使得实际应用无法与城市景观相协调，部分设备未进行一体化设计造成安装与维修的不便，增加了线下维护的开销。
3.

技术实现要素：

4.本发明提供一种交通积水预警机，能够在适当积水水位下自发启动，从而减小了设备的能耗。
5.本发明提供了一种交通积水预警机，包括：
6.供能单元，埋入地下且其上方设置有主体盘；
7.自发启动单元，包括启动机构和能自动检测积水的浮漂机构，其中启动机构包括位于供能单元内上侧的第一外壳，第一外壳的内部顶端固定有磁吸式电极片卡座，第一外壳的内侧壁固定有电极片，磁吸式电极片卡座的底部中心还活动设置有磁吸式电极片，浮漂机构包括设置在主体盘上端面凹槽内的滤网卡座，还包括滤网结构，滤网结构固定于第一外壳的上端两侧和滤网卡座的下端两侧，滤网结构内部设置有浮漂，浮漂的下端还设置有铷磁铁。
8.自发启动单元还包括固定于开关外壳内底面的启动开关橡胶底座，启动开关橡胶底座的中心还设置有与供能单元电连接的启动开关电路结点，固定电极片及磁吸式电极片分别与启动开关电路结点电连接，
9.供能单元包括埋于地底的埋入式底座，埋入式底座的顶部与地面平齐，埋入式底座的侧壁上还设置有与市电电缆连接的接口，埋入式底座的内部底端为设置有蓄电池，启动开关电路结点与蓄电池电连接。
10.预警机还包括设置于主体盘顶部上方且用于测量积水水位的监测单元，监测单元包括固定于主体盘顶部的监测主机外壳，监测主机外壳内部还设置有相互连接的激光发射器和数据采集发送模块，数据采集发送模块位于激光发射器上侧，还包括固定与浮漂的上方的全棱镜放射板，激光发射器发射脉冲并捕捉全棱镜反射的信号来获取实时水位数据。
11.数据采集发送模块包括连接在一起的sd扩展模块和4glte cat1模组。
防水母插头，23、防水公插座，24、第一防水橡胶圈，25、监测主机盖，26、监测主机外壳，27、第二外壳，28、保护门，29、上盖。
具体实施方式
31.下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.实施例1
34.如图1所示，本发明实施例提供的一种交通积水预警机，如图1-3所示，包括供能单元、自发启动单元以及监测单元；其中供能单元埋入地下且上方设置有主体盘14；自发启动单元包括启动机构和能自动检测积水的浮漂机构，其中启动机构包括位于供能单元内上侧的第一外壳4，第一外壳的内部顶端固定有磁吸式电极片卡座8，第一外壳的内侧壁固定有电极片7，磁吸式电极片卡座8的底部中心还活动设置有磁吸式电极片6，还包括固定于开关外壳4内底面的启动开关橡胶底座5，启动开关橡胶底座5的中心还设置有与供能单元电连接的启动开关电路结点9，固定电极片7及磁吸式电极片6分别与启动开关电路结点9电连接，能自动检测积水的浮漂机构包括设置在主体盘14上端面凹槽内的滤网卡座18，还包括滤网结构12，滤网结构12固定于第一外壳4的上端两侧和滤网卡座18的下端两侧，滤网结构12内部设置有浮漂16，浮漂 16的下端还设置有铷磁铁15，主体盘14底部上方还设置有支撑杆13；监测单元设置于主体盘14顶部上方，用于测量积水水位。
35.进一步地，主体盘14的底部凹槽内还设置有第二防水橡胶圈10，埋入式底座1的上方凹槽内还设置有第三防水橡胶圈11。
36.实施例2
37.在实施例1的基础上，进一步地，如图4所示，供能单元包括埋于地底的埋入式底座1，埋入式底座1的顶部与地面平齐，埋入式底座1的侧壁上还设置有与市电电缆连接的接口2，埋入式底座1的内部底端为设置有蓄电池3，启动开关电路结点9与蓄电池3电连接。
38.实施例3
39.在实施例2的基础上，进一步地，如图5-6所示，监测单元包括固定于主体盘14顶部的监测主机外壳26，监测主机外壳26内部还设置有相互连接的激光发射器20和数据采集发送模块21，数据采集发送模块21位于激光发射器 20上侧，还包括固定与浮漂16的上方的全棱镜放射板17；数据采集发送模块21包括连接在一起的sd扩展模块和4glte cat1模组，其中sd扩展模块负责储存采集数据，4glte cat1模组负责无线发送数据，sd扩展模块处于 4glte cat1模组上方，激光发射器20、sd扩展模块和4glte cat1模组之间都是通过集成电路布线互连在一起的，在位置关系上激光发射器20处于数据采集发送模块21的下方。
40.监测单元还包括固定于主体盘14顶部的防水母插头22，固定于监测主机外壳26
前方凹槽内的防水公插座23，监测主机外壳26的顶部还设置有监测主机盖25，监测主机盖25与监测主机外壳26之间还设置有第一防水橡胶圈24，支撑杆13的上方还螺纹连接有监测主机固定螺母19；还包括固定于主体盘14 上方的第二外壳27，第二外壳27的两侧还分别设置有保护门28，第二外壳27 上顶部还设置有上盖29，待保护门28闭合后，上盖29固定于第二外壳27上部。
41.本发明一种交通积水预警机的工作原理：供能单元位于装置底部内，通过外载供电孔和蓄电池3可实现市电供能和蓄电供能两种供能方式，电路两级分别与启动开关电路结点9相连；自启动单元由启动机构和能自动检测积水的浮漂机构组成，第一外壳4为绝缘材质，内部有一可活动的磁吸电极片6和一固定电极片7，在无积水或积水水位未达到预警高度时，浮漂因自重与第一外壳 4顶部接触，此时铷磁铁15的磁力使得磁吸电极片脱离固定电极片，电路形成断路，预警机整体处于断电状态。在积水水位达到预警高度时，积水在浮漂上提供的浮力大于铷磁铁与磁吸电极片之间的磁力，磁吸电极片6下落与固定电极片7接触形成通路，监测单元开始工作，同时，浮漂16与第一外壳4，开始在滤网机构12内形成的圆柱形管道中漂浮，其漂浮高度随积水水位变化而变化，待积水水位重新低于预警高度时，浮漂16再次与第一外壳4顶部接触，磁吸电极片6因磁力再次上升脱离与固定电极片的接触，装置再次处于断电状态；监测单元由基恩士lr、x激光传感器20，sd扩展模块和4glte cat1 模组组成，各组件放置在防水外壳内，通过激光传感器21发射脉冲，并捕捉由测量浮漂承载的全棱镜17反射的信号来获取实时水位数据并通过sd扩展模块保存数据，所采集的数据通过4glte cat1模组发送至服务器，服务器处理数据后，对物联网下的led显示屏和隧道led灯排等交互模块发送指令实现多方位预警。装置外部可根据需求安装扩展设备，例如警示灯，外载工业摄像头，测速仪，太阳能板等，在不同应用领域上满足不同需求。
42.安装该预警机时具体安装步骤如下：
43.1.安置预警机准备工作
44.在准备安置预警机的地点提前开挖出一能埋入预警机埋入式底座的坑洞，如图1所示，如果选择市电供电则需提前埋入供电电缆，取出旋钮，并将电缆接入其所在位置。
45.2.安装蓄电池和主体盘
46.如图2所示，首先在底座内部安装蓄电池3，或者根据需求与市电电缆连接，供电电路与主体盘上方的防水母插头连接，连接后将主体盘14安装在埋入式底座上，安装时在埋入式底座1的上方凹槽内设置第三防水橡胶圈11，在主体盘的底部凹槽内设置第二防水橡胶圈10。
47.3.组装启动开关
48.如图3-4所示，先将第一外壳4内部安装上磁吸电极片6和固定电极片7，确定磁吸电极片6可以在磁吸电极片底座上自由转动，然后用导线分别连接至启动开关橡胶底座上的电路结点上，最后将启动开关橡胶底座与第一外壳热熔为一体。
49.4.安装启动开关与滤网卡座
50.如图5所示，首先将启动开关电路结点接入至供电电路中，然后将其安装至主体盘14上，支撑杆13则安装在主体盘14底部凸起的螺丝上，滤网卡座 18放置在主体盘上部，其上的凸起处分别与支撑杆和主体盘上部的孔洞契合。
51.5.安装监测主机
52.将监测主机放置在滤网卡座18上方，将主机后方的防水公插座23插入主体盘上方的防水母插头22及将监测主机接入供电电路，同时使主机前方的螺丝孔与支撑杆上的螺丝孔对齐，最后用监测主机固定螺母将主机固定在支撑杆上。
53.6.安装第二外壳及滤网
54.首先将第二外壳底部的两个孔洞对准主体盘底部两个凸起螺丝孔并使之契合，安装螺丝固定后将两个保护门分别安装在第二外壳两侧，外壳安装好后再将一侧滤网的上下凸起处与滤网卡销和第一外壳(自带滤网卡销)一侧的缺口处契合，然后在第一外壳内放置测量浮漂，再将另一侧滤网以相同方法安装在滤网卡销上，最后将两侧保护门28闭合，上部安装上预警机盖并将保护门上锁，防止他人破坏。
55.将交通积水预警机安装在所需位置，当降雨天气来临时，初期因积水过低，浮漂在滤网内所受浮力远低于铷磁铁与磁吸电极片之间的磁力，无法使浮漂上升脱离启动开关，如图7所示，浮漂所受浮力随积水的增加而增加，在某一刻与启动开关脱离接触，同时其下方安装的铷磁铁磁力不足以维持磁吸电极片原位置，导致电极片下落，与下方固定电极片接触，形成电路通路，如图8所示。此时，装置开始工作。通过激光传感器发射脉冲，并捕捉由测量浮漂承载的全棱镜反射的信号来获取实时水位数据并通过sd扩展模块保存数据。所采集的数据通过4glte cat1模组发送至第三方预警系统(共享数据)或后台预警服务器，服务器处理数据后，再将结果通过pc端和移动端等互联网设备反馈于交通系统管理者和用户，如图9-10，并且可以在物联网技术下对所在交通路段安置的led显示屏和声光类警报装置等交互模块投发信息或指令，实现装置与交通出行者的信息交互，降低交通积水对出行者带来的风险，当积水下降到一定水位后，浮漂下降，铷磁铁通过磁力重新将磁吸电极片吸引至原位置，电路断开，设备停止工作。
56.以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种交通积水预警机，其特征在于，包括：供能单元，埋入地下且其上方设置有主体盘(14)；自发启动单元，包括启动机构和能自动检测积水的浮漂机构，其中启动机构包括位于所述供能单元内上侧的第一外壳(4)，所述第一外壳(4)的内部顶端固定有磁吸式电极片卡座(8)，第一外壳(4)的内侧壁固定有电极片(7)，所述磁吸式电极片卡座(8)的底部中心还活动设置有磁吸式电极片(6)，所述浮漂机构包括设置在所述主体盘(14)上端面凹槽内的滤网卡座(18)，还包括滤网结构(12)，所述滤网结构(12)固定于所述第一外壳(4)的上端两侧和所述滤网卡座(18)的下端两侧，所述滤网结构(12)内部设置有浮漂(16)，所述浮漂(16)的下端还设置有铷磁铁(15)。2.如权利要求1所述的一种交通积水预警机，其特征在于，所述自发启动单元还包括固定于所述开关外壳(4)内底面的启动开关橡胶底座(5)，所述启动开关橡胶底座(5)的中心还设置有与所述供能单元电连接的启动开关电路结点(9)，所述固定电极片(7)及磁吸式电极片(6)分别与所述启动开关电路结点(9)电连接。3.如权利要求1所述的一种交通积水预警机，其特征在于，所述供能单元包括埋于地底的埋入式底座(1)，所述埋入式底座(1)的顶部与地面平齐，所述埋入式底座(1)的侧壁上还设置有与市电电缆连接的接口(2)，所述埋入式底座(1)的内部底端为设置有蓄电池(3)，所述启动开关电路结点(9)与所述蓄电池(3)电连接。4.如权利要求1所述的一种交通积水预警机，其特征在于，所述预警机还包括设置于所述主体盘(14)顶部上方且用于测量积水水位的监测单元，所述监测单元包括固定于所述主体盘(14)顶部的监测主机外壳(26)，所述监测主机外壳(26)内部还设置有相互连接的激光发射器(20)和数据采集发送模块(21)，所述数据采集发送模块(21)位于所述激光发射器(20)上侧，还包括固定与所述浮漂(16)的上方的全棱镜放射板(17)，所述激光发射器(20)发射脉冲并捕捉所述全棱镜(17)反射的信号来获取实时水位数据。5.如权利要求4所述的一种交通积水预警机，其特征在于，所述数据采集发送模块(21)包括连接在一起的sd扩展模块和4glte cat1模组。6.如权利要求4所述的一种交通积水预警机，其特征在于，所述监测单元还包括设置在所述主体盘(14)底部上方还设置有支撑杆(13)，固定于所述主体盘(14)顶部的防水母插头(22)，固定于所述监测主机外壳(26)前方凹槽内的防水公插座(23)，所述监测主机外壳(26)的顶部还设置有监测主机盖(25)，所述监测主机盖(25)与所述监测主机外壳(26)之间还设置有第一防水橡胶圈(24)，所述支撑杆(13)的上方还螺纹连接有监测主机固定螺母(19)。7.如权利要求1所述的一种交通积水预警机，其特征在于，所述预警机还包括固定于所述主体盘(14)上方的第二外壳(27)，所述第二外壳(27)的两侧还分别设置有保护门(28)，所述第二外壳(27)上顶部还设置有上盖(29)，上盖(29)固定于所述第二外壳(27)上部。8.如权利要求1所述的一种交通积水预警机，其特征在于，所述主体盘(14)的底部凹槽内还设置有第二防水橡胶圈(10)，所述埋入式底座(1)的上方凹槽内还设置有第三防水橡胶圈(11)。

技术总结

本发明公开了一种交通积水预警机，包括供能单元、自发启动单元以及监测单元；自发启动单元包括启动机构和浮漂机构，其中自发启动单元，包括启动机构和能自动检测积水的浮漂机构，其中启动机构包括位于供能单元内上侧的第一外壳，第一外壳的内部顶端固定有磁吸式电极片卡座，第一外壳的内侧壁固定有电极片，磁吸式电极片卡座的底部中心还活动设置有磁吸式电极片，浮漂机构包括设置在主体盘上端面凹槽内的滤网卡座，还包括滤网结构，滤网结构固定于第一外壳的上端两侧和滤网卡座的下端两侧，滤网结构内部设置有浮漂，浮漂的下端还设置有铷磁铁；本发明公开的预警机能够在适当积水水位下自发启动。位下自发启动。位下自发启动。