用於橋洞積水警示的系統裝置及其處理方法與流程
2023-10-06 17:39:54 1
本發明涉及橋洞水位安全預警領域，尤其是一種用於橋洞積水警示的系統裝置及其處理方法。
背景技術：
在雨天，橋洞經常會由於排水系統沒能及時排出雨水，而導致橋洞內產生一定的積水，當橋洞積水時，過往車輛司機或路人憑肉眼很難判斷水位的深淺，因此許多車輛司機或路人抱著試試看的態度想從積水中通過，從而容易導致司機或路人冒險前進，但是，常常由於判斷錯誤，導致車輛在橋洞積水處熄火以及行人被困於橋洞之中，從而發生慘劇，使得悲劇一再上演。
技術實現要素：
為解決上述問題，本發明的目的在於提供一種用於橋洞積水警示的系統裝置及其處理方法，通過對水位的檢測而利用阻擋門關閉或打開通往橋洞的道路，並根據水位的高低開啟抽水泵從而對橋洞內的積水進行排水，從而能夠防止車輛或行人冒險通過積水橋洞，從而避免車輛在橋洞積水處熄火以及行人被困於橋洞中的情況，從而避免悲劇的發生。
本發明解決其問題所採用的技術方案是：
用於橋洞積水警示的系統裝置，包括主控模塊、設置於橋洞中牆壁上用於檢測積水水位的水位檢測模塊、設置於橋洞前方用於防止車輛及行人進入橋洞的阻擋門和用於把橋洞中的積水排出的排水設備，水位檢測模塊包括用於檢測能夠讓車輛及行人正常通行的處於低水位線的積水的低水位檢測觸點、用於檢測能夠讓車輛及行人緩慢通行的處於中水位線的積水的中水位檢測觸點和用於檢測不能讓車輛及行人通行的處於高水位線的積水的高水位檢測觸點，阻擋門包括橫跨設置於阻擋門之上的擺臂、通過擺臂使阻擋門連接於路邊的固定端和能夠隨著阻擋門進行移動的活動端，擺臂可繞固定端進行轉動從而帶動阻擋門進行轉動，阻擋門的寬度與道路寬度一致，擺臂通過驅動電機連接於主控模塊，排水設備包括用於把橋洞內的積水抽離的抽水泵和用於進行臨時儲水的臨時抽水箱，抽水泵的進水口設置於橋洞之中，其出水口設置於臨時抽水箱之中，臨時抽水箱之上設置有用於把臨時抽水箱之中的儲水排出的排水口，低水位檢測觸點、中水位檢測觸點、高水位檢測觸點和抽水泵分別連接於主控模塊。
進一步，與阻擋門的固定端同側的路邊處，設置有當阻擋門打開時，阻擋門會與其進行觸碰從而告知主控模塊當前阻擋門處於開啟狀態的開門觸點；阻擋門的固定端的對側路邊處，設置有當阻擋門關閉時，阻擋門的移動端會與其進行觸碰從而告知主控模塊當前阻擋門處於關閉狀態的關門觸點；開門觸點和關門觸點分別與主控模塊連接於一起。
進一步，排水設備還包括用於在緊急情況下打開抽水泵進行抽水的緊急按鈕，緊急按鈕與主控模塊連接於一起。
進一步，還包括用於顯示當前橋洞的通行狀態的顯示屏，顯示屏與主控模塊連接於一起。
進一步，還包括用於指示當前橋洞的險情的報警燈，報警燈包括綠燈、黃燈和紅燈，綠燈、黃燈和紅燈分別與主控模塊連接於一起。
進一步，應用用於橋洞積水警示的系統裝置所進行的處理方法，包括以下步驟：
A、用於橋洞積水警示的系統裝置進行初始化，執行第一開啟狀態，阻擋門允許車輛及行人正常通過橋洞；
B、主控模塊監控系統裝置的運行狀態；
C、主控模塊判斷緊急按鈕是否被啟動，若被啟動，轉到步驟D；若沒有啟動，轉到步驟F；
D、系統裝置執行第五開啟狀態，阻擋門禁止車輛及行人通過橋洞，抽水泵對橋洞中的積水進行緊急排水；
E、主控模塊判斷緊急按鈕是否被復位，若沒有復位，轉到步驟D；若復位，轉到步驟F；
F、水位檢測模塊檢測橋洞中積水的深度，若積水深度低於低水位線，轉到步驟G；若積水深度高於低水位線但低於中水位線，轉到步驟H；若積水深度高於中水位線但低於高水位線，轉到步驟I；若積水深度高於高水位線，轉到步驟J；
G、系統裝置執行第一開啟狀態，阻擋門允許車輛及行人正常通過橋洞，抽水泵關閉，並轉到步驟B；
H、系統裝置執行第二開啟狀態，阻擋門允許車輛及行人通過橋洞，抽水泵進行排水，並轉到步驟B；
I、系統裝置執行第三開啟狀態，阻擋門禁止車輛及行人通過橋洞，抽水泵進行排水，並轉到步驟B；
J、系統裝置執行第四開啟狀態，阻擋門禁止車輛及行人通過橋洞，抽水泵停止排水，並轉到步驟B。
進一步，系統裝置執行第一開啟狀態時，報警燈中的綠燈亮，阻擋門打開，抽水泵關閉；系統裝置執行第二開啟狀態時，報警燈中的黃燈亮，阻擋門打開，抽水泵開啟；系統裝置執行第三開啟狀態時，報警燈中的紅燈亮，阻擋門關閉，抽水泵開啟；系統裝置執行第四開啟狀態時，報警燈中的紅燈亮，阻擋門關閉，抽水泵關閉；系統裝置執行第五開啟狀態時，報警燈中的紅燈閃爍，阻擋門關閉，抽水泵開啟。
本發明的有益效果是：
用於橋洞積水警示的系統裝置，低水位檢測觸點、中水位檢測觸點和高水位檢測觸點能夠準確檢測出橋洞中當前的積水水位情況，從而使得主控模塊能夠根據當前的水位情況進行對應的操作處理；阻擋門能夠在橋洞中積水過深時攔截車輛及行人，使其不能進入橋洞之中，能夠防止車輛或行人冒險通過積水橋洞，從而避免車輛在橋洞積水處熄火以及行人被困於橋洞中的情況，從而能夠避免危險的發生；開門觸點和關門觸點能夠使得主控模塊準確判斷當前阻擋門所處的狀態，從而能夠根據橋洞中的水位狀態控制阻擋門進行相應的操作；抽水泵能夠把橋洞之中的積水抽離，從而加快橋洞中積水的排出，使得交通能夠儘快恢復；臨時抽水箱能夠在市政排水管道排水不及的情況下，暫時把橋洞中的積水儲存起來，當市政排水管道排水完成後，臨時抽水箱再把儲水排出到市政排水管道之中，從而能夠減小市政排水管道的排水壓力，提高排水的效果；緊急按鈕能夠在發生險情時迅速打開抽水泵，利用抽水泵儘快把積水排出，從而把險情儘可能降到最低點；顯示屏和報警燈均能夠準確顯示當前橋洞的通行情況，從而能夠提前告知車輛及行人可以繼續前進還是需要進行改道，從而避免車輛及行人冒險通過積水橋洞而導致危險的發生；
應用用於橋洞積水警示的系統裝置所進行的處理方法，通過對緊急按鈕的操作進行檢測，以及對積水的水位進行檢測，從而使應用該處理方法的系統裝置執行不同的開啟狀態，從而能夠利用阻擋門關閉或打開通往橋洞的道路，並且能夠根據水位的高低開啟抽水泵從而對橋洞內的積水進行排水，從而能夠防止車輛或行人冒險通過積水橋洞，避免了車輛在橋洞積水處熄火以及行人被困於橋洞中的情況，從而避免悲劇的發生。
附圖說明
下面結合附圖和實例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明用於橋洞積水警示的系統裝置的示意圖；
圖2是本發明用於橋洞積水警示的系統裝置的原理圖；
圖3是本發明用於橋洞積水警示的系統裝置電路原理圖；
圖4是應用本發明的系統裝置所進行的處理方法的流程圖。
具體實施方式
參照圖1-圖4，本發明的用於橋洞積水警示的系統裝置，包括主控模塊1、設置於橋洞中牆壁上用於檢測積水水位的水位檢測模塊2、設置於橋洞前方用於防止車輛及行人進入橋洞的阻擋門3和用於把橋洞中的積水排出的排水設備4，水位檢測模塊2包括用於檢測能夠讓車輛及行人正常通行的處於低水位線的積水的低水位檢測觸點21、用於檢測能夠讓車輛及行人緩慢通行的處於中水位線的積水的中水位檢測觸點22和用於檢測不能讓車輛及行人通行的處於高水位線的積水的高水位檢測觸點23，阻擋門3包括橫跨設置於阻擋門3之上的擺臂、通過擺臂使阻擋門3連接於路邊的固定端和能夠隨著阻擋門3進行移動的活動端，擺臂可繞固定端進行轉動從而帶動阻擋門3進行轉動，阻擋門3的寬度與道路寬度一致，擺臂通過驅動電機連接於主控模塊1，排水設備4包括用於把橋洞內的積水抽離的抽水泵41和用於進行臨時儲水的臨時抽水箱42，抽水泵41的進水口設置於橋洞之中，其出水口設置於臨時抽水箱42之中，臨時抽水箱42之上設置有用於把臨時抽水箱42之中的儲水排出的排水口，低水位檢測觸點21、中水位檢測觸點22、高水位檢測觸點23和抽水泵41分別連接於主控模塊1。
參照圖1-圖4，當在雨天橋洞出現積水時，並且當低水位檢測觸點21還沒有檢測到積水時，說明當前橋洞之內的積水還沒有達到低水位標準，因此阻擋門3仍然處於打開狀態，抽水泵41不工作，橋洞中的積水由市政排水管道排出；當低水位檢測觸點21檢測到積水，但中水位檢測觸點22還沒有檢測到積水時，說明雨勢加大，雨水的積聚速度大於市政排水管道的排水速度，市政排水管道來不及把橋洞中的積水排走，此時，抽水泵41在主控模塊1的控制下打開並把橋洞中的積水抽走儲存於臨時抽水箱42之中；當雨水繼續積聚，並且中水位檢測觸點22檢測到積水，但高水位檢測觸點23還沒有檢測到積水時，說明說明雨勢更加大，若此時有車輛或行人通過橋洞，將會出現危機生命的危險，為了避免車輛及行人進入橋洞而發生危險，阻擋門3在主控模塊1的控制下把通往橋洞的道路關閉，使得車輛及行人都不能進入橋洞，並且抽水泵41繼續工作，配合市政排水管道把積水排走；當雨勢進一步加大時，高水位檢測觸點23檢測到了積水，說明市政排水管道和抽水泵41共同的排水速度小於雨水的積聚速度，因此，在阻擋門3把通往橋洞的道路關閉的情況下，為了節省能耗，抽水泵41關閉不再工作，而排出積水的任務只有市政排水管道完成；當積水被排出橋洞並降低到高水位檢測觸點23以下時，抽水泵41再次工作，加速橋洞中積水的排出，直到積水降低到中水位檢測觸點22以下時，橋洞中的積水不再處於危險的水位，因此阻擋門3會被打開，從而能讓車輛及行人通過橋洞。當臨時抽水箱42儲滿積水後，能夠在市政排水管道處於空閒狀態下，通過設置於臨時抽水箱42中的排水口把積水從市政排水管道排出，從而使得臨時抽水箱42能夠不斷循環使用。因此，本發明的用於橋洞積水警示的系統裝置，能夠通過對水位的檢測而利用阻擋門3關閉或打開通往橋洞的道路，並根據水位的高低開啟抽水泵41從而對橋洞內的積水進行排水，從而能夠防止車輛或行人冒險通過積水橋洞，從而避免車輛在橋洞積水處熄火以及行人被困於橋洞中的情況，從而避免悲劇的發生。
其中，參照圖1-圖3，與阻擋門3的固定端同側的路邊處，設置有當阻擋門3打開時，阻擋門3會與其進行觸碰從而告知主控模塊1當前阻擋門3處於開啟狀態的開門觸點31；阻擋門3的固定端的對側路邊處，設置有當阻擋門3關閉時，阻擋門3的移動端會與其進行觸碰從而告知主控模塊1當前阻擋門3處於關閉狀態的關門觸點32；開門觸點31和關門觸點32分別與主控模塊1連接於一起。開門觸點31和關門觸點32能夠使得主控模塊1準確判斷當前阻擋門3所處的狀態，從而能夠根據橋洞中的水位狀態準確控制阻擋門3進行相應的操作，從而保證在積水觸及中水位檢測觸點22時能夠迅速關閉阻擋門3，避免悲劇的發生。
其中，參照圖1-圖3，排水設備4還包括用於在緊急情況下打開抽水泵41進行抽水的緊急按鈕43，緊急按鈕43與主控模塊1連接於一起。當車輛或行人進入橋洞中時出現雨勢突然增大而導致水位上升加快的情況時，或者當阻擋門3關閉後行人冒險進入橋洞時，為了保障車輛及行人的安全，可以通過緊急按鈕43把抽水泵41強制開啟進行排水，降低橋洞中雨水積聚的速度，為車輛及行人爭取離開橋洞的時間，從而保障車輛及行人的生命財產的安全。
其中，參照圖1-圖3，本發明的用於橋洞積水警示的系統裝置，還包括用於顯示當前橋洞的通行狀態的顯示屏5和用於指示當前橋洞的險情的報警燈6，顯示屏5與主控模塊1連接於一起，報警燈6包括綠燈、黃燈和紅燈，綠燈、黃燈和紅燈分別與主控模塊1連接於一起。顯示屏5可以是液晶顯示屏，也可以是LED電子屏，顯示屏5和報警燈6能夠同時準確地顯示當前橋洞的通行情況，從而能夠提前告知車輛及行人可以繼續前進還是需要進行改道，從而避免車輛及行人冒險通過積水橋洞而導致危險的發生。
此外，本發明的用於橋洞積水警示的系統裝置，還具有用於監控橋洞內部情況的監控設備，例如攝像頭，能夠實時監控並記錄橋洞內部的情況。當橋洞內積水深度超過高水位線時，若監控設備捕捉到橋洞中有車輛或者行人，監控設備即時通過主控模塊1啟動緊急按鈕43，從而使得系統裝置執行第五開啟狀態，迅速降低橋洞中的積水深度，保障車輛及行人的安全；當監控設備檢測到車輛或者行人成功脫險，主控模塊1復位緊急按鈕43，因此系統裝置繼續正常工作。
參照圖1-圖4，應用用於橋洞積水警示的系統裝置所進行的處理方法，包括以下步驟：
A、用於橋洞積水警示的系統裝置進行初始化，執行第一開啟狀態，阻擋門3允許車輛及行人正常通過橋洞；
B、主控模塊1監控系統裝置的運行狀態；
C、主控模塊1判斷緊急按鈕43是否被啟動，若被啟動，轉到步驟D；若沒有啟動，轉到步驟F；
D、系統裝置執行第五開啟狀態，阻擋門3禁止車輛及行人通過橋洞，抽水泵41對橋洞中的積水進行緊急排水；
E、主控模塊1判斷緊急按鈕43是否被復位，若沒有復位，轉到步驟D；若復位，轉到步驟F；
F、水位檢測模塊2檢測橋洞中積水的深度，若積水深度低於低水位線，轉到步驟G；若積水深度高於低水位線但低於中水位線，轉到步驟H；若積水深度高於中水位線但低於高水位線，轉到步驟I；若積水深度高於高水位線，轉到步驟J；
G、系統裝置執行第一開啟狀態，阻擋門3允許車輛及行人正常通過橋洞，抽水泵41關閉，並轉到步驟B；
H、系統裝置執行第二開啟狀態，阻擋門3允許車輛及行人通過橋洞，抽水泵41進行排水，並轉到步驟B；
I、系統裝置執行第三開啟狀態，阻擋門3禁止車輛及行人通過橋洞，抽水泵41進行排水，並轉到步驟B；
J、系統裝置執行第四開啟狀態，阻擋門3禁止車輛及行人通過橋洞，抽水泵41停止排水，並轉到步驟B；
當利用本發明的用於橋洞積水警示的系統裝置所進行的處理方法，對橋洞積水進行警示時，主控模塊1控制水位檢測模塊2持續對橋洞內的積水進行水位檢測，並且主控模塊1同時持續監測緊急按鈕43是否被啟動。當橋洞內積水的水位發生變化時，水位檢測模塊2會把與水位對應的信息傳輸給主控模塊1，主控模塊1則控制報警燈6、顯示屏5、阻擋門3和抽水泵41等各個部件配合工作，用以警示當前橋洞內的通行情況。當主控模塊1檢測到緊急按鈕43被啟動時，說明橋洞內出現了車輛或行人陷入橋洞中不能脫離的險情，此時，報警燈6中的紅燈會持續進行閃爍，用以告知橋洞內出現了險情，並且抽水泵41會開啟，從而把橋洞中的積水加速排出，當橋洞中的積水水位降低直到車輛或行人能夠脫離險情時，緊急按鈕43會被復位，而主控模塊1會繼續監測緊急按鈕43的啟動情況，從而持續對車輛或行人進行保護。
其中，系統裝置執行第一開啟狀態時，報警燈6中的綠燈亮，阻擋門3打開，抽水泵41關閉；系統裝置執行第二開啟狀態時，報警燈6中的黃燈亮，阻擋門3打開，抽水泵41開啟；系統裝置執行第三開啟狀態時，報警燈6中的紅燈亮，阻擋門3關閉，抽水泵41開啟；系統裝置執行第四開啟狀態時，報警燈6中的紅燈亮，阻擋門3關閉，抽水泵41關閉；系統裝置執行第五開啟狀態時，報警燈6中的紅燈閃爍，阻擋門3關閉，抽水泵41開啟。當橋洞中的積水深度為3cm時， 說明橋洞中積水的水位處於低水位線；當橋洞中的積水深度為20cm時， 說明橋洞中積水的水位處於中水位線；當橋洞中的積水深度為80cm時， 說明橋洞中積水的水位處於高水位線。當橋洞中的積水低於低水位線時，車輛或行人均能夠正常通過橋洞而不受到積水的影響，因此，系統裝置執行第一開啟狀態，並且顯示屏5上顯示「無積水，正常通行」的內容；當橋洞中的積水高於低水位線但低於中水位線時，橋洞中的積水能夠影響車輛或行人的通行，但車輛或行人仍然能夠緩慢地通過橋洞，因此，系統裝置執行第二開啟狀態，並且顯示屏5上顯示「有積水，緩慢通行」的內容；當橋洞中的積水高於中水位線但低於高水位線時，橋洞中的積水已經嚴重影響車輛或行人的通行，若車輛或行人進入橋洞則會出現危險，所以車輛或行人不能通過橋洞，因此，系統裝置執行第三開啟狀態，並且顯示屏5上顯示「深積水，禁止通行」的內容；當橋洞中的積水高於高水位線時，橋洞中的積水不僅嚴重影響車輛或行人的通行，並且在打開抽水泵41的情況下也不能在短時間之內把積水排出，所以車輛或行人都不能通過橋洞，因此，系統裝置執行第四開啟狀態，並且顯示屏5上顯示「深積水，禁止通行」的內容；當橋洞中的積水高於中水位線時，若此時有車輛或行人正處於橋洞之中，為了車輛或行人能夠脫離險情，可以按下啟動緊急按鈕43，此時，系統裝置執行第五開啟狀態，抽水泵41全力工作把積水抽離橋洞，從而加快積水的排出，幫助車輛或行人脫離險情，同時，為了提醒其他車輛或行人不要進入橋洞以免出現新的險情，顯示屏5上顯示「深積水，禁止通行」的內容。因此，應用本發明的用於橋洞積水警示的系統裝置所進行的處理方法，能夠利用阻擋門3關閉或打開通往橋洞的道路，並且能夠根據水位的高低開啟抽水泵41從而對橋洞內的積水進行排水，從而能夠防止車輛或行人冒險通過積水橋洞，避免了車輛在橋洞積水處熄火以及行人被困於橋洞中的情況，從而避免悲劇的發生。
以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明並不局限於上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。