一种隧道积水预警系统技术方案

本发明专利技术涉及隧道积水检测技术领域，特别指一种隧道积水预警系统，包括：空心的立柱，安装于隧道内待测水位处，并且立柱上设有连通内外的开孔；微标签，放置于所述立柱内部且可随水位的变化沿立柱轴向上下移动；微基站，放置于所述立柱的顶端；警示器，放置于隧道的入口处；所述微标签发送无线脉冲给所述微基站，所述微基站根据所述微标签发送该无线脉冲的发送时间和微基站接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签所在的水位，并将该水位信息发送给所述警示器，所述警示器根据水位信息产生警示信息。本发明专利技术可以精确地检测出隧道内积水的深度，并在隧道入口处提醒待进入的车辆，避免行驶安全事故。

Early warning system for tunnel seeper

The present invention relates to the technical field of water tunnel detection, in particular to a water tunnel early warning system, including: hollow column, installed in the tunnel to be measured at the water level, and the column is provided with holes communicated with the inside and outside; micro label, placed inside the column and with the change of water level to move axially along the column. The micro base station; top on the column; the alarm device is placed in the tunnel entrance; the micro tag transmits wireless pulse to the micro base station, the base station according to the micro micro tag transmits the transmission time and micro pulse wireless base station receives the wireless receiving time of the pulse water level calculation the micro label is located, and the level of information sent to the alarm, the alarm alert information according to the water level information. The invention can accurately detect the depth of the accumulated water in the tunnel, and remind the vehicle to be entered at the entrance of the tunnel to avoid driving safety accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道积水预警系统
本专利技术涉及隧道积水检测
，特别指一种隧道积水预警系统。
技术介绍
隧道的积水问题是一种很常见的隧道病害，由于其普遍性和严重的危害性，己经被业界称为隧道工程的第一大顽疾，是影响隧道工程质量的“大蛀虫”。目前采用的水位检测装置主要是水位标签或者标注水位警戒线警示当前水位，长期暴露在室外，需要专门人员不断更新，而且水位提示不够明确，不够及时，从而不能较为有效的减少积水带来的危害。也有一些利用传感器与电子电路结合的水位报警器，由于精确度不够高，受环境的影响较大，没有较好的服务于隧道水位预警。目前无线定位技术包括红外线，超声波，射频信号，在隧道内定位中，红外线容易受内部灯光的影响，在定位精度上有一定的局限性；超声波受非视距传播和多径效应的影响较大，射频信号广泛的应用于室外定位，定位精度也较低。上述方案，均不能精准地检测隧道内的积水深度，使车辆进入隧道行驶时存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种隧道积水预警系统，可以精确地检测出隧道内积水的深度，并在隧道入口处提醒待进入的车辆，避免行驶安全事故。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种隧道积水预警系统,包括：空心的立柱，安装于隧道内待测水位处，并且立柱上设有连通内外的开孔；微标签，放置于所述立柱内部且可随水位的变化沿立柱轴向上下移动；微基站，放置于所述立柱的顶端；警示器，放置于隧道的入口处；所述微标签发送无线脉冲给所述微基站，所述微基站根据所述微标签发送该无线脉冲的发送时间和微基站接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签所在的水位，并将该水位信息发送给所述警示器，所述警示器根据水位信息产生警示信息。根据以上方案，所述微基站包括：间距模块，用于根据该无线脉冲的发送时间和微基站接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签与所述微基站之间的绝对间距；存储模块，用于存储所述微基站的高度；计算模块，用于根据上述绝对间距与高度，计算出水位。根据以上方案，所述立柱包括对称设置在隧道两侧的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱内放置有第一微标签，所述第二立柱内放置有第二微标签，所述微基站放置于所述第一立柱和第二立柱中的一个上。根据以上方案，所述存储模块还用于存储所述第一立柱和第二立柱之间的距离，所述计算模块还用于根据所述绝对间距、高度和距离，分别计算出第一微标签和第二微标签所在的水位，并根据上述二个水位确定最终水位。根据以上方案，所述立柱包括对称设置在隧道两侧的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱内放置有第一微标签，所述第一立柱顶端放置有主微基站，所述第二立柱内放置有第二微标签，所述第二立柱顶端放置有副微基站。根据以上方案，所述主微基站与所述第一微标签通讯，并计算出所述第一微标签的水位；所述副微基站与所述第二微标签通讯，并计算出所述第二微标签的水位；所述主微基站还用于根据上述二个水位确定最终水位。根据以上方案，所述微标签包括胶壳、发射器和重物，所述发射器位于胶壳内部上端，所述重物悬挂于所述胶壳底端。根据以上方案，所述胶壳为倒锥形，所述发射器安装于所述胶壳上端的锥底处，所述重物悬挂于所述胶壳下方的锥尖处。根据以上方案，所述警示器包括控制盒和显示屏，所述控制盒用于接收所述水位，并发送相应的警示信息给所述显示屏。根据以上方案，所述控制盒包括：存储器，用于存在不同类型车辆可通过的积水高度；逻辑判断单元，用于根据接收到的水位信息和上述不同类型车辆可通过的积水高度，判断可安全通过的车辆类型，并发送可安全通过的车辆类型或不可安全通过的车辆类型的警示信息。本专利技术中，微标签和微基站进行配合，通过无线脉冲的发送来实现对水位的精确检测，将超宽带定位的原理引入到隧道积水深度检测中，摆脱了现在的水位警戒线不能及时传递水位信息，室外作业强度较高，精确度不高的缺点。同时，将检测到的水位通过警示器在隧道入口处进行安全提醒，使司机易于辨识，大大提高了隧道通行的安全性，同时也提高了预警系统的实用性，有利于推广使用。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的第二种结构示意图；图3是本专利技术的第三种结构示意图；图4是本专利技术的微基站结构原理图。图中：10、立柱；20、微标签；30、微基站；11、第一立柱；12、第二立柱；21、第一微标签；22、第二微标签；23、胶壳；24、发射器；25、重物；31、间距模块；32、存储模块；33、计算模块；34、主微基站；35、副微基站。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术的技术方案进行说明。如图1所示，本专利技术所述的一种隧道积水预警系统，包括：空心的立柱10，安装于隧道内待测水位处，并且立柱10上设有连通内外的开孔，使隧道内的积水与立柱内的水位相同；微标签20，放置于所述立柱10内部且可随水位的变化沿立柱10轴向上下移动；微基站30，放置于所述立柱10的顶端；警示器，放置于隧道的入口处；所述微标签20发送无线脉冲给所述微基站30，所述微基站30根据所述微标签20发送该无线脉冲的发送时间和微基站30接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签20所在的水位，并将该水位信息发送给所述警示器，所述警示器根据水位信息产生警示信息。本专利技术中，微标签和微基站进行配合，通过无线脉冲的发送来实现对水位的精确检测，将超宽带定位的原理引入到隧道积水深度检测中，摆脱了现在的水位警戒线不能及时传递水位信息，室外作业强度较高，精确度不高的缺点。同时，将检测到的水位通过警示器在隧道入口处进行安全提醒，使司机易于辨识，大大提高了隧道通行的安全性，同时也提高了预警系统的实用性，有利于推广使用。如图4所示，所述微基站30包括：间距模块31，用于根据该无线脉冲的发送时间和微基站30接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签20与所述微基站30之间的绝对间距；存储模块32，用于存储所述微基站30的高度；计算模块33，用于根据上述绝对间距与高度，计算出水位。具体地，由于微标签发送无线脉冲给微基站，同时将微标签发送该无线脉冲的发送时间也传输给了微基站，当微基站接收到该无线脉冲时，便可以根据接收时间和发送时间，确定无线脉冲在中途的传输时间，而无线脉冲的传输速度为光速，因此微基站便可以根据上述信息计算出无线脉冲传输的绝对距离，这个距离便等同于微标签与微基站之间的绝对间距。而微基站所处的高度信息是已知的且存储在存储模块中，因此微标签本身所处的高度，也就是当前的水位，便可以根据微基站的高度减去微基站和微标签之间的绝对间距，计算出微标签所在的水位高度。单一的检测系统，可能存在检测误差的情况，因此可以进一步做出改进。如图2所示，所述立柱10包括对称设置在隧道两侧的第一立柱11和第二立柱12，所述第一立柱11内放置有第一微标签21，所述第二立柱12内放置有第二微标签22，所述微基站30放置于所述第一立柱11和第二立柱12中的一个上。所述存储模块32还用于存储所述第一立柱11和第二立柱12之间的距离，所述计算模块33还用于根据所述绝对间距、高度和距离，分别计算出第一微标签21和第二微标签22所在的水位，并根据上述二个水位确定最终水位。第一微标签的水位高度，可以根据上述描述同样地计算出来，而第二微标签的水位高度，可以采用类似的方式计算，具体如下：第二微标签同样与微基站通讯，这样微基站本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道积水预警系统，其特征在于，包括：空心的立柱，安装于隧道内待测水位处，并且立柱上设有连通内外的开孔；微标签，放置于所述立柱内部且可随水位的变化沿立柱轴向上下移动；微基站，放置于所述立柱的顶端；警示器，放置于隧道的入口处；所述微标签发送无线脉冲给所述微基站，所述微基站根据所述微标签发送该无线脉冲的发送时间和微基站接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签所在的水位，并将该水位信息发送给所述警示器，所述警示器根据水位信息产生警示信息。

【技术特征摘要】
1.一种隧道积水预警系统，其特征在于，包括：空心的立柱，安装于隧道内待测水位处，并且立柱上设有连通内外的开孔；微标签，放置于所述立柱内部且可随水位的变化沿立柱轴向上下移动；微基站，放置于所述立柱的顶端；警示器，放置于隧道的入口处；所述微标签发送无线脉冲给所述微基站，所述微基站根据所述微标签发送该无线脉冲的发送时间和微基站接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签所在的水位，并将该水位信息发送给所述警示器，所述警示器根据水位信息产生警示信息。2.根据权利要求1所述的隧道积水预警系统，其特征在于，所述微基站包括：间距模块，用于根据该无线脉冲的发送时间和微基站接收到该无线脉冲的接收时间，计算出所述微标签与所述微基站之间的绝对间距；存储模块，用于存储所述微基站的高度；计算模块，用于根据上述绝对间距与高度，计算出水位。3.根据权利要求2所述的隧道积水预警系统，其特征在于，所述立柱包括对称设置在隧道两侧的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱内放置有第一微标签，所述第二立柱内放置有第二微标签，所述微基站放置于所述第一立柱和第二立柱中的一个上。4.根据权利要求3所述的隧道积水预警系统，其特征在于，所述存储模块还用于存储所述第一立柱和第二立柱之间的距离，所述计算模块还用于根据所述绝对间距、高度和距离，分别计算出第一微标签和第二微标签所在的水位，并根据上述二个水位确定最终水位。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖祥，余俊伟，陈一，蔡启烈，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42