一种隧道水位监测与预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种隧道水位监测与预警系统，包括水位传感器、信息处理中心、隧道口可变信息情报板。所述的水位传感器采集隧道易积水区水位信息，信息处理中心接收并分析水位数据，水位处于0.2m以下时继续监测水位，处于0.2m以上时进行自动选择曲线拟合得到预测水位，将其与黄色预警信息发送至隧道口可变信息情报板，处于0.5m以上时将其与红色预警信息发送至隧道口可变信息情报板，并通过隧道口可变信息情报板显示当前水位与预测水位。采用本实用新型专利技术，在暴雨积水时，既可让交通管理部门实时掌握道路积水情况及积水涨势，发布道路积水预警，也可以在积水现场实时预警，提醒过往车辆、行人安全通行。行人安全通行。行人安全通行。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道水位监测与预警系统


[0001]本技术属于隧道水位监测领域，具体涉及一种隧道水位监测与预警系统。

技术介绍

[0002]随着城市化进程的加快，许多城市采用隧道、立交桥等方式来缓解交通压力。但目前由强降雨造成交通隧道或者桥底低洼处出现大量积水的现象时有发生，给行人和车辆的出行带来了极大的安全隐患。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本技术提出一种隧道水位监测与预警系统，其通过以下技术方案实现：
[0004]一种隧道水位监测与预警系统，包括水位传感器、信息处理中心和隧道口可变信息情报板；所述水位传感器至少设置一个，且设置于隧道低洼处；所述信息处理中心至少设置一个，且设置于隧道外，其包括无线通信模块和处理信息模块；所述隧道口可变信息情报板至少设置有两个，分别设置于隧道入口处；所述水位传感器与隧道口可变信息情报板通过RS485通讯接口与所述无线通信模块连接；所述无线通信模块通过GPRS网络与所述处理信息模块连接；所述水位传感器用于测得信号并转换成RS485信号输出从而将采集到的隧道易积水区域实时水位信息发送至所述无线通信模块；所述处理信息模块用于分析水位数据。
[0005]进一步地，所述的水位传感器采用CYW11通用型投入式液位变送器。
[0006]进一步地，所述无线通信模块采用BOY
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CM
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4G DTU无线通信模块。
[0007]进一步地，所述的隧道口可变信息情报板的控制组成包括可变情报微处理器、可变情报板驱动器模块、LED显示屏、控制箱、箱体、电缆及分线盒和电源。
[0008]进一步地，所述的隧道口可变信息情报板的系统组成包括龙门架、LED显示屏、控制系统和箱体。
[0009]进一步地，所述隧道口可变信息情报板由高速公路电力网提供电力，分别给所述LED显示屏和控制系统供电。
[0010]进一步地，所述隧道口可变信息情报板由所述可变情报微处理器操作，所述可变情报微处理器通过传输接口与所述无线通信模块相连，通过所述无线通信模块接受所述信息处理中心的远程控制，实时显示对应信息。
[0011]有益效果：
[0012]本技术可以有效的解决城市暴雨时，造成的人员生命财产损失，有利于更直观的分析水灾突发性灾害，及时做到人员的疏散。本技术使用了自动选择曲线拟合预测水位高度，并在隧道口实时显示，实现了积水现场实时预警，保障车辆安全行驶。本技术提出的隧道水位监测与预警的系统可监测并预警强降雨造成的城市交通隧道或桥底低洼处出现的积水现象，适应极端天气导致的暴雨条件下城市道路隧道的防洪排涝，从而
有利于城市道路隧道的运营维护和管理，方便行人和车辆的出行，缓解交通压力。
附图说明
[0013]图1为本技术隧道水位监测与预警系统结构框图。
[0014]图2为本技术的隧道水位监测与预警系统在隧道内的安装示意图。
[0015]图3为本技术的隧道水位监测与预警系统流程图。
[0016]其中，1
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水位传感器；2
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隧道口可变信息情报板；3
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隧道内低洼处；4
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信息处理中心。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术中附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的内容仅仅是本技术中的一部分，而不是全部的内容。通常在此处附图中描述和示出的本技术的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]如图1
‑
2所示，本技术的隧道水位监测与预警系统包括水位传感器1、信息处理中心4、隧道口可变信息情报板2等三个部分。所述水位传感器1的数量根据需要设置，至少设置一个，且设置于隧道低洼处3。所述信息处理中心4至少设置一个，且设置于隧道外。所述信息处理中心4包括无线通信模块、处理信息模块和液晶显示屏。所述隧道口可变信息情报板2至少设置有两个，分别设置于隧道入口处。所述水位传感器 1与隧道口可变信息情报板2通过RS485通讯接口与所述无线通信模块连接。所述无线通信模块通过GPRS网络与所述处理信息模块连接。
[0019]具体地，所述的水位传感器1采用CYW11通用型投入式液位变送器，在安装时将所述液位变送器直接投入被测液体中，线缆接线端连接到配电箱中。所述水位传感器1 测得信号并经过专业信号调理电路转换成RS485信号输出，所述水位传感器1通过 RS485通讯接口传输信号至所述无线通信模块，所述无线通信模块通过GPRS网络将信息传输至所述处理信息模块。所述的无线通信模块采用BOY
‑
CM
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4G DTU无线通信模块，可在网络信号较弱的环境下保障数据传输支持数据双向透传，多中心同步传输。所述处理信息模块采用STM32微处理器分析水位数据，当水位处于0.2m以下时继续监测水位，当水位处于0.2m
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0.5m时使用选择曲线拟合预测水位，并通过所述无线通信模块将所述预测水位与黄色预警信息发送至所述隧道口可变信息情报板2，当水位处于0.5m以上时将所述预测水位与红色预警信息发送至所述隧道口可变信息情报板2。
[0020]更具体地，如图3所示，所述处理信息模块每2s采集一次水位信息，判断此时刻采样值是否高于0.2m，若低于0.2m，所述水位传感器1继续对水位进行监测。若高于 0.2m，则由每4个采样值数据点决定一个三次曲线进行选择曲线拟合，并根据水位预测曲线函数预测下一时刻的水位值，水位预测曲线根据实时监测的水位数据变化而变化，提高了水位预测精确度。通过所述无线通信模块连接所述RS485通讯接口传输所述预测水位与黄色预警信息至所述隧道口可变信息情报板2；当水位高于0.5m时，通过所述无线通信模块连接
RS485通讯接口传输所述预测水位与红色预警信息至所述隧道口可变信息情报板2，警示过往车辆不要进入隧道。在所述隧道口可变信息情报板2中，当水位高于0.2m，其通过所述无线通信模块连接RS485通讯接口传输接收的黄色预警信息即显示黄灯(不建议通行)、当前水位高度与预测水位高度，当水位高于0.5m，其接收红色预警信息即显示红灯(禁止通行)、当前水位高度与预测水位高度。
[0021]具体的，所述隧道口可变信息情报板2的系统组成包括龙门架、LED显示屏、控制系统和箱体。所述隧道口可变信息情报板2的控制组成包括可变情报微处理器、可变情报板驱动器模块、LED显示屏、控制箱、箱体、电缆及分线盒、电源、软件等。所述隧道口可变信息情报板2由高速公路电力网提供电力，分别给所述LED显示屏和控制系统供电。所述隧道口可变信息情报板2由设置在箱体内的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道水位监测与预警系统，其特征在于：包括水位传感器、信息处理中心和隧道口可变信息情报板；所述水位传感器至少设置一个，且设置于隧道低洼处；所述信息处理中心至少设置一个，且设置于隧道外，其包括无线通信模块和处理信息模块；所述隧道口可变信息情报板至少设置有两个，分别设置于隧道入口处；所述水位传感器与隧道口可变信息情报板通过RS485通讯接口与所述无线通信模块连接；所述无线通信模块通过GPRS网络与所述处理信息模块连接；所述水位传感器用于测得信号并转换成RS485信号输出从而将采集到的隧道易积水区域实时水位信息发送至所述无线通信模块；所述处理信息模块用于分析水位数据。2.根据权利要求1所述一种隧道水位监测与预警系统，其特征在于：所述的水位传感器采用CYW11通用型投入式液位变送器。3.根据权利要求1所述一种隧道水位监测与预警系统，其特征在于：所述无线通信模块采用BOY
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【专利技术属性】
技术研发人员：章曼，刘钦节，韩运，吴犇牛，杨卿干，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：