一种漫水桥及其水位和流速检测方法技术

本发明专利技术涉及一种漫水桥及其水位和流速检测方法，它包括桥头护栏、桥体和桥面，水流可漫过桥面，在桥面的四个角处分别设置一个桥头护栏，桥头护栏包括护栏柱体和根基，根基固定在桥体中，在护栏柱体的上部分，安装有水位传感器，检测水位时，该水位传感器平行伸出，在护栏柱体的下部分，开有格栅，在开有格栅的位置，护栏柱体内部安装有流速传感器，在护栏柱体的中间部位，面向岸边的一侧装有显示屏幕，在显示屏幕的背面，安装有两个激光发射头，两个激光发射头上下设置。通过在漫水桥上安装带有功能性的护栏，以获得一些对于过河行人的安全性提示，保证车辆和行人的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种漫水桥及其水位和流速检测方法
本专利技术涉及一种漫水桥，也涉及其水位和流速检测方法。
技术介绍
桥在人们的日常出行生活中是很重要的部分，虽然大型的桥梁占主要部分，但是在一些偏远地区或者地形限制地区，由于经济条件的限制或其他限制因素，漫水桥也在桥梁建设之中起到重要的作用，目前的漫水桥大部分都是只有很低的护栏甚至没有护栏。由于大部分的漫水桥分布在农村，人们的安全意识淡薄，雨季时期相对于干旱时期的安全事故会增加很多，因为在雨季河水上涨，河水将桥身淹没，甚至将栏杆淹没，人们不注意水的流速或者水的深度，在过桥的时候就会发生落水事故，救援不及时的话就会危及生命安全。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即通过在漫水桥上安装带有功能性的护栏，以获得一些对于过河行人的安全性提示，例如河水漫过桥面的高度以及流速，保证车辆和行人的安全。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：它包括桥头护栏、桥体和桥面，水流可漫过桥面，在桥面的四个角处分别设置一个桥头护栏，桥头护栏包括护栏柱体和根基，根基固定在桥体中，在护栏柱体的上部分，安装有水位传感器，检测水位时，该水位传感器平行伸出，在护栏柱体的下部分，开有格栅，在开有格栅的位置，护栏柱体内部安装有流速传感器，在护栏柱体的中间部位，面向岸边的一侧装有显示屏幕，在显示屏幕的背面，安装有两个激光发射头，两个激光发射头上下设置。进一步地，考虑到漫水桥的长度或弯曲的状况，可以根据桥的长度在桥的中间部分增加至少一个中间护栏，用以清晰的刻画桥面的界限。进一步地，相比于桥头护栏，中间护栏取消了显示屏幕，更换为激光发射头，与其背部的激光发射头位置对称，即中间护栏上共设置有四个激光发射头，用于和桥头护栏激光发射头的对接。进一步地，水位传感器采用声波式水位传感器，流速传感器采用明渠流速传感器。进一步地，漫水桥还包括电子系统，电子系统的控制中枢选用AT89C52型单片机。进一步地，水流流过流速传感器时，流速传感器检测到有水流漫过漫水桥，将流速信息反馈给电子系统；电子系统向水位传感器发出工作信号，控制水位传感器平行伸出，检测漫水桥上水流漫过桥面的高度，将水位信息反馈给电子系统；电子系统根据水位与护栏下部的激光发射头距桥面的高度的比较结果向激光发射头发出工作信号，如果水位低于护栏下部的激光发射头距桥面的高度，电子系统向护栏下部的激光发射头发出工作信号，控制护栏下部的激光发射头发射激光或接受激光，在水面上方形成红线划定桥面的界限，以防行人踏空落水，如果水位高于或等于护栏下部的激光发射头距桥面的高度，电子系统向护栏上部的激光发射头发出工作信号，控制护栏上部的激光发射头发射激光或接受激光，在水面上方形成红线划定桥面的界限，以防行人踏空落水；电子系统将流速传感器与水位传感器的检测数据通过平均算法得到漫水桥的实时水位和流速，并发送至显示屏幕，为过河车辆、行人提供信息以保证安全。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：通过在漫水桥上安装带有功能性的护栏，以获得一些对于过河行人的安全性提示，例如河水漫过桥面的高度以及流速，保证车辆和行人的安全。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本专利技术实施例一漫水桥的结构图；图2为本专利技术实施例一漫水桥桥头护栏的主视图；图3为本专利技术实施例一漫水桥桥头护栏的左视图；图4为本专利技术实施例一漫水桥桥头护栏的后视图；图5为本专利技术实施例二设置有中间护栏的漫水桥；图6为本专利技术实施例二漫水桥中间护栏的结构图；图7为本专利技术漫水桥中电子系统的电路原理图。图中：1-桥头护栏，2-桥体，3-桥面，4-水流，5-护栏柱体，6-根基，7-水位传感器，8-格栅，9-流速传感器，10-显示屏幕，11-激光发射头，12-中间护栏。具体实施方式实施例一，采用本专利技术护栏的漫水桥，如图1所示，包括桥头护栏1、桥体2、桥面3。水流4可漫过桥面3，在桥面3的四个角处分别设置一个桥头护栏1。如图2、3、4所示，桥头护栏1由护栏柱体5和根基6组成，根基6固定在桥体2中。在护栏柱体5的上部分，安装有声波式水位传感器7，可平行伸出，用于测量漫过桥面的水深高度。在护栏柱体5的下部分，开有格栅8，以便于水流4能够进入并穿过护栏柱体5，在开有格栅8的位置，护栏柱体5内部安装有流速传感器9，用于测量水流的流速。在护栏柱体5的中间部位，面向岸边的一侧装有显示屏幕10，用于实时显示流过桥面的水深、流速，以便于对过桥人群、车辆进行提示或警示作用。在护栏柱体5的中间部位，显示屏幕10的背面，安装有两个激光发射头11，用于发射可视红色激光来划定桥面界限。实施例二，考虑到漫水桥的长度或弯曲的状况，如图5所示，可以根据桥的长度在桥的中间部分增加至少一个中间护栏12，用以清晰的刻画桥面的界限。中间护栏12的结构如图6所示，相比于桥头护栏1，中间护栏12取消了显示屏幕，更换为激光发射头11，与其背部的激光发射头位置对称，即中间护栏12上共设置有四个激光发射头11，用于和桥头护栏激光发射头的对接。本专利技术提出的漫水桥护栏中电子系统的电路原理图如图7所示，电子系统的控制中枢选用AT89C52型单片机，漫水深度采用声波式水位传感器进行探测，河流漫水的流速采用明渠流速传感器进行测量，水位和流速的显示值为至少桥两端四个测试点所测的数值通过平均算法求得，能够确保准确显示河流信息。具体的检测方法如下：水流流过流速传感器时，流速传感器检测到有水流漫过漫水桥，将流速信息反馈给电子系统；电子系统向水位传感器发出工作信号，控制水位传感器平行伸出，检测漫水桥上水流漫过桥面的高度，将水位信息反馈给电子系统；电子系统根据水位与护栏下部的激光发射头距桥面的高度的比较结果向激光发射头发出工作信号，如果水位低于护栏下部的激光发射头距桥面的高度，电子系统向护栏下部的激光发射头发出工作信号，控制护栏下部的激光发射头发射激光或接受激光，在水面上方形成红线划定桥面的界限，以防行人踏空落水，如果水位高于或等于护栏下部的激光发射头距桥面的高度，电子系统向护栏上部的激光发射头发出工作信号，控制护栏上部的激光发射头发射激光或接受激光，在水面上方形成红线划定桥面的界限，以防行人踏空落水；电子系统将流速传感器与水位传感器的检测数据通过平均算法得到漫水桥的实时水位和流速，并发送至显示屏幕，为过河车辆、行人提供信息以保证安全。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种漫水桥，其特征在于：它包括桥头护栏（1）、桥体（2）和桥面（3），水流（4）可漫过桥面（3），在桥面（3）的四个角处分别设置一个桥头护栏（1），桥头护栏（1）包括护栏柱体（5）和根基（6），根基（6）固定在桥体（2）中，在护栏柱体（5）的上部分，安装有水位传感器（7），检测水位时，该水位传感器（7）平行伸出，在护栏柱体（5）的下部分，开有格栅（8），在开有格栅（8）的位置，护栏柱体（5）内部安装有流速传感器（9），在护栏柱体（5）的中间部位，面向岸边的一侧装有显示屏幕（10），在显示屏幕（10）的背面，安装有两个激光发射头（11），所述两个激光发射头（11）上下设置。

【技术特征摘要】
1.一种漫水桥，其特征在于：它包括桥头护栏（1）、桥体（2）和桥面（3），水流（4）可漫过桥面（3），在桥面（3）的四个角处分别设置一个桥头护栏（1），桥头护栏（1）包括护栏柱体（5）和根基（6），根基（6）固定在桥体（2）中，在护栏柱体（5）的上部分，安装有水位传感器（7），检测水位时，该水位传感器（7）平行伸出，在护栏柱体（5）的下部分，开有格栅（8），在开有格栅（8）的位置，护栏柱体（5）内部安装有流速传感器（9），在护栏柱体（5）的中间部位，面向岸边的一侧装有显示屏幕（10），在显示屏幕（10）的背面，安装有两个激光发射头（11），所述两个激光发射头（11）上下设置。2.根据权利要求1所述的漫水桥，其特征在于：还包括至少一个中间护栏（12）。3.根据权利要求2所述的漫水桥，其特征在于：所述中间护栏（12）包括护栏柱体（5）和根基（6），根基（6）固定在桥体（2）中，在护栏柱体（5）的上部分，安装有声波式水位传感器（7），检测水位时，该水位传感器（7）平行伸出，在护栏柱体（5）的下部分，开有格栅（8），在开有格栅（8）的位置，护栏柱体（5）内部安装有流速传感器（9），在护栏柱体（5）的中间部位，与两岸相对的两侧面，分别设置两个激光发射头（11），中间护栏（12）的四个激光发射头（11）与中间护栏（12）两侧的桥头护栏（1）的四个激光发射头的位置一一相对。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐刚，方昱斌，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：发明
国别省市：福建,35