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一種涵洞水深測(cè)量電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涵洞水深測(cè)量電路，包括：檢測(cè)模塊，包含多個(gè)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)水深并將水深轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，其n路輸出連接至n:m譯碼電路：m譯碼電路，用于將該檢測(cè)模塊輸出的n路電壓信號(hào)整形為數(shù)字信號(hào)并譯碼輸出m路數(shù)字信號(hào)至MCU微處理器；MCU微處理器，用于將該n:m譯碼電路輸出的m路數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為水深信息并傳輸至顯示電路；顯示電路，包括驅(qū)動(dòng)電路和顯示設(shè)備，用于顯示水深信息；觸發(fā)電路，置于涵洞最低位置，用于在檢測(cè)到有水時(shí)將平時(shí)處于休眠狀態(tài)的該MCU微處理器激活進(jìn)入工作狀態(tài)，本發(fā)明可以在涵洞或低洼地醒目地顯示雨水、積水深度，有效防止車輛人員誤入造成不必要的損失。
【專利說明】一種涵洞水深測(cè)量電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水深測(cè)量電路，特別是涉及一種涵洞水深測(cè)量電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前水深檢測(cè)有兩種方式，一是傳統(tǒng)的水深標(biāo)高如水庫等，這需要事先埋設(shè)標(biāo)高 樁柱，樁柱一般較粗且顯示不醒目不具備自動(dòng)傳送水深數(shù)據(jù)用于預(yù)警，二是用超聲波測(cè)量 水深，其測(cè)量精確，適合于測(cè)量海洋江河等水深以用于生產(chǎn)生活，但測(cè)量設(shè)備昂貴測(cè)量方法 復(fù)雜，對(duì)于城市雨水排泄不暢造成的涵洞低洼地等積水深度測(cè)量不合適，因此，開發(fā)一種廉 價(jià)方便實(shí)用的自動(dòng)顯示涵洞低洼地設(shè)備實(shí)有需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種涵洞水深測(cè)量電 路，其可以在涵洞或低洼地醒目地顯示雨水、積水深度，有效防止車輛人員誤入造成不必要 的損失。
[0004] 為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種涵洞水深測(cè)量電路，該測(cè)量電路包括：
[0005] 檢測(cè)模塊，包含多個(gè)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)水深并將水深轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，其η路輸 出連接至n:m譯碼電路；
[0006] n:m譯碼電路，包括整形電路和譯碼器，用于將該檢測(cè)模塊輸出的η路電壓信號(hào)整 形為數(shù)字信號(hào)并譯碼輸出m路數(shù)字信號(hào)至MCU微處理器；
[0007] MCU微處理器，包括一 MCU及其必要外圍電路，用于將該n:m譯碼電路輸出的m路 數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為水深信息并傳輸至顯示電路；
[0008] 顯示電路，包括驅(qū)動(dòng)電路和顯示設(shè)備，用于顯示水深信息；
[0009] 觸發(fā)電路，包括一檢測(cè)是否有水的極板組件，其置于涵洞最低位置，用于在檢測(cè)到 有水時(shí)將平時(shí)處于休眠狀態(tài)的該MCU微處理器激活進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0010] 進(jìn)一步地，該檢測(cè)電路包括水上檢測(cè)單元和水下檢測(cè)單元,該水上檢測(cè)單元包括 限流電阻（R Bi)、負(fù)載電阻（RCi)以及并聯(lián)電阻（RPi)，該水下檢測(cè)單元包括發(fā)光二極管（Di)、 光敏三極管（Qi)以及有水檢測(cè)極板組件（?\)，該限流電阻（R Bi)和該負(fù)載電阻（RCi) -端連 接電源，該限流電阻（RBi)另一端連接該發(fā)光二極管（DJ正極，該發(fā)光二極管（DJ負(fù)極接 地，該負(fù)載電阻（R Ci)另一端與該光敏三極管（Qi)集電極、該并聯(lián)電阻（RPi) -端以及該有水 檢測(cè)極板組件（?\) 一端連接構(gòu)成輸出端，該并聯(lián)電阻（RPi)另一端、有水檢測(cè)極板組件（?\) 另一端以及光敏三極管（Qi)發(fā)射極均接地。
[0011] 進(jìn)一步地，該水上單元安裝于水上的防水設(shè)備箱中。
[0012] 進(jìn)一步地，該觸發(fā)電路置于涵洞最低位置，并有雜物防護(hù)罩以免影響觸發(fā)可靠性。
[0013] 進(jìn)一步地，安裝時(shí)，該水下檢測(cè)單元依次固定于一桿狀物的相應(yīng)尺寸處，η組水下 檢測(cè)單元電源、地和輸出端連接至該水上檢測(cè)單元，該水上檢測(cè)單元、該n:m譯碼電路、該 MCU微處理器、該觸發(fā)電路50、該電源電路以及該顯示電路的驅(qū)動(dòng)部分均安裝于防水設(shè)備 箱中，該顯示電路的顯示設(shè)備安裝于涵洞進(jìn)口一定安全距離處以便于察看。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種涵洞水深測(cè)量電路通過包含多個(gè)檢測(cè)單元的檢測(cè)模 塊檢測(cè)水深并將水深轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，并將其輸出至n:m譯碼電路、MCU微處理器，并送至 顯示電路顯示水深信息，并通過置于涵洞最低位置的觸發(fā)電路對(duì)MCU微處理器激活，實(shí)現(xiàn) 了對(duì)涵洞水深測(cè)量的目的，本發(fā)明可以在涵洞或低洼地醒目地顯示雨水、積水深度，有效防 止車輛人員誤入造成不必要的損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明一種涵洞水深測(cè)量電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例中檢測(cè)單元的電路示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同 的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0018] 圖1為本發(fā)明一種涵洞水深測(cè)量電路的電路結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示,本發(fā)明一種涵 洞水深測(cè)量電路，包括：檢測(cè)模塊l〇、n:m譯碼電路20、MCU微處理器30、顯示電路40、觸發(fā) 電路50以及電源電路60,其中，檢測(cè)模塊10包含多個(gè)檢測(cè)單元，其用于檢測(cè)水深并將水深 轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，其η路輸出連接至n:m譯碼電路20, n:m譯碼電路20包括整形電路和譯 碼器，用于將檢測(cè)模塊10輸出的η路電壓信號(hào)整形為數(shù)字信號(hào)并譯碼輸出m路數(shù)字信號(hào)至 MCU微處理器30，MCU微處理器30包括MCU及其必要外圍電路，用于將n: m譯碼電路20輸 出的m路數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為水深信息并傳輸至顯示電路40，顯示電路40包括驅(qū)動(dòng)電路和顯示 設(shè)備，用于顯示水深信息，觸發(fā)電路50包括一檢測(cè)是否有水的極板組件，其一般置于涵洞 最低位置，并有雜物防護(hù)罩以免影響觸發(fā)可靠性，其用于在檢測(cè)到有水時(shí)將平時(shí)處于休眠 狀態(tài)的MCU微處理器30激活進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0019] 檢測(cè)單元10詳細(xì)電路如圖2所示，其包含水上檢測(cè)單元101和水下檢測(cè)單元102， 水上檢測(cè)單元101包括限流電阻R Bi、負(fù)載電阻以及并聯(lián)電阻RPi，其安裝于水上的防水設(shè) 備箱中，水下檢測(cè)單元102包括發(fā)光二極管Di、光敏三極管％以及有水檢測(cè)極板組件凡，限 流電阻R Bi和負(fù)載電阻Ra -端連接電源VCC，限流電阻RBi另一端連接發(fā)光二極管Di正極， 發(fā)光二極管Di負(fù)極借地，負(fù)載電阻R a另一端與光敏三極管％集電極、并聯(lián)電阻RPi -端以 及有水檢測(cè)極板組件?\ 一端連接構(gòu)成輸出端〇i，并聯(lián)電阻RPi另一端、有水檢測(cè)極板組件凡 另一端以及光敏三極管Qi發(fā)射極均接地。
[0020] 安裝時(shí)，水下檢測(cè)單元102依次固定于一桿狀物的相應(yīng)尺寸處，η組水下檢測(cè)單元 電源、地和輸出〇i連接至水上檢測(cè)單元101，水上檢測(cè)單元l〇l、n:m譯碼電路20、MCU微處 理器30、觸發(fā)電路50、電源電路60以及顯示電路40的驅(qū)動(dòng)部分均安裝與防水設(shè)備箱中，顯 示電路40的顯示設(shè)備安裝于涵洞進(jìn)口一定安全距離處以便于察看，為防止異物纏繞堵塞 水下檢測(cè)單元102而影響檢測(cè)結(jié)果，可以考慮在安裝桿狀物周圍罩一透水濾罩，為防止雨 水損壞水下檢測(cè)單元102的光敏器件，光敏器件應(yīng)安裝于透明密封殼體內(nèi)，下檢測(cè)單元102 除有水檢測(cè)極板組件Ti外均需要作防水處理以免電路損壞影響檢測(cè)結(jié)果。
[0021] 有水時(shí)，檢測(cè)電路的有水檢測(cè)極板組件被水淹沒，極板組件間電阻由開路變化為 一有限值，調(diào)整極板距離，考慮可靠性，控制極板組件間電阻在10?100K范圍，此時(shí)MCU微 處理器30被激活，MCU微處理器30控制電源電路60輸出可控電源VCC，當(dāng)雨水淹沒最低位 置的水下檢測(cè)單元時(shí)，光敏二極管Di發(fā)射的光被衰減，光敏三極管％由飽和導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為弱 導(dǎo)通或不導(dǎo)通，其等效電阻增大甚至等效開路，調(diào)整限流電阻R Bi、負(fù)載電阻RCi以及并聯(lián)電 阻RPi的值，使得有水和無水時(shí)輸出電壓變化明顯，一般負(fù)載電阻1^以用于保證無水時(shí)光敏 三極管處于飽和導(dǎo)通，輸出端(^輸出較較的飽和電壓如0.2?IV，調(diào)整并聯(lián)電阻RPi的值 使有水時(shí)光敏三極管處于弱導(dǎo)通或截止以在輸出端〇i輸出較高電壓如大于VCC/2, η路輸 出電壓〇i經(jīng)整形和譯碼后被傳送至MCU微處理器30, MCU微處理器30將m路譯碼信號(hào)轉(zhuǎn) 化為對(duì)應(yīng)水深信息并驅(qū)動(dòng)顯示電路40予以顯示，MCU微處理器30和顯示電路40予間可以 是有線或無線連接。較佳地，可以連接無線設(shè)備連接至MCU微處理器30以將水深預(yù)警信息 發(fā)送至相關(guān)部門處理。
[0022] 可見，使用本發(fā)明可以在涵洞或低洼地醒目地顯示雨水、積水深度，有效防止車輛 人員誤入造成不必要的損失。
[0023] 綜上所述，本發(fā)明一種涵洞水深測(cè)量電路通過包含多個(gè)檢測(cè)單元的檢測(cè)模塊檢測(cè) 水深并將水深轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，并將其輸出至n:m譯碼電路、MCU微處理器，并送至顯示電 路顯示水深信息，并通過置于涵洞最低位置的觸發(fā)電路對(duì)MCU微處理器激活，實(shí)現(xiàn)了對(duì)涵 洞水深測(cè)量的目的，本發(fā)明可以在涵洞或低洼地醒目地顯示雨水、積水深度，有效防止車輛 人員誤入造成不必要的損失。
[0024] 上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此， 本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1. 一種涵洞水深測(cè)量電路，其特征在于，該測(cè)量電路包括： 檢測(cè)模塊，包含多個(gè)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)水深并將水深轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，其η路輸出連 接至n:m譯碼電路； n: m譯碼電路，包括整形電路和譯碼器，用于將該檢測(cè)模塊輸出的η路電壓信號(hào)整形為 數(shù)字信號(hào)并譯碼輸出m路數(shù)字信號(hào)至MCU微處理器； MCU微處理器，包括一 MCU及其必要外圍電路，用于將該n:m譯碼電路輸出的m路數(shù)字 信號(hào)轉(zhuǎn)換為水深信息并傳輸至顯示電路； 顯示電路，包括驅(qū)動(dòng)電路和顯示設(shè)備，用于顯示水深信息； 觸發(fā)電路，包括一檢測(cè)是否有水的極板組件，其置于涵洞最低位置，用于在檢測(cè)到有水 時(shí)將平時(shí)處于休眠狀態(tài)的該MCU微處理器激活進(jìn)入工作狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種涵洞水深測(cè)量電路，其特征在于：該檢測(cè)電路包括水上檢 測(cè)單元和水下檢測(cè)單元，該水上檢測(cè)單元包括限流電阻（R Bi)、負(fù)載電阻（RCi)以及并聯(lián)電阻 (RPi)，該水下檢測(cè)單元包括發(fā)光二極管①彡、光敏三極管（QJ以及有水檢測(cè)極板組件（1\)， 該限流電阻（R Bi)和該負(fù)載電阻（Ra) -端連接電源，該限流電阻（RBi)另一端連接該發(fā)光二 極管（DJ正極，該發(fā)光二極管（DJ負(fù)極接地，該負(fù)載電阻（R a)另一端與該光敏三極管（QJ 集電極、該并聯(lián)電阻（RPi) -端以及該有水檢測(cè)極板組件（?\) 一端連接構(gòu)成輸出端，該并聯(lián) 電阻（RPi)另一端、有水檢測(cè)極板組件（?\)另一端以及光敏三極管（QJ發(fā)射極均接地。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種涵洞水深測(cè)量電路，其特征在于：該水上單元安裝于水上 的防水設(shè)備箱中。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種涵洞水深測(cè)量電路，其特征在于：該觸發(fā)電路置于涵洞最 低位置，并有雜物防護(hù)罩以免影響觸發(fā)可靠性。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種涵洞水深測(cè)量電路，其特征在于：安裝時(shí)，該水下檢測(cè)單元 依次固定于一桿狀物的相應(yīng)尺寸處，η組水下檢測(cè)單元電源、地和輸出端連接至該水上檢測(cè) 單元，該水上檢測(cè)單元、該n:m譯碼電路、該MCU微處理器、該觸發(fā)電路50、該電源電路以及 該顯示電路的驅(qū)動(dòng)部分均安裝于防水設(shè)備箱中，該顯示電路的顯示設(shè)備安裝于涵洞進(jìn)口一 定安全距離處以便于察看。
【文檔編號(hào)】G01F23/292GK104215299SQ201410483174
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月21日
【發(fā)明者】岳景睿 申請(qǐng)人:岳景睿