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城市積水水位監測係統

更新時間:2017年07月12日 所屬類別:知識百科 閱讀量:

當前,許多城市的橋洞、隧道在遇到大雨時由於地勢低,排水係統堵塞或水流太大來不及排水就會產生嚴重的積水,積水的深度到一定程度時會造成通行車輛的熄火和損壞,甚至會造成車毀人亡,2014年11月成都龍泉驛隧道積水致一小車熄火,車內兩人被困;2012年7月北京一高速嚴重積水路段車被淹,造成3人遇難。造成事故的主要原因是開車司機通過橋洞時不知道隧道內積水深度,誤以為車倆通過沒有問題。如果在隧道外有一個水深報警裝置,對積水達到一定的深度進行報警則可避免許多意外的災難。

城市積水水位監測圖

設計方案

投人式靜壓液位變送器是基於所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理,采用擴散矽的壓阻效應,將靜壓轉成電信號,設計一個放大電路將傳感器收集的信號進行放大,然後模擬轉化,實現信號傳輸,最後連接報警電路實現自動報警。

城市積水水位監測係統工作原理圖

城市積水水位監測係統主要設備包括ZYK液位變送器,紹興AG亚游集团數顯報警儀,ZYW無紙記錄儀等...

報警器分為五個模塊:電源模塊、傳感器、放大電路、信號比較模塊、報警模塊。傳感器采用擴散矽壓阻式壓力傳感器,放大電路輸出電壓值故信號比較模塊采用了雙限電壓比較電路。報警電路采用繼電器與蜂鳴器實現功能流程如圖下所示。

1、根據傳感器的特性設計需要的放大電路

2、報警原理

采用LM393專用比較器芯片的集成電路,對兩個輸入電壓進行比較,並根據比較結果輸出高電平或低電平電壓,據此來判斷輸入信號的大小和極性,根據實驗需求,設定閾值電壓在大於設定的電壓的時候電路報警(使用蜂鳴器)利用繼電器具有開關的作用,電路在高電平時繼電器常開端口閉合,蜂鳴器震動實現報警。

A、當比較器引腳輸出高電平時,三極管飽和導通,+5V電源加到繼電器線圈兩端,繼電器吸合,繼電器的常開觸電閉合,相當於開關閉合。

B、當比較器的I0引腳抽出低電平時,三極管截止,繼電器線圈兩端沒有電位差,繼電器銜鐵釋放,繼電器的常開觸點釋放,相當於開關斷開。注,在三極管截止的瞬間,由於線口中的電流不能突變為零,繼電器線圈兩端會產生一個較高電壓的感應電動勢,線圈產生的感應電動勢則可以通過二極管釋放,從而保護了三極管免被擊穿,也消除了感應電動勢對其他電路的幹擾,這就是二極管的保護作用。

結語

製作了一個水位警報器,該報警器是采用液位變送器作為信號采集,通過放大電路處理采集的信號,再通過信號比較模塊將測量信號與預設值進行比較,通過調節電阻的方式來調節門值電壓,進而改變不同水位時的報警電壓,該報警器實現了可設定任意水位修士的高度報警。

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