虞葉鳴　吳歆屹

在夏季和臺(tái)風(fēng)季節(jié)，如遇突發(fā)的強(qiáng)降雨，城市或小區(qū)的路面積水難以及時(shí)排放，便會(huì)涌入地下車庫。若短時(shí)間不能將水排盡，就可能造成地下車庫低洼地段甚至是大面積積水。這種情況發(fā)生時(shí)，車主往往難以及時(shí)將停放在地下車庫的車輛駛離，車輛遭積水浸泡后會(huì)給車主帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

地下車庫防汛最常用的方法是將沙袋堆在車庫入口處或某個(gè)局部位置，形成一堵足夠高的“圍墻”，防止大量的積水流入。也有一些車庫內(nèi)安裝了暴雨監(jiān)測(cè)裝置，但這類裝置成本高，不利于大規(guī)模推廣使用。

我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可通信地下車庫積水報(bào)警裝置，以解決上述問題。

一、創(chuàng)意構(gòu)思

將該裝置安裝在地下車庫地勢(shì)較低的區(qū)域，當(dāng)積水水位到達(dá)設(shè)定的警戒位置時(shí)，能立即通過電話或短信提醒對(duì)應(yīng)區(qū)域的物業(yè)管理人員。物業(yè)管理人員再通知對(duì)應(yīng)區(qū)域的車主，將車輛駛離。同時(shí)，在該區(qū)域出入口設(shè)置光字顯示屏警示牌，提醒其他駕駛員不再駛?cè)朐搮^(qū)域。

二、結(jié)構(gòu)組成

該裝置由1個(gè)智能型非接觸式液位感應(yīng)器、1個(gè)繼電器、1塊光字顯示屏、1套ZY1803WXA1物聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)組成。

智能型非接觸式液位傳感器（以下簡稱液位傳感器）使用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)及高速信號(hào)處理芯片，可對(duì)液位進(jìn)行非接觸檢測(cè)。液位傳感器對(duì)液體介質(zhì)和容器的材質(zhì)無特殊要求，可將液位傳感器（探頭）安裝在被測(cè)容器外壁，配合繼電器使用。

ZY1803WXA1物聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)由GPRS報(bào)警模塊、服務(wù)器、公眾號(hào)、短信接口、電話語音接口組成。GPRS報(bào)警模塊核心部分由一組高度集成的通信模塊組成，性能穩(wěn)定，其內(nèi)部已嵌入物聯(lián)網(wǎng)虛擬卡號(hào)。用戶可直接在智能終端設(shè)置參數(shù)。光字顯示屏用于顯示警示信息。

三、電路調(diào)試

（一）智能型非接觸式液位傳感器配合繼電器調(diào)試。調(diào)試過程如圖3。

（二）光字顯示屏調(diào)試。如圖4所示，光字屏顯示“前方積水，請(qǐng)勿駛?cè)搿钡木拘畔ⅰ?/p>

（三）ZY1803WXA1物聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)調(diào)試。

所有的調(diào)試結(jié)果表明，該裝置基本能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)效果。

四、設(shè)定地下車庫水位預(yù)警高度

大多數(shù)底盤低的小車通過積水路面時(shí)，以發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的位置為標(biāo)尺，判斷能否安全駛過。如果水位超過發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口高度，水會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入車體，嚴(yán)重危害汽車的安全。

汽車的進(jìn)氣口大多位于發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下方，一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的高度就是汽車涉水的極限深度。然而，汽車在較深的水中行駛時(shí)，車體晃動(dòng)就會(huì)濺起較高的水花，如果水沒過車輪的三分之二便會(huì)流入車體。水位超過前保險(xiǎn)杠或接近前中網(wǎng)位置，則會(huì)直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水，車輛也會(huì)因此受損。汽車在泥沙水中行駛時(shí)，能安全行駛的涉水深度更低。為保證汽車涉水行駛的安全，很多車主會(huì)將汽車排氣管的高度作為涉水的安全標(biāo)準(zhǔn)。

通過實(shí)地測(cè)量，一般家用轎車排氣管的高度為300 mm，轎車底盤最低離地距離在130 mm～200 mm。綜合以上分析，我們將地下車庫水位預(yù)警高度設(shè)為100 mm。

五、使用方法

在地下車庫地勢(shì)較低區(qū)域立柱警戒位置安裝液位傳感器，在該區(qū)域入口處安裝光字顯示屏。其他控制設(shè)備可安裝在相對(duì)較高的位置。

地下車庫積水水位到達(dá)設(shè)定的警戒值時(shí)，觸發(fā)繼電器線圈吸合，繼電器常開觸點(diǎn)閉合，接通光字顯示屏電源，提醒車輛駕駛員“前方積水，請(qǐng)勿駛?cè)搿?。此時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)通過電話、微信或短信通知相應(yīng)的物業(yè)管理人員，物業(yè)管理人員再通知車主及時(shí)移車。

六、創(chuàng)新點(diǎn)

（一）該裝置中的液位傳感器安裝簡便，方便檢修、移動(dòng)。本裝置即使被水淹沒也能正常工作，且無需對(duì)其進(jìn)行干燥處理。

（二）當(dāng)車輛停放處的積水剛好達(dá)到警戒值時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)通信模塊可及時(shí)通知相關(guān)物業(yè)管理人員采取行動(dòng)。

（三）該裝置未采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電子設(shè)備與芯片，運(yùn)行可靠。

七、效果及展望

（一）地下車庫積水報(bào)警裝置成本低，易于推廣。此裝置可與雨水泵站結(jié)合使用，讓積水應(yīng)急機(jī)制更加多元化。

（二）該裝置可作為車主自用涉水報(bào)警裝置。當(dāng)積水水位超過汽車的安全涉水值時(shí)，該裝置可進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警，通知車主。

（三）該裝置還可用于下穿式立交橋洞低于路面的積水場(chǎng)景中，發(fā)生積水時(shí)向駕駛員及行人進(jìn)行警示，并向市政部門發(fā)布轄區(qū)內(nèi)下穿式立交橋洞的水位信息。

專家點(diǎn)評(píng)

虞葉鳴、吳歆屹的地下車庫積水報(bào)警裝置，是一件適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻母倪M(jìn)型發(fā)明作品。從發(fā)明創(chuàng)新的選題方法上分析，這個(gè)作品屬于老題新做的項(xiàng)目。

原有的地下車庫積水報(bào)警裝置都只是在車庫發(fā)生積水后，立即給物業(yè)相關(guān)管理人員報(bào)警，管理人員再打電話或發(fā)短信通知業(yè)主?，F(xiàn)在，作者利用信息技術(shù)來解決這個(gè)問題，將報(bào)警功能與物聯(lián)網(wǎng)連接，使信息能迅速被傳達(dá)給業(yè)主。這項(xiàng)作品的完成，體現(xiàn)作者具有良好的技術(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力。

提兩點(diǎn)建議：其一，在創(chuàng)新點(diǎn)的提煉方面還得下功夫。作品的創(chuàng)新點(diǎn)是什么？創(chuàng)新點(diǎn)是為達(dá)到設(shè)計(jì)要求所使用的新材料、采用的結(jié)構(gòu)或新方法等；其二，知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)有待加強(qiáng)，尤其是在項(xiàng)目查新方面，還要做些實(shí)質(zhì)性的工作。