一种增量预警的亮化式警戒潮位标志柱的制作方法

本实用新型涉及警戒潮位标识的技术领域，尤其是涉及一种功能多样化的增量预警的亮化式警戒潮位标志柱。

背景技术：

风暴潮是一种灾害性的自然现象。由于剧烈的大气扰动，如强风和气压骤变（通常指台风和温带气旋等灾害性天气系统）导致海水异常升降，同时和天文潮（通常指潮汐）叠加时的情况，如果这种叠加恰好是强烈的低气压风暴涌浪形成的高涌浪与天文高潮叠加则会形成更强的破坏力，形成潮灾，给生活、农业、工业等都带来了很大的不便和损失。

现有的在海边都有警戒潮位的标识或量尺，具有提醒和警戒的作用，能够预防风暴潮，减少灾害风险。

公告号为cn207264730u的中国实用新型专利授权了一种警戒潮位标识装置，所述警戒潮位标识装置包括标识柱体，该标识柱体上设有从上到下依次排列分布的4层警戒值色带，所述警戒值色带上的警戒值从上往下递减。通过水位到达的警戒值色带的位置，直观的进行标识。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：这种警戒标识结构简陋，只能通过视觉去确定潮位，精确度不高，同时也只能监测白天时的海水或河水的潮位，不适用于夜晚对潮位的监测，不能及时地反馈潮位变化信息，使工作人员不能进行有效的应对措施，不利于降低灾害风险。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种能够准确的监测潮位和天文潮涨退增速的亮化式警戒潮位标志柱。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种增量预警的亮化式警戒潮位标志柱，包括中空的柱体和电源，所述的柱体的底部设置有使柱体位于水中的地基，柱体上喷涂有警戒值色带，所述的电源位于柱体的顶部，所述的柱体的顶部设有与电源相连接的控制芯片，在柱体上靠近柱体底部的位置开有进水口，所述的标志柱还包括由下至上依次设置的至少一个测量潮位的水位传感器、显示潮位高度的常规潮位亮化预警装置和显示天文潮涨退的增速预警装置；

所述的水位传感器位于柱体内，其一端与控制芯片线连接，另一端靠近进水口；

所述的常规潮位亮化预警装置环绕在柱体的外表面并位于警戒值色带上方，其与控制芯片线连接；

所述的增速预警装置设置在柱体的外表面，其与控制芯片线连接。

通过采用上述技术方案，水位传感器能够实时检测出潮位变化参数传输给控制芯片，控制芯片将参数传输到常规潮位亮化预警装置，常规潮位亮化预警装置根据所获取的潮位进亮化显示；同时控制芯片将参数传输到增速预警装置，增速预警装置根据获取的潮位变量的范围进行亮化显示，检测出的潮位更加精确，便于进行警戒等级的划分，适用夜晚对潮位的检测，适用性更强。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的水位传感器为压力水位计。

通过采用上述技术方案，水位传感器可精确测量出水位，设置了四个探头，可以取四个探头测量出的潮位变化参数的均值，增加检测的精确度，四个探头中的某一个探头误差超过水位传感器的限度，则发出传感器故障警报。电压过低，属于电源故障；参数不更新，属于位置故障，使检测数据更加精准。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的常规潮位亮化预警装置包括由下至上依次设置的显示潮位由下至上逐渐增高的蓝色预警灯、黄色预警灯、橙色预警灯和红色预警灯。

通过采用上述技术方案，不同的潮位对应不同颜色的预警灯，蓝色预警灯、黄色预警灯、橙色预警灯和红色预警灯对应的潮位由低到高，当潮位到达对应颜色的预警灯时，对应的预警灯就亮起，可以对人们起到提醒的作用，使其能够做出相应的应对措施。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的增速预警装置包括中空的短柱体，所述的短柱体上设置有与短柱体相互垂直的中空支脚，短柱体与柱体通过支脚固定连接，所述的短柱体上由下至上依次设置的显示天文潮涨速逐渐变大的蓝色增速预警灯、黄色增速预警灯、橙色增速预警灯和红色增速预警灯。

通过采用上述技术方案，增速预警装置的增速是对应系数倍的天文潮增速，涨潮和退潮时的速率对应不同颜色的增速预警灯，蓝色增速预警灯、黄色增速预警灯、橙色增速预警灯和红色增速预警灯对应涨潮和退潮时的不同倍的速率，蓝色增速预警灯、黄色增速预警灯、橙色增速预警灯和红色增速预警灯是逐渐增高的趋势，当涨潮和退潮时的速率在对应颜色的预警灯设定的范围时，对应的预警灯就亮起，可以对工作人员起到提醒的作用，使其能够做出相应的应对措施。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的进水口处设有滤网。

通过采用上述技术方案，滤网可以防止杂物通过进水口进入标志柱内，不会对标志柱内的水位传感器等部件造成影响。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的标志柱上设有供电装置，所述的供电装置包括风力发电机和/或太阳能板，所述的风力发电机和太阳能板与电源相连接。

通过采用上述技术方案，风力发电机和/或太阳能板属于新能源，是最为清洁的能源，对标志柱进行供电，电源可以为蓄电池，风力发电机和/或太阳能板可以将电储存到蓄电池中，以便夜晚对标志柱进行供电。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的控制芯片连接有通过网络将参数传输到云端服务器的gprs模块。

通过采用上述技术方案，控制芯片将从水位传感器获取的参数通过gprs模块传输到云端服务器，云端服务器每隔一段时间进行更新一次未来24小时的天文潮（自然潮汐变化）信息，再通过gprs模块将未来24小时的天文潮参数存储到控制芯片中，以便与控制芯片内的水位传感器传输过的参数做对比，得出潮位和天文潮涨退增速。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的控制芯片连接有蓝牙模块，所述的蓝牙模块将控制芯片与移动设备相连接。

通过采用上述技术方案，蓝牙模块的设置，可以保证工作人员操作的安全性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的警戒值色带具有由下至上依次设置显示潮位逐渐增高的蓝色带、黄色带、橙色带和红色带。

通过采用上述技术方案，喷涂的蓝色带、黄色带、橙色带和红色带的耐用性和稳定性高。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1、本实用新型不仅可以在夜晚对风暴潮潮位进行警戒，潮位的检测采用警戒值色带、常规潮位亮化预警装置和增速预警装置，三者相互结合检测潮位，检测更加精确，视觉效果更好，不同的警戒灯颜色对应着不同的警戒等级，工作人员可以根据潮位所对应的警戒等级做出相对应的措施，及时有效地预防风暴潮，降低灾害风险；

2、增速预警装置的信息是一种既可以提供给专业灾害预警工作人员的专业信息，也可以是一种被普通民众能够读懂的信息，也是一种间接预警，预警的时间提前量增大，能给出更多的预防灾害的时间。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型柱体部分的剖视图。

图3是本实用新型的连接框图。

图中：1、柱体，11、进水口，2、电源，3、水位传感器，4、常规潮位亮化预警装置，41、蓝色预警灯，42、黄色预警灯，43、橙色预警灯，44、红色预警灯，5、增速预警装置，51、蓝色增速预警灯，52、黄色增速预警灯，53、橙色增速预警灯，54、红色增速预警灯，55、短柱体，6、警戒值色带。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种增量预警的亮化式警戒潮位标志柱，包括中空的柱体1、电源和供电装置，供电装置包括风力发电机和/或太阳能板，风力发电机和太阳能板与电源2线连接。

参照图2，柱体1的底部设置有使柱体1位于水中的地基，柱体1上喷涂有警戒值色带6，警戒值色带6具有由下至上依次设置能够显示潮位逐渐增高的蓝色带、黄色带、橙色带和红色带。电源2位于柱体1的顶部，柱体1的顶部设有控制芯片，控制芯片与电源2相连接并安装在电源2上，在柱体1上靠近柱体1底部的位置开有进水口11，进水口11处设有滤网，标志柱还包括由下至上依次设置的四个测量潮位的压力水位计3、显示潮位高度的常规潮位亮化预警装置4和显示天文潮涨退的增速预警装置5；压力水位计3位于柱体1内，其一端与控制芯片线连接，另一端靠近进水口11。

常规潮位亮化预警装置4环绕在柱体的外表面并位于警戒值色带上方，常规潮位亮化预警装置4的连接线穿过柱体1并向外延伸与控制芯片相连接，常规潮位亮化预警装置4包括由下至上依次设置的显示潮位由下至上逐渐增高的蓝色预警灯41、黄色预警灯42、橙色预警灯43和红色预警灯44。

增速预警装置5设置在柱体1的外表面，增速预警装置5的连接线穿过柱体1并向外延伸与控制芯片相连接，增速预警装置5包括中空的短柱体55，短柱体55上设置有与短柱体55相互垂直的中空支脚，短柱体55与柱体1通过支脚固定连接，短柱体55上由下至上依次设置的显示天文潮涨速逐渐变大的蓝色增速预警灯51、黄色增速预警灯52、橙色增速预警灯53和红色增速预警灯54，在标识柱附近增设一个增速预警装置5的说明提示牌，既可以提供给专业灾害预警工作人员的专业信息，也可以被普通民众读懂信息。

控制芯片连接有通过网络将检测到的参数传输到云端服务器的gprs模块。

控制芯片连接有蓝牙模块，蓝牙模块将控制芯片与移动设备相连接。

本实用新型设定v0为天文潮在对应时段预测增速；设定k1、k2、k3和k4为危险增速系数值，k1的初始值为1.1，k2的初始值为1.4，k3的初始值为1.7，k4的初始值为2.0,其数值可由蓝牙模块进行输入更改；设定v为每10分钟向云端提交一次增速数值；设定h为每20秒向云端提交一次实时潮位数值；设定h1、h2、h3和h4为危险潮位的设定值。

k1、k2、k3、k4、h1、h2、h3和h4如果需要更改数值，由工作人员现场通过加密蓝牙模块设置或更改，可以防止发生来自网络的恶意攻击而产生的数值更改的问题。

控制芯片通过当前的数值h、v来控制常规潮位亮化预警装置4和增速预警装置5亮化预警灯。

控制芯片每20秒向云端服务器发送状态信息，包括电池电压、k1、k2、k3、k4、h1、h2、h3、h4以及h，传感器是否故障，云端服务器若发现信息停止更新则发出未知故障警报。

工作过程为每秒观测四个探头压力水位计3的数值，取其平均值，记录并检查四个数值是否偏离均值，若有偏离均值超过10％的，向云端服务器发传感器故障信息。

每20秒将前20秒记录再取均值并更新给变量h，向云端服务器发送h。

每10分钟用当前h减去10分钟之前的h，得出给变量v，向云端服务器发送v。

本实施例的实施原理为：参照图3，供电装置对电源2进行供电，电源2对标志柱供电；控制芯片每1秒分别读取四个压力水位计3检测出的数值；云端服务器每6小时更新一次，更新未来24小时的天文潮信息（天文潮根据地、日、月相对位置不同有不同的潮位，同时也对应着不同的潮位和增速，这个天文潮的潮位和增速可通过卫星遥感信息发布网站获得），通过gprs模块将未来24小时的天文潮参数、h、v存储到控制芯片中，控制芯片将得到的四个压力水位计3的均值与存储的未来24小时的天文潮参数进行对比，根据对比出的h、v控制常规潮位亮化预警装置4和增速预警装置5亮化预警灯，蓝牙模块将控制芯片与移动设备相连接。

控制芯片将取出的四个压力水位计3的均值与存储的未来24小时的天文潮参数的对比过程：

对于常规潮位亮化预警装置4亮灯来说，控制芯片输出为四条线路，根据给变量h的范围，选择一路进行输出点亮相应预警灯：

当h＜h1，无输出，常规潮位亮化预警装置4的四个灯都不亮；

当h1≤h＜h2，向蓝色预警灯41输出，常规潮位亮化预警装置4的蓝色预警灯亮；

当h2≤h＜h3，向黄色预警灯42输出，常规潮位亮化预警装置4的黄色预警灯亮；

当h3≤h＜h4，向橙色预警灯43输出，常规潮位亮化预警装置4的橙色预警灯亮；

当h≥h4，向红色预警灯44输出，常规潮位亮化预警装置4的红色预警灯亮。

工作人员根据天文潮的潮位所对应的常规潮位亮化预警装置中预警灯亮起的颜色，可以及时有效地做出应对措施，降低灾害风险。

对于增速预警灯5亮灯来说，控制芯片输出为四条线路，根据给变量v的范围，选择1路进行输出点亮相应预警灯：

v＜k1v0，无输出，增速预警灯的四个灯都不亮；

k1v0≤v＜k2v0，向蓝色增速预警灯51输出，增速预警灯5的蓝色增速预警灯亮；

k2v0≤v＜k3v0，向黄色增速预警灯52输出，增速预警灯5的黄色增速预警灯亮；

k3v0≤v＜k4v0，向橙色增速预警灯53输出，增速预警灯5的橙色增速预警灯亮；

v≥k4v0，向红色增速预警灯54输出，增速预警灯5的红色增速预警灯亮。

工作人员根据天文潮涨速所对应的增速预警灯亮起的颜色，可以及时有效地做出应对措施，降低灾害风险。

增速预警的网络发布形式不以颜色定义，而是以更加专业的数值以及曲线的形式，以供专业防灾人员分析利用。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。