红外线报警、缓冲撞限高杆

2020-03-17 09:22李涛
中国科技教育 2020年1期
关键词:横杆立柱红外线

李涛

限高杆在人们的生活中随处可见,无论是城乡还是山区,它能保护隧道、桥梁免受损坏。但由于某些超高车辆的冲撞,限高杆本身和司机、车辆等常常遭到损伤,严重的还会车毁人亡。为了减少损失,保障司机、车辆等的安全,我对现有限高杆进行了改装,在限高杆前方安装了激光高度测量报警器,当车辆高出限高高度,报警器就会自动报警,警示司机不能通过。我还在现有限高杆的基础上加了一对立柱,在立柱顶端预留了滑行轨道和弹簧,当车辆碰到限高杆横杆时能起到缓冲作用,能有效减少车辆和限高杆的损坏。

项目背景

在通往我家村子的道路上,有一条被一个个水泥立柱架起的高速公路横穿而过,乡村路面上安装了限高杆用来保护这条横穿道路的高速公路。每次我路过限高杆时,都会看到限高杆被车撞损得伤痕累累。有一次,我还看到一辆大卡车满载着机器设备通过限高杆时,被拦腰卡在中间不能通过,最后司机用给车轮胎放气降低高度的办法,慢慢行驶通过了限高杆。在电视和新闻中我也常看到,由于司机速度过快,对道路不熟而冲撞限高杆,发生严重的伤人交通事故。因此,我对限高杆产生了特别的关注。限高杆作为保护桥梁和隧道常见的交通设施,经常被撞损坏或引发严重的交通事故,造成经济损失和人员伤亡。那么如何能降低损失,保障司机安全呢?

提出问题

一天,我到朋友家玩,无意间看到了弹簧,我猛然联想到了硬邦邦的限高杆,能不能把限高杆也制造成有弹性的呢?我把这个想法告诉了父亲和老师。父亲说:

“若车被卡在限高杆中间,再不能及时停下,车辆和限高杆的损失会更大。最好是限高杆的立柱不动,而横杆被撞后有缓冲,这样可以减轻相互碰撞的力度。”于是,我便和父亲一起设计了有弹簧缓冲作用的限高杆。我把这个设计跟老师沟通,老师说:“前面如果安装一个报警装置就更安全了,能起到双重保护的作用。”

后来,我通过走访、谈话、观察和网上查阅进行相关检索得知,司机撞上限高杆的原因主要有2方面:①司机不知道自己车辆载货后的准确高度,都是目测观察,感觉能通过,到限高杆前试探地通过,车辆碰到限高杆横杆时才倒车走其他路线;②司机对路况不熟,车辆行驶速度太快,来不及刹车导致车辆撞上限高杆,严重的会出现伤人事故。

查新

查新项目的创新要点

主要特点特征:红外线激光提前报警和缓冲碰撞作用的限高杆。

相关指标:能限制一定高度车辆通行,使车辆、人员和限高杆减少损失。

应用范围:保护隧道、桥梁的道路设施。

自我判断:实用、科学、合理,简单、安全,使用在道路上,用来保护隧道、桥梁等设施,实现对司机的提前预警提示和缓冲车辆碰撞产生的损失,简单易行。

查新点

查证的内容要点:道路上的各种限高杆。

创新点:用红外线激光提前测出车辆高度,若高出限高杆会报警,提示司机不能通过;限高杆上还装有滑行轨道和弹簧,碰撞后限高杆横杆有缓冲作用,可减少限高杆和车辆的损失。

检索结果

网上查阅(百度、google等搜索引擎)进行相关检索。按上述检索内容,在相关数据库和文献时限内,未查到与本课题有关的文献,也未查到具有红外线报警和缓冲撞装置的道路设施,在生活中也没有发现我所改进后的这种限高杆。

查新结论

经对检索出的相关资料进行分析、对比,结论如下:

检索中有限高杆,但未见与本限高杆相同的道路设施。

实地考察和网上查新没有发现同类道路设施。

制作思路和解决方案

我和父亲先设计限高杆模型的高度、宽度,画好图纸后,找铁焊师傅帮忙焊接,焊接师傅按我们说明的焊接方案、大小、尺寸和材料焊接而成。然后,父亲上网购买了l对红外线激光开关和报警灯,我寻找相关材料和工具进行制作。

为了减少人员、车辆、道路设施的严重损失,我对现有限高杆进行了改装,在限高杆前方道路上安裝激光高度测量报警器,当车辆经过红外线激光开关时,若高出限高高度,车辆前方的报警器就会自动闪烁报警,警示司机不能通过。

司机经常有侥幸心理,不相信报警灯的警示,或者想利用给车轮轮胎放气的办法,降低车辆高度尝试缓慢行驶通过限高杆。针对这种情况,我在现有限高杆的基础上增加了1对立柱,以保证限高杆的稳固,并在立柱顶端预留了滑行轨道,滑行轨道上安装有弹簧,当车辆撞到限高杆横杆时,限高杆就会沿着轨道向前滑行,滑行轨道上的弹簧能起到缓冲作用。红外线激光报警器和缓冲撞弹簧具有双重保护作用,能有效减少车辆和限高杆的损失,保证人员安全。

创新点

用红外线激光开关提前测出车辆高度,若车辆高度高出限高杆会报警,提示司机不能通过。

若司机想通过给车轮轮胎放气降低车辆高度的办法试着通过,限高杆上还装有滑行轨道和弹簧,碰撞后限高杆横杆有缓冲作用,可减少限高杆和车辆的损失。

小结

在限高杆前设计安装了激光高度测量报警器,若车辆高出限高杆,报警灯就会闪烁,发出报警声,提示司机车辆超高,警示司机不能通过限高杆。在限高杆的两边增加了1对立柱,起到坚固稳定作用;2根立柱顶部相连,制作成滑行轨道,在轨道上加了弹簧,使限高横杆被撞后,对车辆和限高杆都有缓冲作用,从而减少损失。限高杆的改造简单,投入少,既能保护桥梁和隧道,也能减少限高杆本身被撞的损失,保障了司机的人身安全,制造经济,效果明显。

该项目获得第34届全国青少年科技创新大赛创新成果竞赛项目小学组技术类一等奖。

该装置有对超高车辆提前预警,以及限高杆在受冲撞时有缓冲可减少车辆损失的双重作用。项目选题和方案设计、制作主要来自学生,符合“三自、三性”原则。项目可进一步探究发出预警时的安全距离,真正发挥该限高杆的双重功能。

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