紅外線報(bào)警、緩沖撞限高桿

李濤

限高桿在人們的生活中隨處可見，無論是城鄉(xiāng)還是山區(qū)，它能保護(hù)隧道、橋梁免受損壞。但由于某些超高車輛的沖撞，限高桿本身和司機(jī)、車輛等常常遭到損傷，嚴(yán)重的還會車毀人亡。為了減少損失，保障司機(jī)、車輛等的安全，我對現(xiàn)有限高桿進(jìn)行了改裝，在限高桿前方安裝了激光高度測量報(bào)警器，當(dāng)車輛高出限高高度，報(bào)警器就會自動(dòng)報(bào)警，警示司機(jī)不能通過。我還在現(xiàn)有限高桿的基礎(chǔ)上加了一對立柱，在立柱頂端預(yù)留了滑行軌道和彈簧，當(dāng)車輛碰到限高桿橫桿時(shí)能起到緩沖作用，能有效減少車輛和限高桿的損壞。

項(xiàng)目背景

在通往我家村子的道路上，有一條被一個(gè)個(gè)水泥立柱架起的高速公路橫穿而過，鄉(xiāng)村路面上安裝了限高桿用來保護(hù)這條橫穿道路的高速公路。每次我路過限高桿時(shí)，都會看到限高桿被車撞損得傷痕累累。有一次，我還看到一輛大卡車滿載著機(jī)器設(shè)備通過限高桿時(shí)，被攔腰卡在中間不能通過，最后司機(jī)用給車輪胎放氣降低高度的辦法，慢慢行駛通過了限高桿。在電視和新聞中我也?？吹?，由于司機(jī)速度過快，對道路不熟而沖撞限高桿，發(fā)生嚴(yán)重的傷人交通事故。因此，我對限高桿產(chǎn)生了特別的關(guān)注。限高桿作為保護(hù)橋梁和隧道常見的交通設(shè)施，經(jīng)常被撞損壞或引發(fā)嚴(yán)重的交通事故，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。那么如何能降低損失，保障司機(jī)安全呢？

提出問題

一天，我到朋友家玩，無意間看到了彈簧，我猛然聯(lián)想到了硬邦邦的限高桿，能不能把限高桿也制造成有彈性的呢？我把這個(gè)想法告訴了父親和老師。父親說：

“若車被卡在限高桿中間，再不能及時(shí)停下，車輛和限高桿的損失會更大。最好是限高桿的立柱不動(dòng)，而橫桿被撞后有緩沖，這樣可以減輕相互碰撞的力度?！庇谑?，我便和父親一起設(shè)計(jì)了有彈簧緩沖作用的限高桿。我把這個(gè)設(shè)計(jì)跟老師溝通，老師說：“前面如果安裝一個(gè)報(bào)警裝置就更安全了，能起到雙重保護(hù)的作用?！?/p>

后來，我通過走訪、談話、觀察和網(wǎng)上查閱進(jìn)行相關(guān)檢索得知，司機(jī)撞上限高桿的原因主要有2方面：①司機(jī)不知道自己車輛載貨后的準(zhǔn)確高度，都是目測觀察，感覺能通過，到限高桿前試探地通過，車輛碰到限高桿橫桿時(shí)才倒車走其他路線;②司機(jī)對路況不熟，車輛行駛速度太快，來不及剎車導(dǎo)致車輛撞上限高桿，嚴(yán)重的會出現(xiàn)傷人事故。

查新

查新項(xiàng)目的創(chuàng)新要點(diǎn)

主要特點(diǎn)特征：紅外線激光提前報(bào)警和緩沖碰撞作用的限高桿。

相關(guān)指標(biāo)：能限制一定高度車輛通行，使車輛、人員和限高桿減少損失。

應(yīng)用范圍：保護(hù)隧道、橋梁的道路設(shè)施。

自我判斷：實(shí)用、科學(xué)、合理，簡單、安全，使用在道路上，用來保護(hù)隧道、橋梁等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對司機(jī)的提前預(yù)警提示和緩沖車輛碰撞產(chǎn)生的損失，簡單易行。

查新點(diǎn)

查證的內(nèi)容要點(diǎn)：道路上的各種限高桿。

創(chuàng)新點(diǎn)：用紅外線激光提前測出車輛高度，若高出限高桿會報(bào)警，提示司機(jī)不能通過;限高桿上還裝有滑行軌道和彈簧，碰撞后限高桿橫桿有緩沖作用，可減少限高桿和車輛的損失。

檢索結(jié)果

網(wǎng)上查閱（百度、google等搜索引擎）進(jìn)行相關(guān)檢索。按上述檢索內(nèi)容，在相關(guān)數(shù)據(jù)庫和文獻(xiàn)時(shí)限內(nèi)，未查到與本課題有關(guān)的文獻(xiàn)，也未查到具有紅外線報(bào)警和緩沖撞裝置的道路設(shè)施，在生活中也沒有發(fā)現(xiàn)我所改進(jìn)后的這種限高桿。

查新結(jié)論

經(jīng)對檢索出的相關(guān)資料進(jìn)行分析、對比，結(jié)論如下：

檢索中有限高桿，但未見與本限高桿相同的道路設(shè)施。

實(shí)地考察和網(wǎng)上查新沒有發(fā)現(xiàn)同類道路設(shè)施。

制作思路和解決方案

我和父親先設(shè)計(jì)限高桿模型的高度、寬度，畫好圖紙后，找鐵焊師傅幫忙焊接，焊接師傅按我們說明的焊接方案、大小、尺寸和材料焊接而成。然后，父親上網(wǎng)購買了l對紅外線激光開關(guān)和報(bào)警燈，我尋找相關(guān)材料和工具進(jìn)行制作。

為了減少人員、車輛、道路設(shè)施的嚴(yán)重?fù)p失，我對現(xiàn)有限高桿進(jìn)行了改裝，在限高桿前方道路上安裝激光高度測量報(bào)警器，當(dāng)車輛經(jīng)過紅外線激光開關(guān)時(shí)，若高出限高高度，車輛前方的報(bào)警器就會自動(dòng)閃爍報(bào)警，警示司機(jī)不能通過。

司機(jī)經(jīng)常有僥幸心理，不相信報(bào)警燈的警示，或者想利用給車輪輪胎放氣的辦法，降低車輛高度嘗試緩慢行駛通過限高桿。針對這種情況，我在現(xiàn)有限高桿的基礎(chǔ)上增加了1對立柱，以保證限高桿的穩(wěn)固，并在立柱頂端預(yù)留了滑行軌道，滑行軌道上安裝有彈簧，當(dāng)車輛撞到限高桿橫桿時(shí)，限高桿就會沿著軌道向前滑行，滑行軌道上的彈簧能起到緩沖作用。紅外線激光報(bào)警器和緩沖撞彈簧具有雙重保護(hù)作用，能有效減少車輛和限高桿的損失，保證人員安全。

創(chuàng)新點(diǎn)

用紅外線激光開關(guān)提前測出車輛高度，若車輛高度高出限高桿會報(bào)警，提示司機(jī)不能通過。

若司機(jī)想通過給車輪輪胎放氣降低車輛高度的辦法試著通過，限高桿上還裝有滑行軌道和彈簧，碰撞后限高桿橫桿有緩沖作用，可減少限高桿和車輛的損失。

小結(jié)

在限高桿前設(shè)計(jì)安裝了激光高度測量報(bào)警器，若車輛高出限高桿，報(bào)警燈就會閃爍，發(fā)出報(bào)警聲，提示司機(jī)車輛超高，警示司機(jī)不能通過限高桿。在限高桿的兩邊增加了1對立柱，起到堅(jiān)固穩(wěn)定作用;2根立柱頂部相連，制作成滑行軌道，在軌道上加了彈簧，使限高橫桿被撞后，對車輛和限高桿都有緩沖作用，從而減少損失。限高桿的改造簡單，投入少，既能保護(hù)橋梁和隧道，也能減少限高桿本身被撞的損失，保障了司機(jī)的人身安全，制造經(jīng)濟(jì)，效果明顯。

該項(xiàng)目獲得第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)新成果競賽項(xiàng)目小學(xué)組技術(shù)類一等獎(jiǎng)。

該裝置有對超高車輛提前預(yù)警，以及限高桿在受沖撞時(shí)有緩沖可減少車輛損失的雙重作用。項(xiàng)目選題和方案設(shè)計(jì)、制作主要來自學(xué)生，符合“三自、三性”原則。項(xiàng)目可進(jìn)一步探究發(fā)出預(yù)警時(shí)的安全距離，真正發(fā)揮該限高桿的雙重功能。