李博洋的鱼缸水位报警器：高效实时警示，科技帮手

项目名称：下凹式立交桥积水水位报警器

发明人：李博洋

李博洋是北京市通州区潞河中学高一年级的学生，从小就喜爱动手，尤其喜欢电学活动。刚上小学时，他就在父亲的指导下连接过电子门铃，还装过控制电灯的开关，制作过电子螺旋桨等。小学没毕业，他就学会了串、并联电路知识和与非门电路知识。

2012年李博洋初二那年，他经历了一个给北京市民带来惨痛记忆的日子：7月21日，北京市遭受了60年一遇的特大暴雨，多处下凹式立交桥下和低洼路段被水“淹没”，到处都是“水帘洞”“游泳池”，车辆受损，人员伤亡，可谓损失惨重⋯⋯这件事对他的触动很大。北京是首都，是一个现代化的都市，在李博洋心中也是最美好的城市，难道能让一场大暴雨摧毁吗？

当时正好赶上放暑假，李博洋一有时间就到立交桥附近去看，“7·21”的一幕幕，在他脑海里反复显现。难道就没有什么设备能提前测量桥下的积水、提前向行人发出预警，告诉人们在危险的情况下不要贸然过桥，以免造成车损人亡的惨剧？他不停地问着自己。十几天后，终于有一个想法在李博洋脑海里慢慢浮现出来：如果有一种设备能测出水深，并且能将水的深度显示在LED屏幕上，再加上有声音警报，让行人和车辆了解桥下积水情况，就能避免贸然涉水通过造成危险。

有想法容易，等真正做起来以后，李博洋才发现自己掌握的知识太少了，设想根本实现不了。于是，他只能向父母求教。李博洋一方面向专业人士学习，一方面在父母的指导下又学习了很多相关的知识。

经过半个月的学习，李博洋又仔细调整了自己的设计构想：在发生类似“7·12”的情况时，只要通过LED警示牌上的提示，就能清楚地了解桥下积水的深度，准确地判断能否安全通行。同时，增加水泵自动抽水的工作程序，从而解决了人工操作泵站不能及时排水的问题，有利于及时排出桥下的积水。

水位警示器的设计是受到鱼缸水位报警器启发。鱼缸水位报警器是为防止鱼缸的水位过高或过低，通过感应器来测量水位的高度。一旦达到事先所设定好的水位高度，就会发出报警声音，以提示水位已达到警示位置，需要人工干预。但是其缺点是只能实现对一个水位的控制，不能对多个水位进行控制。而李博洋的这项设计要实现积水达到不同水深时，警示牌显示不同的数字，同时还要实现不同的功能。怎么办呢？他一边查阅大量的资料，一边向“高人”求助。李博洋说，这段时间里，就连梦里都是在做警示器。

功夫不负有心人，终于，李博洋形成了一个清晰的思路：在桥区下凹最低点所在竖面安装水位报警器；在桥区两端安装LED警示牌；用导线沿路边连通LED警示牌与水位感应器；水位报警器分三点感应，在不同水位时，反应结果不一样。当水位没有达到危险深度、但已达到一定水位时，可以同时实现显示屏报警、语音报警，发挥提示作用。当水位达到危险高度时，同时实现显示屏报警、语音报警和启动水泵抽水。(www.xing528.com)

设计图完成了，该进行制作了。在这段动手实践的日子里，李博洋学会了不少知识：原来各种电子器件的连接是有要求的，并不是他想象的那么简单。例如：在实验时二极管被击穿了，他向指导老师请教才了解二极管的使用必须要接电阻；发光二极管具有单向导电性，要正向接才会亮；74HC138芯片工作开始也不稳定，看完说明书他才知道此芯片的性能和用法⋯⋯经过两个多月的努力，李博洋设计的模型做完了，并顺利通过了整体调测。

这项发明参加了通州区和北京市金鹏科技论坛，分别获得了通州区一等奖和北京市二等奖；并参加了通州区和第34届北京市青少年科技创新大赛，获得了二等奖。

虽然李博洋获得了奖励，但他谦虚地说：“这次得奖不仅是我个人的荣誉，它包含着老师、父母，和所有帮助过我的人们的心血。它只代表着一个过去式，在今后的学习中我会更加努力，学习更多的知识并把它们应用于新的设计、发明之中，并让这些设计、发明服务于社会、服务于大家，让我们的首都更美丽、更先进，让世界对我们刮目相看，让全世界都会对我们竖起大拇指，说声‘北京，最棒！’”

点评：身处自然和人工环境中，人类自身的感知功能存在局限性，有很多盲区。立交桥下积水深度就是这样一种盲区，它给人身安全带来很大隐患。在道路积水的情况下，人们最想要了解的就是积水的深度，从而判断能不能通过。这项发明正是适应了这种需要。

作为一名中学生，在学习之余还能关注社会的难题，并能身体力行，帮助社会解决一些力所能及的问题，难能可贵。

不过，这项设计还不能说是十全十美，还有改进的余地。

例如：把水位探测装置装在公路上，要浸在水中才能检测。这种设计，安装、维护都很困难。建议改用超声波测距仪探测水面的高度，这种测距仪可以安装在桥面的下方，不与水接触，更实用。还有，LED警示牌最好与现有的交通警示牌合用，不必另设。这样更权威，更醒目，也更节约。另外，这套装置的供电问题也必须考虑。因为实用的装置毕竟与小模型不同。