CN104612236A - 基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，包括：排水装置；用于实时采集道路积水的水位高度，并将水位高度和位置信息上传至监测中心，以及，当水位高度达到预设值时，控制排水装置将积水排入下水道的水位监测装置；用于接收水位监测装置上传的水位高度和位置信息，并将水位高度和位置信息发送给客户端的监测中心；电源。该系统不仅能够对水位进行实时监测，而且能够利用排水装置进行排水，避免道路积水过多而无法及时排走的问题，而且通过将实时采集的数据上传至监测中心，并由监测中心发给客户端，方便快捷、节省人力，能够及时告知用户道路积水情况，使用户避开危险道路，降低人身财产损失。

Description

基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统

技术领域

本申请涉及道路积水处理技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统。

背景技术

随着我国经济的不断发展，大中城市的建设也在突飞猛进地高速发展，城市圈也在已经不断扩大。为了缓解交通压力和保证出行的畅通，许多城市建设了不少的立交桥和下穿隧道。

近年来，由强降雨引起的城市下穿隧道及立交桥下低洼处存在大量积水的现象时有发生，且有愈演愈烈的趋势。夏天连日暴雨很频繁，容易在下穿隧道及立交桥下低洼处产生积水且无法及时排走，此时，由于行车或行人可能对地势情况不了解，从而误入积水，导致车辆熄火或者人身受到伤害，严重时竟引发行人的死亡和失踪事件，不仅给人们的出行带来阻碍，还对人们的生命财产安全产生威胁。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，以克服现有技术中由于道路积水的情况给人们的生活带来阻碍，甚至对人们的生命财产安全产生威胁的问题。

为实现上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，包括：

水位监测装置，用于实时采集道路积水的水位高度，并将所述水位高度和位置信息上传至监测中心，以及，当所述水位高度达到预设值时，控制排水装置进行排水；

所述排水装置，用于根据所述水位监测装置的控制将积水排入下水道；

所述监测中心，用于接收所述水位监测装置上传的所述水位高度和所述位置信息，并将所述水位高度和所述位置信息发送给客户端；

电源，用于为所述水位监测装置和所述排水装置提供电源。

优选的，所述水位监测装置包括：水位传感器和与所述电源、所述水位传感器同时相连的主板；

其中，所述主板包括远程测控终端RTU和数据传输单元DTU；

所述RTU包括：第一CPU和与所述第一CPU相连的第一输入电源电路、第一接口电路、开关输出电路、显示输入电路、时钟电路和备份电池；

所述DTU包括：第二CPU和与所述第二CPU相连的第二输入电源电路、第二接口电路、无线数据终端。

优选的，所述无线数据终端为GSM/GPRS模块。

优选的，所述第一接口电路包括：RS232接口电路、RS485接口电路、开关量接口电路和模拟量接口电路；

所述第二接口电路包括：RS232接口电路和RS485接口电路。

优选的，所述水位传感器为浮子式水位传感器或电子水尺。

优选的，所述排水装置包括：水泵、与所述水泵进水口相连的进水管和与所述水泵出水口相连的排水管。

优选的，所述排水装置还包括：安装于所述进水管的进水端的两级滤网装置。

优选的，所述电源包括：路灯电源和/或太阳能电源。

优选的，还包括：与所述水位监测装置相连的水位显示装置，用于根据所述水位监测装置检测到的水位，提醒过路的行人或车辆，以及，根据不同水位进行不同强度的提醒。

优选的，该系统还包括：机箱箱体；

所述机箱箱体由中间隔板分为上、下两部分。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，包括：水位监测装置，用于实时采集道路积水的水位高度，并将所述水位高度和位置信息上传至监测中心，以及，当所述水位高度达到预设值时，控制排水装置进行排水；所述排水装置，用于根据所述水位监测装置的控制将积水排入下水道；所述监测中心，用于接收所述水位监测装置上传的所述水位高度和所述位置信息，并将所述水位高度和所述位置信息发送给客户端；电源，用于为所述水位监测装置和所述排水装置提供电源。该系统不仅能够对水位进行实时监测，而且能够利用排水装置进行排水，避免道路积水过多而无法及时排走，进一步避免对人们的生命财产安全产生威胁。而且通过将实时采集的数据上传至监测中心，并由监测中心发给客户端，方便快捷、节省人力，而且能够及时告知用户道路积水情况，使用户避开危险道路，降低人身财产损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统的结构示意图；

图2为本申请实施例二提供的一种水位监测装置的结构示意图；

图3为本申请实施例二提供的一种主板的结构示意图；

图4为本申请实施例二提供的一种排水装置的结构示意图；

图5为本申请实施例二提供的一种细孔滤网的示意图；

图6为本申请实施例三提供的一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为克服现有技术中由于道路积水的情况给人们的生活带来阻碍，甚至对人们的生命财产安全产生威胁的问题，本申请提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，具体方案如下所述：

实施例一

本申请实施例一提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，如图1所示，图1为本申请实施例一提供的一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统的结构示意图。该系统包括：水位监测装置101、排水装置102、监测中心103、电源104。

水位监测装置101，用于实时采集道路积水的水位高度，并将水位高度和位置信息上传至监测中心103，以及，当水位高度达到预设值时，控制排水装置102进行排水。

在每一个水位检测装置上安装GPS定位模块，以对水位监测装置进行定位，当道路出现积水时，水位监测装置对水位高度进行采集，并将采集到的水位高度及其位置信息上传至监测中心。

水位监测装置当检测到水位高度达到预设值时，如水位高度达到5cm时，可以控制排水装置启动，以便将道路积水及时排走。需要说明的是，在本申请中，预设值大小不做限定，可以根据具体地理环境以及实际要求进行设定。

排水装置102，用于根据水位监测装置101的控制将积水排入下水道。

监测中心103，用于接收水位监测装置101上传的水位高度和位置信息，并将水位高度和位置信息发送给客户端。

监测中心将接收到的监测中心上传的水位高度和位置信息进行分析处理，如确定具体为哪条道路哪个位置出现积水，并将水位高度和位置信息发送给客户端，以提醒市民出行时注意安全，避开积水的道路。

监测中心还可以将一段时间内上传的数据进行存储、打印，并将一段时间内的数据进行对比分析，例如，如果一段时间内水位高度持续上升，则可分派相关人员前去检修，疏通下水道等，并用便携式排水装置进行协助排水，以保证积水能够及时排走。

电源104，用于为水位监测装置101和排水装置102提供电源。

其中，电源包括：路灯电源和/或太阳能电源，也就是说，本申请终该系统可以采用路灯电源或太阳能电源中任意一者进行供电，也可以采用两者共同供电，例如当连日暴雨导致太阳能供电不足时，可以采用路灯电源进行供电。

由以上技术方案可知，本申请实施例一提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，包括：水位监测装置，用于实时采集道路积水的水位高度，并将所述水位高度和位置信息上传至监测中心，以及，当所述水位高度达到预设值时，控制排水装置进行排水；所述排水装置，用于根据所述水位监测装置的控制将积水排入下水道；所述监测中心，用于接收所述水位监测装置上传的所述水位高度和所述位置信息，并将所述水位高度和所述位置信息发送给客户端；电源，用于为所述水位监测装置和所述排水装置提供电源。该系统不仅能够对水位进行实时监测，而且能够利用排水装置进行排水，避免道路积水过多而无法及时排走，进一步避免对人们的生命财产安全产生威胁。而且通过将实时采集的数据上传至监测中心，并由监测中心发给客户端，方便快捷、节省人力，而且能够及时告知用户道路积水情况，使用户避开危险道路，降低人身财产损失。

实施例二

本申请实施例二提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统。该系统包括：水位监测装置、排水装置、监测中心、电源。

水位监测装置，用于实时采集道路积水的水位高度，并将水位高度和位置信息上传至监测中心，以及，当水位高度达到预设值时，控制排水装置进行排水。

其中，如图2所示，图2为本申请实施例二提供的一种水位监测装置的结构示意图。

水位监测装置包括：水位传感器201和与电源、水位传感器201同时相连的主板202。

水位传感器用于采集水位的高度，可以为浮子式水位传感器或电子水尺，本申请中不做限定，具体还可以为其他形式的水位传感器，如机械浮子式、光电浮子式、超声波式、电容式、压力式、气泡式、雷达等形式的传感器。

如图3所示，图3为本申请实施例二提供的一种主板的结构示意图。该主板包括：远程测控终端RTU301和数据传输单元DTU302；

RTU301包括：第一CPU3011和与第一CPU3011相连的第一输入电源电路3012、第一接口电路3013、开关输出电路3014、显示输入电路3015、时钟电路和备份电池3016；

需要说明的是，显示输入电路与主板是分离的，只在安装调试时使用。时钟电路用于系统的校时。远程测控终端RTU整体上实现了对数据的采集与控制。

DTU302包括：第二CPU3021和与第二CPU3021相连的第二输入电源电路3022、第二接口电路3023、无线数据终端3024。

其中，第一输入电源电路和第二输入电源电路远离各自对应的CPU的一端与电源相连。第一接口电路包括：RS232接口电路、RS485接口电路、开关量接口电路和模拟量接口电路。第二接口电路包括：RS232接口电路和RS485接口电路。无线数据终端可以为GSM/GPRS模块，也可以为3G网络模块或者4G网络模块，在此不做限制。

第一接口电路和第二接口电路都是用于将各自对应的CPU与外部其他设备进行连接。

数据传输单元DTU实现了数据的传输，能够将RTU采集的数据传送到监测中心。

具体的，为避免路人或车辆因不知情而误入积水道路，在水位监测装置上还可以设置：水位报警装置，用于进行水位高度的现场警报。如蜂鸣器或者声光警报等，以告知车辆或行人该地积水已达危险值，不要前行等。

排水装置，用于根据水位监测装置的控制将积水排入下水道。

如图4所示，图4为本申请实施例一提供的一种排水装置的结构示意图。排水装置包括：水泵401、与水泵401进水口相连的进水管402和与水泵401出水口相连的排水管403。当水位监测装置监测到积水水位达到预设值时，控制启动水泵进行排水，以便将积水及时排走。

为保证水中杂物进入排水装置，造成排水装置堵塞，该排水装置还包括：安装于进水管的进水端的两级滤网装置。其中，两级滤网装置采用“前粗后细”的形式，即前级滤网网孔较大，旨在阻挡较大的物体，如树叶、枝杈等物体进入进水管，后级滤网采用细网孔，旨在阻挡泥沙等小物体进入进水管。具体如图5所示，图5为本申请实施例一提供的一种细孔滤网的示意图。

监测中心，用于接收水位监测装置上传的水位高度和位置信息，并将水位高度和位置信息发送给客户端。

监测中心将接收到的监测中心上传的水位高度和位置信息进行分析处理，如确定具体为哪条道路哪个位置出现积水，并将水位高度和位置信息发送给客户端，以提醒市民出行时注意安全，避开积水的道路。

监测中心还可以将一段时间内上传的数据进行存储、打印，并将一段时间内的数据进行对比分析，例如，如果一段时间内水位高度持续上升，则可分派相关人员前去检修，疏通下水道等，并用便携式排水装置进行协助排水，以保证积水能够及时排走。

电源，用于为水位监测装置和排水装置提供电源。

其中，电源包括：路灯电源和/或太阳能电源，也就是说，本申请终该系统可以采用路灯电源或太阳能电源中任意一者进行供电，也可以采用两者共同供电，例如当连日暴雨导致太阳能供电不足时，可以采用路灯电源进行供电。

由以上技术方案可知，本申请实施例二提供的该种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，不仅能够对水位进行实时监测，而且能够利用排水装置进行排水，避免道路积水过多而无法及时排走，进一步避免对人们的生命财产安全产生威胁。而且通过将实时采集的数据上传至监测中心，并由监测中心发给客户端，方便快捷、节省人力，而且能够及时告知用户道路积水情况，使用户避开危险道路，降低人身财产损失。

实施例三

在实施例一和实施例二的基础上，本申请实施例三提供了另一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，如图6所示，图6为本申请实施例三提供的一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统的结构示意图。

具体的，该系统处实施例一、二中所描述的除外，即除包括电源(图中未标注)、水位监测装置601(包括水位传感器6011，其他部分详见实施例一)、排水装置(包括：水泵6021、进水管6022和排水管6023)、监测中心(图中未标注)外，还包括：机箱箱体603以及设置在路口的并且与水位监测装置601相连的水位显示装置604。

本申请中，水位显示装置604可以为LED显示屏，用于根据水位监测装置601检测到的水位，提醒过路的行人或车辆，并且根据不同水位，有不同强度的提醒。当LED显示屏与水位监测装置安装的距离近的话可以通过RS485通讯总线相连，当安装的距离远的话可以通过GPRS等无线网络相连，以进行数据传输，以便于水位监测装置直接将要显示内容，如水位等数据发给显示屏进行显示。

具体的，在本申请中还可以设置喇叭、蜂鸣器等有声报警装置，在此不做限定。

机箱箱体通过固定装置固定于路面，具体的，为保证固定稳固，可以固定于水泥墩上，可以在水泥墩上打孔，然后用多个膨胀螺栓进行固定等方式，在此不做限定。

机箱箱体由中间隔板分为上、下两部分。其中，机箱箱体隔板以下(以后称“下部分”)允许进水，隔板以上(以后称“上部分”)用于盛放RTU、DTU、可充电电源、电池、水泵等，该部分不允许进水。在机箱箱体的下部分打过滤孔，方便积水侵入。隔板开有可以贯穿进水管、排水管和用于与下部分的水位传感器相连的通讯线的孔，当各个管与线安装好后，需要用密封胶将孔密封，以防下部分的积水侵入上部分。具体机箱箱体的高度可以根据安装现场历史积水状况进行设定。具体的，下部分的高度可以设定在50cm到80cm，上部分的高度可以设置在30cm到50cm。

进水管的进水口与机箱箱体的底部靠近，允许有1cm左右的距离，排水管的出水口直接接入就近的下水道，以便及时将积水排走。

由以上技术方案可知，本申请实施例三提供了一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，不仅能够对水位进行实时监测，而且能够利用排水装置进行排水，避免道路积水过多而无法及时排走，进一步避免对人们的生命财产安全产生威胁。而且通过将实时采集的数据上传至监测中心，并由监测中心发给客户端，方便快捷、节省人力，而且能够及时告知用户道路积水情况，使用户避开危险道路，降低人身财产损失。而且，通过设置机箱箱体，不仅使系统更规整，而且使系统免受外界侵害，保证了系统的使用寿命。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网技术的城市道路积水预警与自动处置系统，其特征在于，包括：

水位监测装置，用于实时采集道路积水的水位高度，并将所述水位高度和位置信息上传至监测中心，以及，当所述水位高度达到预设值时，控制排水装置进行排水；

所述排水装置，用于根据所述水位监测装置的控制将积水排入下水道；

所述监测中心，用于接收所述水位监测装置上传的所述水位高度和所述位置信息，并将所述水位高度和所述位置信息发送给客户端；

电源，用于为所述水位监测装置和所述排水装置提供电源。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水位监测装置包括：水位传感器和与所述电源、所述水位传感器同时相连的主板；

其中，所述主板包括远程测控终端RTU和数据传输单元DTU；

所述RTU包括：第一CPU和与所述第一CPU相连的第一输入电源电路、第一接口电路、开关输出电路、显示输入电路、时钟电路和备份电池；

所述DTU包括：第二CPU和与所述第二CPU相连的第二输入电源电路、第二接口电路、无线数据终端。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无线数据终端为GSM/GPRS模块。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一接口电路包括：RS232接口电路、RS485接口电路、开关量接口电路和模拟量接口电路；

所述第二接口电路包括：RS232接口电路和RS485接口电路。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水位传感器为浮子式水位传感器或电子水尺。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排水装置包括：水泵、与所述水泵进水口相连的进水管和与所述水泵出水口相连的排水管。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述排水装置还包括：安装于所述进水管的进水端的两级滤网装置。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源包括：路灯电源和/或太阳能电源。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：与所述水位监测装置相连的水位显示装置，用于根据所述水位监测装置检测到的水位，提醒过路的行人或车辆，以及，根据不同水位进行不同强度的提醒。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：机箱箱体；

所述机箱箱体由中间隔板分为上、下两部分。