CN108447293B - 城市数据智能输送系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及城市的环境数据监测系统领域，具体涉及城市数据智能输送系统，包括数据存储子系统、多个位于公交站台处的定位输送子系统和位于多条公交线路车辆上的移动采集子系统；还包括公交站牌和储水盒，公交站牌包括基座和展示箱，储水盒铰接在展示箱顶面的侧边处，基座上开设有积水槽，积水槽内壁上转动连接有转轴，转轴上固设有多个叶片；还包括旋转编码器，旋转编码器的输出轴与转轴连接，旋转编码器的输出脉冲信号发送至定位输送子系统，定位输送子系统收到输出脉冲信号后向通信范围内的移动采集子系统发送积水信号，移动采集子系统根据积水信号发出提示信息。本发明采集到的城市道路积水数据连续。
Description
技术领域
本发明涉及城市的环境数据监测系统领域，具体涉及城市数据智能输送系统。
背景技术
随着城市建设的快速发展，城市的地下排水系统变得越来越重要，地下排水系统对城市污水和地面积水进行排放，地下排水系统在城市道路上设置进水口排遣道路积水，在进水口处设置网状或带孔的雨水井盖，当在下雨时，城市地面集聚的雨水通过雨水井盖排放到地下排水系统中。
但是，在雨水井盖排放地面积水时，地面上的树叶或生活垃圾容易随积水流到雨水井盖处，从而堵塞地下排水系统的进水口，导致道路积水严重，影响车辆和行人出行。如果不及时获知道路在下雨天时的积水情况，城市建设无法根据实际情况进行修正，城市建设过程中，道路数目多分布繁杂，如果人为采集各条道路在下雨时的积水情况，采集的数据分散不连续，而且工作量还十分巨大。
发明内容
本发明意在提供一种城市数据智能输送系统，以解决获取的道路积水数据较分散的问题。
本方案中的城市数据智能输送系统，包括数据存储子系统、多个位于公交站台处的定位输送子系统和位于多条公交线路车辆上的移动采集子系统，所述定位输送子系统识别进入公交站台车辆的车牌号码并向车辆发送采集信号，所述移动采集子系统根据采集信号将采集到的积水信息无线发送至定位输送子系统，所述定位输送子系统将站台信息、车牌信息和积水信息发送至数据存储子系统存储；
还包括位于公交站台处的公交站牌和位于公交站牌上的储水盒，所述公交站牌包括埋设于地面内的基座和固设在基座上的展示箱，所述储水盒的任一底侧边铰接在展示箱顶面的侧边处，所述基座上开设有积水槽，所述积水槽内壁上转动连接有转轴，所述转轴上固设有多个扇形的叶片，所述叶片位于储水盒铰接边的对边的正下方；
还包括旋转编码器，所述旋转编码器的输出轴与转轴连接，所述旋转编码器的输出脉冲信号发送至定位输送子系统，所述定位输送子系统收到输出脉冲信号后向通信范围内的移动采集子系统发送积水信号，所述移动采集子系统根据积水信号发出提示信息。
本方案的工作原理即有益效果是：公交线路车辆在行驶过程中，车辆上的移动采集子系统对道路的积水信息进行采集，例如当积水达到一定深度时获得积水信息；当车辆进入公交站台处时，定位输送子系统采集车辆的车牌信息，同时定位输送系统向移动采集子系统发送采集信号，让移动采集子系统将积水信息发送给定位输送子系统，定位输送子系统将站台信息、车牌信息和积水信息发送到数据存储子系统进行存储，积水信息对应到每个站台和每条公交线路，使数据存储子系统收到的不同线路的积水信息，使各条线路的积水信息形成了信息网，提高数据的连续性和可读性。
当下雨时，雨水积累到储水盒中，由于储水盒的一底侧边铰接在展示箱顶面的侧边上，储水盒中的雨水积累到一定量后，雨水的重量会使储水盒向一侧倾斜，公交站台的乘客可通过观看储水盒倾斜的角度获知雨水积水量，当储水盒中的雨水量增加到一定后，储水盒中的雨水流出到积水槽中的叶片上，雨水流出的冲击力带动叶片转动，叶片转动时带动转轴转动，转轴使旋转编码器的输出轴转动，让旋转编码器向定位输送子系统发送输出脉冲信号，定位输送子系统根据输出脉冲信号向移动采集子系统发送积水信号，由移动采集子系统进行积水提示，提醒车辆驾驶员注意行驶和乘客注意道路积水。
与现有技术相比，本方案将公交车辆行驶过程中采集的道路积水信息通过定位输送系统进行发送，并将积水信息对应的车牌信息和站台信息发送给数据存储子系统，积水信息对应车牌车辆行驶路线以及公交站台，使积水信息在地域上更连续，同时多条线路上的积水信息形成网状信息，提高了数据的连续性和可读性；而且在公交站台处积累雨水来展示雨水的积累情况，让车辆及其上的乘客提前知晓站台处的道路积水问题，方便车辆行驶和乘客出行。
进一步，所述移动采集子系统包括进水管、反应盒、弹性气囊和抵槽，所述进水管沿轮胎径向固设在轮胎内侧上，所述进水管固定连接密封的反应盒，所述反应盒固设在轮胎的轮轴上，所述反应盒内放置有NaHCO3粉末和有机酸粉末，所述反应盒通过气管与弹性气囊连通，所述气囊位于抵槽中，所述抵槽槽底上设有按压开关，所述按压开关被气囊按下后形成深度信号，所述抵槽位于轮轴上。
当进水管随轮胎转动时，若道路上有较深的积水，进水管一部分没入积水中并铲过积水，在进水管的进水口朝地面上方转动时，进水管铲进的水能够流入反应盒中，积水、NaHCO3粉末和有机酸粉末产生化学反应生成二氧化碳，二氧化碳进入弹性气囊中，弹性气囊膨胀后抵到按压开关，按压开关被按下后发送的脉冲信号作为积水信号，由此检测车辆经过道路是否具有积水，当道路积水较少时，使水管无法接触到积水或无法铲起积水，避免积水深度较小时造成检测干扰。
进一步，所述进水管的进水口朝向轮胎外周，所述进水管的进水口为斜口，所述斜口的尖端位于轮胎前进时转动的反向侧。
在轮胎转动时，进水管的斜口端没入地面的积水中，积水进入进水管中，进水管随轮胎转动逐渐倾斜，进水管使道路积水从进水管的进水口被铲进反应盒中，斜口减少在将积水铲进进水管时的撒落。
进一步，还包括位于车辆底盘框架上的拨块，所述反应盒上固设有放置有NaHCO3粉末和有机酸粉末的补充盒，所述补充盒的顶壁开设有贯穿的滑道，所述补充盒的底壁开设有与滑道位于同于纵截面的滑槽，所述滑槽和滑道中间隙配合有可被拨块拨到的滑杆，所述滑道中固设有折叠状的顶封膜，所述滑槽中固设有折叠的底封膜，所述底封膜上设有漏孔，所述滑槽的底壁上开设有通孔，所述通孔可与漏孔对齐。
车辆行驶过程中反应盒及其上的补充盒随轮轴进行转动，当补充盒经过拨块时，拨块拨动滑杆，因为滑杆间隙配合在滑道和滑槽中，滑杆与滑道滑槽的内壁间具有摩擦，滑杆沿滑道和滑槽移动一段距离，滑杆移动时拉开部分折叠的底封膜和顶封膜，顶封膜避免补充盒中的两种粉末从滑道落出，底封膜上的部分漏孔重合通孔，在车辆运行一段时间后，底封膜被全部拉开，漏孔与通孔完全重合，储粉盒中的两种粉末落入反应盒中，可在检测到积水深度一段时间后再进行检测反应，可多次使用，连续检测积水深度。
进一步，所述漏孔的直径大于通孔的直径。
当拨块拨到滑杆拉开底封膜时，底封膜上的漏孔连通通孔，补充盒内的NaHCO3粉末和有机酸粉末落入反应盒内，由于底封膜具有折叠褶皱，漏孔的尺寸大于通孔的尺寸能保证粉末落入反应盒中。
进一步，所述展示箱顶面铰接储水盒的对边上铰接有塑料制的遮板，所述遮板与储水盒间连接有钢丝绳，所述钢丝绳与储水盒的连接点位于储水盒的顶边上。
在未下雨时，遮板紧贴着展示箱，当储水盒倾斜时，储水盒拉动钢丝绳，钢丝绳拉开遮板离开展示箱，使遮板与展示箱间具有一定的角度，在下雨时可供行人遮雨，方便等候公交车的行人遮雨。
附图说明
图1为本发明城市数据智能输送系统实施例的示意性框图；
图2为本发明城市数据智能输送系统实施例中公交站牌的结构示意图；
图3为本发明城市数据智能输送系统实施例中进水管、反应盒、弹性气囊和抵槽的位置关系图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明。
说明书附图中的附图标记包括：展示箱1、基座2、积水槽3、叶片4、转轴5、遮板6、钢丝绳7、储水盒8、轮胎9、轮轴10、进水管11、斜口12、底盘框架13、拨块14、过渡水管15、补充盒16、滑杆17、反应盒18、气管19、弹性气囊20、抵槽21、按压开关22。
城市数据智能输送系统，如图2所示：包括位于公交站台处的公交站牌和位于公交站牌上的储水盒8，公交站牌包括埋设于地面内的基座2和焊接在基座2上的展示箱1，展示箱1中放置印画有公交信息的画报纸，如经过本站台的公交线路信息，储水盒8的任一底侧边铰接在展示箱1顶面的侧边处，储水盒8和展示箱1铰接的侧边上均焊接有多个环形铰片，环形铰片中贯穿有铰轴，铰轴上穿套扭簧，扭簧的一自由端焊接在储水盒8上，扭簧的另一自由端焊接在展示箱1上，基座2上开设有积水槽3，积水槽3内壁上转动连接有转轴5，转轴5上焊接有多个扇形的叶片4，扇形的叶片4能增大接收流水的面积，叶片4位于储水盒8铰接边的对边的正下方，保证能接到储水盒8中的雨水。
如图1所示，还包括数据存储子系统、多个位于公交站台处的定位输送子系统和位于多条公交线路车辆上的移动采集子系统，数据存储子系统与定位输送子系统通过无线通信进行信息交互，定位输送子系统与采集子系统通过无线通信进行信息交互。
数据存储子系统包括存储模块和接收模块，定位输送子系统包括车牌识别模块、收发模块和处理模块，移动采集子系统包括缓存模块、通信模块和控制模块。
如图3所示，移动采集子系统还包括进水管11、反应盒18、弹性气囊20和抵槽21，进水管11沿轮胎9径向粘接在车辆的非驱动轮胎9内侧上，进水管11通过过渡水管15固定连接密封的反应盒18，保证进水管11随轮胎9转动，反应盒18通过抱箍固定在轮胎9的轮轴10上，反应盒18内放置有NaHCO3粉末和有机酸粉末，反应盒18通过气管19与弹性气囊20连通，气囊位于抵槽21中，抵槽21槽底上安装有按压开关22，按压开关22被气囊按下后形成深度信号发送给控制模块，抵槽21通过抱箍固定在轮轴10上，进水管11的进水口朝向轮胎9外周，进水管11的进水口为斜口12，斜口12的尖端位于轮胎9前进时转动的反向侧。
车辆行驶过程中，移动采集子系统采集道路积水的深度信号，因为只有在道路积水深度达到一定时，道路积水会影响车辆行驶和行人出行，所以深度信号可代表深度大于阈值的道路积水深度，如在积水深度大于25cm时形成深度信号，即表示积水深度超过阈值的积水信息，控制模块根据获取的深度信号将积水信息发送至缓存模块进行存储，控制模块可用现有的C8051F040单片机实现，缓存模块可用现有的SD卡存储设备。
当车辆驶入公交站台处时，车牌识别模块识别进入公交站台车辆的车牌号码，车牌识别模块包括现有的CA-6380高清摄机拍摄车辆的车牌信息并发送给处理模块，处理模块根据车牌信息使用现有的adaboost迭代算法和Haar特征获得车牌号码，处理模块获取车牌号码后向车辆的通信模块发送采集信号，处理模块可用现有的TMS320F28335PGFA-LQFP176芯片；移动采集子系统中的控制模块从通信模块获取采集信号后，控制模块将采集到的积水信息通过通信模块无线发送至收发模块，通信模块和收发模块可用现有的移动通信模块，例如MU709S-6系列的3G模块；定位输送子系统中的处理模块获取积水信息，然后处理模块将预存的站台信息、获得的车牌信息和积水信息发送至数据存储子系统的接收模块，接收模块接收到各种信息后存储在存储模块中，存储模块可用现有的硬盘设备，例如hts721010a9e630，接收模块可用现有MU709S-6系列的3G模块。
在基座2内还设有旋转编码器，旋转编码器的输出轴与转轴5连接，旋转编码器的输出脉冲信号发送至定位输送子系统的处理模块，处理模块收到输出脉冲信号后控制收发模块向通信范围内的移动采集子系统发送积水信号，例如收发模块的通信范围为半径1km的范围，移动采集子系统上设置语音提示模块，移动采集子系统的控制模块根据积水信号发出提示信息，语音提示模块可用现有的WT588D语音模块，控制模块在收到积水信号后控制语音提示模块发出相应提示音。
在车辆底盘框架13上还安装有拨块14，反应盒18上焊接有放置有NaHCO3粉末和有机酸粉末的补充盒16，补充盒16的顶壁开设有贯穿的滑道，顶壁是指与反应盒18共用侧壁的补充盒16相对的侧壁，补充盒16的底壁开设有与滑道位于同于纵截面的滑槽，底壁是指反应盒18焊接补充盒16所在的侧壁，滑槽和滑道中间隙配合有可被拨块14拨到的滑杆17，滑道中粘接有折叠状的顶封膜，顶封膜的两端部粘接在滑道的端壁上进行固定，顶封膜的侧边壁滑动配合在滑道中，滑槽中粘接有折叠的底封膜，底封膜的两端粘接在滑槽的端壁上，底封膜的侧边壁滑动配合在滑槽中，底封膜上开设有漏孔，滑槽的底壁上开设有通孔，通孔可与漏孔对齐，漏孔的直径大于通孔的直径，展示箱1顶面铰接储水盒8的对边上铰接有塑料制的遮板6，遮板6与储水盒8间连接有钢丝绳7，钢丝绳7与储水盒8的连接点位于储水盒8的顶边上。
具体使用时，针对下雨天道路上具有较深的积水，进水管11随车辆轮胎9转动而转动，过渡水管15随进水管11进行转动，进水管11一部分没入积水中并铲过积水，在进水管11的进水口朝地面上方转动时，进水管11铲进的积水通过过渡水管15流入反应盒18中，过渡水管15可使用螺旋管，螺旋管转动时将积水导入反应盒18中，积水、NaHCO3粉末和有机酸粉末产生化学反应生成二氧化碳，二氧化碳进入弹性气囊20中，弹性气囊20膨胀后抵到按压开关22，按压开关22被按下后形成脉冲信号向控制模块发送积水信号，由此检测车辆经过道路是否具有积水，当道路积水较少时，使水管无法接触到积水或无法铲起积水，避免积水深度较小时造成检测干扰。
下雨天雨水逐渐积累到储水盒8中，由于储水盒8的一底侧边铰接在展示箱1顶面的侧边上，储水盒8中的雨水积累到一定量后，雨水的重量会使储水盒8向一侧倾斜，公交站台的乘客可通过观看储水盒8倾斜的角度获知雨水积水量，当储水盒8中的雨水量增加到一定后，储水盒8中的雨水流出到积水槽3中的叶片4上，雨水流出的冲击力带动叶片4转动，叶片4转动时带动转轴5转动，转轴5使旋转编码器的输出轴转动，让旋转编码器向定位输送子系统的处理模块发送输出脉冲信号，处理模块根据输出脉冲信号向移动采集子系统的控制模块发送积水信号，由控制模块控制语音提示模块进行积水提示，提醒车辆驾驶员注意行驶和乘客注意道路积水。
车辆行驶过程中反应盒18及其上的补充盒16随轮轴10进行转动，当补充盒16经过拨块14时，拨块14拨动滑杆17，因为滑杆17间隙配合在滑道和滑槽中，滑杆17与滑道滑槽的内壁间具有摩擦，滑杆17沿滑道和滑槽移动一段距离，滑杆17移动时拉开部分折叠的底封膜和顶封膜，顶封膜避免补充盒16中的两种粉末从滑道落出，底封膜上的部分漏孔重合通孔，在车辆运行一段时间后，底封膜被全部拉开，漏孔与通孔完全重合，储粉盒中的两种粉末落入反应盒18中，可在检测到积水深度一段时间后再进行检测反应，可多次使用，连续检测积水深度。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (3)
1.城市数据智能输送系统，包括数据存储子系统、多个位于公交站台处的定位输送子系统和位于多条公交线路车辆上的移动采集子系统，所述定位输送子系统识别进入公交站台车辆的车牌号码并向车辆发送采集信号，所述移动采集子系统根据采集信号将采集到的积水信息无线发送至定位输送子系统，所述定位输送子系统将站台信息、车牌信息和积水信息发送至数据存储子系统存储；
其特征在于：还包括位于公交站台处的公交站牌和位于公交站牌上的储水盒，所述公交站牌包括埋设于地面内的基座和固设在基座上的展示箱，所述储水盒的任一底侧边铰接在展示箱顶面的侧边处，所述基座上开设有积水槽，所述积水槽内壁上转动连接有转轴，所述转轴上固设有多个扇形的叶片，所述叶片位于储水盒铰接边的对边的正下方；
还包括旋转编码器，所述旋转编码器的输出轴与转轴连接，所述旋转编码器的输出脉冲信号发送至定位输送子系统，所述定位输送子系统收到输出脉冲信号后向通信范围内的移动采集子系统发送积水信号，所述移动采集子系统根据积水信号发出提示信息；
所述移动采集子系统包括进水管、反应盒、弹性气囊和抵槽，所述进水管沿轮胎径向固设在轮胎内侧上，所述进水管固定连接密封的反应盒，所述反应盒固设在轮胎的轮轴上，所述反应盒内放置有粉末和有机酸粉末，所述反应盒通过气管与弹性气囊连通，所述气囊位于抵槽中，所述抵槽槽底上设有按压开关，所述按压开关被气囊按下后形成深度信号，所述抵槽位于轮轴上，所述进水管的进水口朝向轮胎外周，所述进水管的进水口为斜口，所述斜口的尖端位于轮胎前进时转动的反向侧；
还包括位于车辆底盘框架上的拨块，所述反应盒上固设有放置有粉末和有机酸粉末的补充盒，所述补充盒的顶壁开设有贯穿的滑道，所述补充盒的底壁开设有与滑道位于同于纵截面的滑槽，所述滑槽和滑道中间隙配合有可被拨块拨到的滑杆，所述滑道中固设有折叠状的顶封膜，所述滑槽中固设有折叠的底封膜，所述底封膜上设有漏孔，所述滑槽的底壁上开设有通孔，所述通孔可与漏孔对齐。
2.根据权利要求1所述的城市数据智能输送系统，其特征在于：所述漏孔的直径大于通孔的直径。
3.根据权利要求1所述的城市数据智能输送系统，其特征在于：所述展示箱顶面铰接储水盒的对边上铰接有塑料制的遮板，所述遮板与储水盒间连接有钢丝绳，所述钢丝绳与储水盒的连接点位于储水盒的顶边上。
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- 2018-05-14 CN CN201810454886.5A patent/CN108447293B/zh active Active
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