CN108894302A - 城市智能高效管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明申请公开了城市智能高效管理系统，涉及无线通信技术领域，包括服务器以及服务器电连接的多个地漏终端；所述地漏终端，包括设置在地漏周围的防堵框，所述防堵框上间隔设置有多根支杆，所述支杆上铰接有挡板，每个支杆与挡板的连接处位于该挡板的中线位置上；所有挡板的下方设置有用蓄水的储水盒；所述储水盒上设置有重量传感器以及与重量传感器电连接的无线传输模块；所述无线传输模块将重量传感器检测到的储水盒的重量信号发送给服务器。

Description

城市智能高效管理系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种城市智能高效管理系统。

背景技术

随着社会经济的发展，汽车数量不断攀升，道路的不断扩容，对于现代城市而言，需要严谨高效地完成道路及车辆的管理和监控。然而，现有的城市管理系统，太过依赖于摄像头，基本上都是通过每个路口的摄像头来监控道路堵塞和车流量情况，然而这样监控必须配备复杂的图像识别程序，投入较大。更重要的是，这样的城市管理系统主要完成的是对车辆的监控和管理，对道路的管理十分有限，尤其是具体到地下通道积水、或者是街道积水造成的交通拥堵，现有的城市管理系统并没有妥善处理的措施。

为了避免道路积水，现在的道路路面上都设置地漏，地漏的表面镂空，且地漏与下水道连通，使经过地漏的水能够通过地漏的镂空流进到下水道中。然而。地漏的镂空毕竟大小有限，极容易被杂物封堵，而使地漏在大雨时无法及时将路面上的水排泄掉，造成路面积水，使车辆无法通行，尤其是对于地面低洼的地下通道，如果驾驶员的警觉性不高的话，还极易因为错误判断积水深度而造成不可挽回的损失。

发明内容

本发明意在提供一种城市智能高效管理系统。

为达到以上目的，提供如下方案：

方案一：城市智能高效管理系统，包括服务器以及服务器电连接的多个地漏终端；所述地漏终端，包括设置在地漏周围的防堵框，所述防堵框上间隔设置有多根支杆，所述支杆上铰接有挡板，每个支杆与挡板的连接处位于该挡板的中线位置上；所有挡板的下方设置有用蓄水的储水盒；所述储水盒上设置有重量传感器以及与重量传感器电连接的无线传输模块；所述无线传输模块将重量传感器检测到的储水盒的重量信号发送给服务器。

本发明的工作原理优点在于：

挡板与支杆的连接处位于该挡板的中线位置上，也就是说挡板位于支杆两侧的部分是形状大小相同的结构，这使得在没有积水的时候，挡板的左右部分不受外力作用下能够保持平衡，使挡板不会发生倾斜，能够有效阻挡地漏，放置各种杂物落到地漏上面堵塞地漏。而当有积水或者是开始下雨时，只要挡板上左右两个部分受力不一样，就会使挡板发生倾斜，露出地漏，使积水或者雨水经过挡板流入到挡板下方的储水盒中。储水盒上的重量传感器检测到表示储水盒及所装水共同重量的重量信号，无线传送模块将重量信号传送给服务器。使通过服务器能够及时掌握各个地漏终端中储水盒的蓄水情况，进而能够明显判断出该地漏终端所在道路的积水情况。方便及时对整个城市的道路路线进行调整，尽量减少车辆进入到那些积水较多的道路，有效减少了堵车情况。

本发明通过地漏终端，检测到每个地漏所在道路的积水情况，这是现有城市管理系统从未想过的监控管理环节，能够使整个管理系统花费最小的代价能够掌握当前道路情况，进而有助于进行路线调整，使整个城市的交通岗能够更加高效的运转。

本发明通过设置挡板，能够在无积水时封堵地漏有积水时打开地漏，在不影响地漏正常排水的情况下，还能够在没有积水的时候遮盖住地漏，放置杂物掉落在地漏上堵塞地漏，有效避免因为地漏堵塞而积水加重的情况。

通过在储水盒上设置重量传感器和无线传输模块，用最简单的信号采集，使服务器能够及时掌握各个道路的积水情况，使通过服务器能够提前解决一些可能会发生的交通事故，使整个城市管理系统能够高效运转起来。

方案二：在方案一的基础上进一步，挡板的一侧与储水盒之间设置有连接带，所述储水盒的底面设置有用来支撑储水盒的弹簧。

当储水盒中开始蓄水后，储水盒整体重量增加，储水盒的重力大于弹簧的支撑力向下压缩弹簧，整个储水盒向下运动，储水盒通过连接带拉动挡板的一侧向下运动，这使得整个挡板从水平状态逐渐变得倾斜，使挡板尽可能多地露出地漏，方便积水从地漏中流到储水盒中。通过连接带，可以使在有积水的时候使挡板尽可能大地被打开，提高整体排水效率。

方案三：在方案一的基础上进一步，所述储水盒的下方设置有气囊，所述气囊连通有气缸，所述气缸的活塞杆连接有指针，沿着指针的运动方向设置有警告牌；所述警告牌上设置有表示积水深度的刻度尺。

当储水盒开始蓄水后，整体重量增加，向下压迫气囊，使气囊向气缸通气，推动气缸的活塞杆向外运动，与气缸活塞杆连接的指针向外运动，使指针指到警告牌上刻度尺的某一刻度值，该刻度值就是当前道路的积水深度。这个对于地下通道尤其重要，驾驶员不用再在心里初步估量是否能将车辆开过积水，通过读取指针指着的刻度值，能够清楚地直到当前道路的积水情况，进而能够准确地判断车辆是否能够通过，使车辆在行驶时能够更加快速地进行道路选择，减少因为在积水中熄火而造成的交通堵塞。更重要的是，本发明几乎没有利用其他能源，指针运动的动力都来自与积水的重量，本发明利用简单的结构，不仅达到了打开地漏排水的作用，还起到了自动进行水深提示的作用。

方案四：在方案三的基础上进一步，所述气囊与所述气缸之间连通有连通管，所述连通管上设有气阀；所述气阀仅在储水盒下降时打开。

根据热胀冷缩的原理，气囊中的空气，在温度较高的时候，如40摄氏度，即使储水盒中没有水，气囊也极有可能因为气体体积的变化而向气缸通气，使气缸活塞杆运动，这样就会造成指针指示的误差。为了避免这种误差，在连通管上设置气阀，只有当储水盒向下运动的时候才能被打开，有效避免了因为温度情况而使指示结果产生偏差的情况。

方案五：在方案四的基础上进一步，所述气阀，包括铰接在连通管管壁上的挡片以及与挡片联动的翘片；所述挡片位于连通管内，所述翘片位于连通管外；向下按压翘片时，挡片向连通管管壁靠近并通过连通管连通气囊和气缸。

储水盒在向下运动时，利用自身重量向下按压翘片，使连通管内的挡片朝着连通管的管壁靠近露出连通管，使气囊和气缸连通，使气囊中的空气能够流进到气缸中，让气缸活塞杆做功。而如果储水盒中没有水，只是因为温度等原因而使气囊内的气压变化，此时气囊中的气流流进连通管后，会因为挡片的阻挡，不会进入到气缸中，避免了指针的指示误差。

方案六：在方案五的基础上进一步，所述翘片和挡片一体成型，所述翘片和挡片之间的夹角大于90度小于180度；所述连通管管壁上设有气孔，所述挡片可遮挡气孔。

翘片和挡片一体成型，这使得在向下压翘片的时候，可以使挡片同步向上运动，最终达到向下压翘片时，使挡片贴着连通管的管壁，露出连通管的通道，使气囊和气缸之间连通。连通管管壁上设置气孔，这使得挡片没有被抬起的时候，气囊的气压因为挡片的阻挡无法进入到气缸中，又因为气孔的存在，使从气囊进入到连通管的气体从气孔中散出，既有效保证了气囊体内的气压，避免气压过大得不到释放而爆炸，又保证了在气阀打开时通过连通管连通气囊和气缸，使气囊中的气压能够推动气缸活塞杆做功。

附图说明

图1为本发明城市智能高效管理系统实施例中地漏终端的结构示意图。

图2为本发明城市智能高效管理系统实施例中地漏终端的又一视角的结构示意图。

图3为本发明城市智能高效管理系统实施例中气阀与连通管的连接结构示意图。

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：地漏框1、横条2、防堵框3、支杆4、挡板5、连接带6、储水盒7、气囊8、弹簧9、警告牌10、连通管11、气阀12、气缸13、指针14、翘片15、挡片16、气孔17。

城市智能高效管理系统，包括服务器以及服务器电连接的多个地漏终端；地漏终端的个数与地漏数量一致。本实施例中的服务器采用华为云服务器或者阿里云服务器，也可以采用其他具有无线传输功能的网络服务器。

如图1所示，地漏，包括呈矩形框结构的地漏框1，以及间隔安装在地漏框1上的四个横条2，四个横条2之间的镂空以及四个横条2与地漏框1之间的镂空，就是供雨水和积水流过的空间，地漏一般都安装在下水道的上方，水从地漏流入到下水道中。

如图1和图2所示，地漏终端，包括卡接在地漏框1上的防堵框3，整个防堵框3将所有横条2包围在内部，防堵框3上间隔卡接有三根支杆4，其中每个支杆都与横条2平行，支杆所在的位置正好是地漏框1的镂空位置上。以支杆为中轴，在每个支杆4上铰接挡板5，每个支杆4与挡板5的连接处位于该挡板5的中线位置上，使一个挡板5位于支杆两侧的部分形状、大小、重量完全相同，使在没有外力的作用下，挡板5能够水平放置。

所有挡板5的下方或者说每个地漏的下方都在地下水道的上方安装有用蓄水的储水盒7；储水盒7上安装有太阳能电池，与太阳能电池连接在同一电回路的重量传感器以及与重量传感器电连接的无线传输模块；太阳能电池选用现在市场上售卖的埃克塞德蓄电池或者天合光能的太阳能电池产品，也可以选用其他类似的，能够将太阳能转化为电能进行存储的能源结构。无线传输模块，可以采用蓝牙4.0模块，也可以采用ZigBee模块，所采用的蓝牙4.0模块或者是ZigBee模块本身都是包含单片机之类控制器件的集成模块。重量传感器，采用西班牙的UTILCELL称重传感器，或者STC-100Kg，或者其他类似的能够检测重量的传感器即可。

通过无线传输模块，按照现有技术与服务器建立联系，太阳能电池利用太阳光为无线传输模块和重量传感器供能，重量传感器检测储水盒7及其内部装载积水的总重量，无线传输模块将重量传感器检测到的储水盒7的重量信号发送给服务器。这样就可以通过服务器实时监控每个地漏所在道路的积水情况，能够高效地根据每个道路的积水情况，引导车辆走安全的道路，能够有效避免这些积水路段造成的拥堵，提高整个城市交通的管理效率。

如图2所示，所有挡板5的左侧均与储水盒7的顶端通过连接带6连接，当储水盒7向下运动时，可以拉动挡板5的左侧向下运动，挡板5的右侧向上运动，使挡板5形成倾斜状态，露出被遮挡的地漏镂空，使积水可以从镂空流下去。储水盒7的底面和下水道地面之间连接有四根用来支撑储水盒7的弹簧9。当储水盒7中不装水的时候，储水盒7自身的重力与弹簧9的支撑力达到平衡，当挡板5被倾斜有积水落入到储水盒7后，储水盒7的重量增加。使储水盒7向下运动，同时通过连接带6拉动挡板5打开。

储水盒7的下方位于四根弹簧9之间的位置放置有充满气的塑胶气囊8，气囊8的右端通过连通管11连通有气缸13，气缸13的活塞杆向上垂直连接有伸出地面的指针14，指针14为一个长杆机构，气缸13的活塞杆在前后运动的时候，使得指针14跟着前后运动。在地漏终端的右侧安装了警告牌10，警告牌10的长度方向和活塞杆的伸缩方向一致。在警告牌10上显示有用来表示积水深度的刻度尺，刻度尺的设置按照现有技术设置即可。

当储水盒7开始蓄水后，整体重量增加，向下压迫气囊8，使气囊8开始经过连通管11向气缸13通气，推动气缸13的活塞杆向外运动，与气缸13活塞杆连接的指针14向外运动，警告牌10都设置在高于积水面的地方，指针14的顶端同样高于积水面，能够使司机观察到。使指针14指到警告牌10上刻度尺的某一刻度值，该刻度值就表示的是当前道路的积水深度。这个对于地下通道尤其重要，驾驶员不用再在心里初步估量是否能将车辆开过积水，通过直接查看指针14指在警告牌10上的位置，读取指着的刻度尺上的刻度值，能够清楚地直到当前道路的积水情况，进而能够准确地判断车辆是否能够通过，使车辆在行驶时能够更加快速地决定是继续前行还是后退选择其他的道路，减少因为判断水深失误而在积水中熄火的情况，进一步减少因此而造成的交通堵塞情况。

连通管11上设有用来封堵连通管11的气阀12，气阀12仅在储水盒7下降时被储水盒7打开，使气囊8和气缸13通过连通管11连通。

根据热胀冷缩的原理，气囊8中的空气，在温度较高的时候，如40摄氏度，即使储水盒7中没有水，气囊8也极有可能因为气体体积的变化而向气缸13通气，使气缸13活塞杆运动，这样就会造成指针14指示的误差。为了避免这种误差，在连通管11上设置气阀12，只有当储水盒7向下运动的时候才能被打开，有效防止无水时高温造成的指针14误启动的情况。

如图3所示，气阀12，包括一体成型的翘片15和挡片16，翘片15和挡片16的交界处铰接在连通管11的上管壁上，在连通管11的管壁上靠近铰接处的位置上开有气孔17。挡片16位于连通管11内，翘片15位于连通管11外；向下按压翘片15时，挡片16从下往上向连通管11管壁靠近，挡片16在贴紧连通管11的上管壁时，挡片16覆盖住气孔17，使整个连通管11完全形成一个从气囊8到气缸13的密封通道，使气囊8中过来的气压都用来做有用功。

翘片15和挡片16之间的夹角大于90度小于180度，呈钝角，这使得翘片15在向上翘起的时候，挡片16能够完全地堵住连通管11；当储水盒7将翘片15压下去后，挡片16能够向上转动到与连通管11管壁贴在一起并遮挡封堵气孔17。

连通管11管壁上设置气孔17，这使得挡片16没有被抬起的时候，气囊8的气压因为挡片16的阻挡无法进入到气缸13中，又因为气孔17的存在，使从气囊8进入到连通管11的气体从气孔17中散出，既有效保证了气囊8体内的气压，避免气压过大得不到释放而爆炸，又保证了在气阀12打开时通过连通管11连通气囊8和气缸13，使气囊8中的气压能够推动气缸13活塞杆做功。

储水盒7在向下运动时，利用自身重量向下按压翘片15，使连通管11内的挡片16朝着连通管11的管壁靠近露出连通管11，使气囊8和气缸13连通，使气囊8中的空气能够流进到气缸13中，让气缸13活塞杆做功。而如果储水盒7中没有水，只是因为温度等原因而使气囊8内的气压变化，此时气囊8中的气流流进连通管11后，会因为挡片16的阻挡，不会进入到气缸13中，避免了指针14的指示误差。

为了使挡片16能够更好地遮盖气孔17，在挡片16靠近气孔17的一侧上一体成型安装有向上的翘起。

本发明通过地漏终端，检测到每个地漏所在道路的积水情况，这是现有城市管理系统从未想过的监控管理环节，能够使整个管理系统花费最小的代价能够掌握当前道路情况，进而有助于进行路线调整，使整个城市的交通岗能够更加高效的运转。更重要的是本发明充分考虑了气温等各种因素对气囊8的影响，通过设置的气阀12，有效避免了这种误差带来的不利影响

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，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。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 (6)

1.城市智能高效管理系统，其特征在于：包括服务器以及服务器电连接的多个地漏终端；所述地漏终端，包括设置在地漏周围的防堵框，所述防堵框上间隔设置有多根支杆，所述支杆上铰接有挡板，每个支杆与挡板的连接处位于该挡板的中线位置上；所有挡板的下方设置有用蓄水的储水盒；所述储水盒上设置有重量传感器以及与重量传感器电连接的无线传输模块；所述无线传输模块将重量传感器检测到的储水盒的重量信号发送给服务器。

2.根据权利要求1所述的城市智能高效管理系统，其特征在于：挡板的一侧与储水盒之间设置有连接带，所述储水盒的底面设置有用来支撑储水盒的弹簧。

3.根据权利要求1所述的城市智能高效管理系统，其特征在于：所述储水盒的下方设置有气囊，所述气囊连通有气缸，所述气缸的活塞杆连接有指针，沿着指针的运动方向设置有警告牌；所述警告牌上设置有表示积水深度的刻度尺。

4.根据权利要求3所述的城市智能高效管理系统，其特征在于：所述气囊与所述气缸之间连通有连通管，所述连通管上设有气阀；所述气阀仅在储水盒下降时打开。

5.根据权利要求4所述的城市智能高效管理系统，其特征在于：所述气阀，包括铰接在连通管管壁上的挡片以及与挡片联动的翘片；所述挡片位于连通管内，所述翘片位于连通管外；向下按压翘片时，挡片向连通管管壁靠近并通过连通管连通气囊和气缸。

6.根据权利要求5所述的城市智能高效管理系统，其特征在于：所述翘片和挡片一体成型，所述翘片和挡片之间的夹角大于90度小于180度；所述连通管管壁上设有气孔，所述挡片可遮挡气孔。