CN109163781A - 一种积水检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种积水检测装置及系统。该积水检测装置包括连通器模块、测量模块和信号收发模块；所述连通器模块用于固定于地面和供积水进入；所述测量模块分别与所述连通器模块和信号收发模块连接，接收所述信号收发模块的测量指令对所述连通器模块内的水位高度进行测量，将测量数据发送给所述信号收发模块；所述信号收发模块，接收云端服务器的测量指令并发送给所述测量模块，将从所述测量模块接收的测量数据发送给云端服务器。本发明提供的方案，能够能极大降低成本和更容易安装部署，满足当前使用需求。

Description

一种积水检测装置及系统

技术领域

本发明涉及电子及网络技术领域，具体涉及一种积水检测装置及系统。

背景技术

目前，积水检测是近来兴起的一个新市场。中国每年因特大暴雨带来巨大损失，而城市内涝是暴雨带来的最严峻的问题之一，目前城市内涝测量可以通过积水检测技术来测量。积水检测的最终目的是通过采集积水信息形成积水网络，改善排水设施最终服务民众。现有技术中的积水检测装置，其数据采集部分基本都由摄像头、电子水尺等组成。但是，其摄像头价格较高，而且它采集的图像需要通过图像识别甚至是人工监测来得到数据，开发成本和人工成本大；而电子水尺所需费用至少也需上千元；再加上控制芯片、传输模块、物理外壳等，现有技术中一套能够稳定运行的积水测量装置价格往往在几千到上万元不等。

因此，现有技术的积水检测设备，存在造价高昂、难以大量部署的问题，无法满足当前使用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种积水检测装置及系统，能极大降低成本和更容易安装部署，满足当前使用需求。

根据本发明的一个方面，提供一种积水检测装置：

包括连通器模块、测量模块和信号收发模块；

所述连通器模块用于固定于地面和供积水进入；

所述测量模块分别与所述连通器模块和信号收发模块连接，接收所述信号收发模块的测量指令对所述连通器模块内的水位高度进行测量，将测量数据发送给所述信号收发模块；

所述信号收发模块，接收云端服务器的测量指令并发送给所述测量模块，将从所述测量模块接收的测量数据发送给云端服务器。

优选的，所述装置还包括用于控制所述信号收发模块和所述测量模块的单片机；其中，

所述单片机根据所述信号收发模块从云端服务器接收到的测量指令，控制所述测量模块对连通器模块内的水位高度进行测量，接收所述测量模块的测量数据并指示所述信号收发模块发送给云端服务器。

优选的，所述测量模块、信号收发模块和所述单片机为集成一体封装或单独分开设置。

优选的，所述连通器模块包括用于固定于地面的管体、设置在所述管体内的浮漂，所述管体在底部和侧面设有供进水的小孔。

优选的，所述测量模块包括传感器，所述传感器设置在所述管体上部，用于确定所述管体内的水位高度。

优选的，所述传感器为红外传感器，所述红外传感器根据在所述管体无水及进水的不同情况下自身位置到所述浮漂的距离确定所述管体内的水位高度；或，

所述传感器为超声波传感器，所述超声波传感器通过测量电压值确定所述所述管体内的水位高度。

优选的，所述管体的小孔按从下向上逐渐稀疏方式设置，下端的孔分布于管体四周，上面的孔分布于管体其中一侧面。

优选的，所述装置还包括用于供电的电池；和/或，

所述装置还包括根据不同积水深度显示不同颜色的警告灯。

根据本发明的另一个方面，提供一种积水检测系统，所述系统包括如上述的积水检测装置和云端服务器；

其中，所述云端服务器向所述积水检测装置发送测量指令，接收所述积水检测装置发送的积水的测量数据。

优选的，所述云端服务器包括如下任一项或至少两项模块；

用户管理模块，设有登陆功能和注册功能；

数据展示界面模块，设有积水点的即时数据展示界面或历史数据展示界面；

数据库模块，存储应用程序数据、用户数据和积水点的测量数据；

快速注册界面模块，设有快速注册功能；

API接口模块，用于设置API接口供服务商接入使用。

可以发现，本发明提供的积水检测装置，设置了连通器模块、测量模块和信号收发模块，其中所述连通器模块可以用于固定于地面和供积水进入，而测量模块分别与所述连通器模块和信号收发模块连接，接收所述信号收发模块的测量指令对所述连通器模块内的水位高度进行测量，将测量数据发送给所述信号收发模块，所述信号收发模块接收云端服务器的测量指令并发送给所述测量模块，将从所述测量模块接收的测量数据发送给云端服务；其中连通器模块是用于与地面连接的物理模块，而包含了电子元件的测量模块和信号收发模块则与物理模块(连通器模块)分离设置，维护方便，这样就保证了设备的稳定性、低功耗以及方便部署的特性，同时可以大幅削减单个测量端的设备成本，价格更低，使得产品更容易广泛部署。

进一步的，所述装置还可以包括用于控制所述信号收发模块和所述测量模块的单片机；其中，所述单片机根据所述信号收发模块从云端服务器接收到的测量指令，控制所述测量模块对连通器模块内的水位高度进行测量，接收所述测量模块的测量数据并指示所述信号收发模块发送给云端服务器。

进一步的，所述连通器模块可以包括用于固定于地面的管体、设置在所述管体内的浮漂，所述管体在底部和侧面设有供进水的小孔。

进一步的，所述测量模块设置有传感器，所述传感器可以为红外传感器，所述红外传感器根据在所述管体无水及进水的不同情况下自身位置到所述浮漂的距离确定所述管体内的水位高度；或，所述传感器可以为超声波传感器，所述超声波传感器通过测量电压值确定所述所述管体内的水位高度。

进一步的，所述连通器模块的管体的小孔可以按从下向上逐渐稀疏方式设置，下端的孔分布于管体四周，上面的孔分布于管体其中一侧面，这样在放置积水检测装置时可以调整该面朝向，避免行车或其他物体造成的水波对管内造成直接冲击。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本发明的一种积水检测装置的架构的示意图；

图2为本发明的一种积水检测装置的架构的另一示意图；

图3为本发明的一种积水检测系统的架构的示意图；

图4为本发明的实施例中的即时数据展示界面的示意图；

图5为本发明的实施例中的快速注册界面的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供一种积水检测装置和系统，能极大降低成本和更容易安装部署，满足当前使用需求。

现有技术中，由于一方面人力测量的成本较高，且容易带来安全隐患，另一方面现有的自动测量仪器部署成本过高，难以形成网络，并且没有开放数据，缺乏对数据的进一步分析和处理，因此存在造价高昂、难以大量部署的问题，无法满足当前使用需求。本发明针对以上问题，设计了一套针对道路积水问题的解决方案，该方案结合了物联网与云计算技术，也称为“积水云”方案，该方案提供的积水检测装置和系统，能极大降低成本和更容易安装部署，满足当前使用需求。

以下结合附图详细介绍本发明的方案。

图1为本发明的一种积水检测装置的架构的示意图。

参见图1，本发明的积水检测装置，包括连通器模块101、测量模块102和信号收发模块103。

所述连通器模块101用于固定于地面和供积水进入；

所述测量模块102分别与所述连通器模块101和信号收发模块103连接，接收所述信号收发模块103的测量指令对所述连通器模块101内的水位高度进行测量，将测量数据发送给所述信号收发模块103；

所述信号收发模块103，接收云端服务器的测量指令并发送给所述测量模块102，将从所述测量模块102接收的测量数据发送给云端服务器。

也就是说，本发明重新设计了一套测量积水的装置，主要包括三个模块：连通器模块、测量模块和信号收发模块。其中信号收发模块可以是基于各种不同协议进行通信，例如可以基于NB-IOT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)协议协议但不局限于此，还可以是其他类型的物联网协议或互联网协议等，例如UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)或CoAP(Constrained Application Protocol，受限制的应用协议)协议。其中，NB-IOT是当下非常热门的物联网技术之一，具有覆盖广、多连接、低功耗、低成本等优点，覆盖广和多连接就带来了前所未有的应用场景，例如远程抄表、智能路灯、物流环保安防等领域。其中信号收发模块也可以应用于不同的物联网平台，例如可以应用于移动网络的OneNet平台或电信网络的OceanConnect平台等。

可以发现，本发明提供的积水检测装置，设置了连通器模块、测量模块和信号收发模块，其中所述连通器模块可以用于固定于地面和供积水进入，而测量模块分别与所述连通器模块和信号收发模块连接，接收所述信号收发模块的测量指令对所述连通器模块内的水位高度进行测量，将测量数据发送给所述信号收发模块，所述信号收发模块接收云端服务器的测量指令并发送给所述测量模块，将从所述测量模块接收的测量数据发送给云端服务；其中连通器模块是用于与地面连接的物理模块，而包含了电子元件的测量模块和信号收发模块则与物理模块(连通器模块)分离设置，即实现物理模块与电子元件分离，这样就保证了设备的稳定性、低功耗以及方便部署的特性，同时可以大幅削减单个测量端的设备成本，价格更低，例如可以低于100元，使得产品更容易广泛部署。

图2为本发明的一种积水检测装置的架构的另一示意图。图2相对于图1更详细描述本发明方案。

参见图2，本发明的积水检测装置，包括连通器模块201、测量模块202和信号收发模块203，另外还包括用于控制所述信号收发模块203和所述测量模块202的单片机204、用于供电的电池206、根据不同积水深度显示不同颜色的警告灯207。

其中，所述连通器模块201包括用于固定于地面的管体、设置在所述管体内的浮漂205，所述管体在底部和侧面设有供进水的小孔。

其中，所述测量模块202可以是传感器，所述传感器设置在所述连通器模块201的管体上部，用于确定所述管体内的水位高度。

测量模块202可以在不同的天气情况下或在不同的进水水位的增长速度下，采用不同的测量频率测量管体内的水位高度。

其中，所述传感器可以为红外传感器，所述红外传感器根据在所述管体无水及进水的不同情况下自身位置到所述浮漂的距离确定所述管体内的水位高度；或，所述传感器可以为超声波传感器，所述超声波传感器通过测量电压值确定所述所述管体内的水位高度。

其中，所述管体的小孔按从下向上逐渐稀疏方式设置，下端的孔分布于管体四周，上面的孔分布于管体其中一侧面。

其中，信号收发模块203可以接收云端服务器的测量指令，通过单片机204发送给测量模块202执行测量；也可以接收测量模块202的测量数据，上报给云端服务器。

其中，所述单片机204可以用于控制所述信号收发模块203和所述测量模块202。其中，单片机204可以根据信号收发模块203从云端服务器接收到的测量指令，控制测量模块202例如传感器对连通器模块201的管体内的水位高度进行测量，并可以控制检测频率。单片机204可以根据不同的天气情况下或在不同的进水水位的增长速度下，控制测量模块202采用不同的测量频率测量管体内的水位高度。其中，单片机204可以将测量模块202的测量数据指示信号收发模块203发送给云端服务器。

其中，所述浮漂205可以为白色泡沫材质、表面光滑平整的圆柱体，或其他材质，其他形状的物体。

其中，电池206用于供电，可以是太阳能电池或其他电池等。

其中，警告灯207可以根据不同积水深度显示不同颜色来提醒路人或用户。

以下进一步详细描述本发明方案。

本发明的积水检测装置，通过连通器的原理和红外测距原理，能够以较低功耗，较为精准(例如误差1cm)地测定对应地点的积水水位，进行简单的滤波处理，减少测得数据误差，并确保检测数据的可靠性，以完成后续的分析。积水检测装置可以根据云端服务器下发的天气状况，以及当前的积水状况，智能选择不同的测量频率，在水位变化程度超出当前模式预期的时候，能够自主调整测量频率，以提高数据的实时性，减少功耗，降低维护成本，便于大量部署形成网络。在空闲时，还可以自动检测设备，以便及时维护。

当积水检测装置采集到水位数据以后，将测量数据通过信号收发模块并利用LWM2M(lightweight Machine to Machine，轻量级M2M，是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务)物联网专用协议传输给云端服务器，存入数据库，再提供给前端进行数据的可视化处理。

考虑到积水检测装置为固定设备，无需GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块长期上报位置，因此在实地部署时，工作人员可以通过手机web端，输入设备号后，一键定位设备位置即可。通过这种简便的方式，可以有效避免GPS带来的不必要的功耗，以及设备的成本。

本发明对于积水检测装置，设计力求低成本、低功耗、免维护、寿命长、体积小，从而实现广覆盖，最终形成一个设备网络，传输可以有一定延迟，测量精度可以达到1cm。积水检测装置的连通器模块，可以根据不同环境选用相应材料制作管和浮漂，根据不同测量要求选用相应测量范围的红外测距传感器和其他长度的管子等。本发明在不同环境下可以设计多种测量模块，以适应工程要求。积水检测装置设有红黄两色警告灯，积水达到警告高度亮黄灯，达到危险高度亮红灯，以提醒司机积水深度，提前避免危险情况的发生。

本发明的连通器模块，可以是以一根直径约3cm，高约1m的PVC(Polyvinylchlorid，聚氯乙烯)管为主体但不局限于此，垂直固定于地面。对于该管体的材质，可以为聚乙烯，也可以为聚丙烯，还可以为聚氯乙烯、又可以为聚苯乙烯等，本发明不加以限定。另外，该管体的形状可以为柱形，也可以为圆柱形，还可以为方形等，本发明不加以限定。本发明对于该管体的大小、高度，可以以实际的道路积水检测的需要进行设置，本发明不加以限定。本发明在管体内部设有轻制浮漂等，在管体上有若干小孔，底部可进水，从下向上渐渐稀疏，其中最下端孔分布于管的四周，上面的孔只分布于一面，放置时调整该面朝向，可以避免行车或其他物体造成的水波对管内造成直接冲击。其中，浮漂可以用白色泡沫圆柱体，表面光滑平整，利于红外测量时的反射。需说明的是，也可以采用其他材质或其他形状。

其中，可以在管体上部位置放置红外测距传感器或超声波传感器、单片机、信号收发模块等。需说明的是，传感器、单片机和信号收发模块等可以集成在一起，也可以分开设置。其中，测量模块(传感器)、单片机和信号收发模块等为集成整体密封时，可以给红外传感器提供一个合适的测量环境。也就是说，本发明为了避免水汽带来影响，延长电子元件的寿命，同时让设备更换，维修更方便，将测量模块和其它电子模块封装在一起。

其中，积水检测装置的连通器模块可拆卸，即可以和单片机、传感器、电池等电子部分分离，这样便于维护。

本发明针对不同的环境设计了两套不同的测量方案：

其中一种是基于红外传感器的解决方案。该方案中，红外传感器放置置于管体上部，根据红外传感器在管体无水时到浮漂的距离、在管体进水后到浮漂的距离，可以计算得到水面高度。该测量方法的优点是保持测量环境的稳定，防止雨水成分变化导致的测量误差，且有效解决红外测距传感器无法测量近距离的问题，同时半密封环境保证测量环境的稳定性，延长器件使用寿命。该方案具有良好的精度，造价低廉，稳定性好，不易受到溅水的影响；在适用环境方面，大部分环境均可适用，同时可以根据当地的历史积水状况，选择不同长度的测量设施；在测量精度方面，稳定后误差可以小于1cm。

另外一种是基于超声波传感器的解决方案。超声波传感器也是放置置于管体上部位置。该方案超声波采用了三角测量方法，被测物体的材质、环境温度以及测量时间都不会影响传感器的测量精度。传感器输出电压值对应探测的距离，因此通过测量电压值就可以得出水位的高度。该方案的优点是超声波在相同成本下，相比红外传感器具有更长的测量距离，更适合可以吸附在积水点上方的特点；但容易受障碍物的影响；在适用环境方面，超声波传感器可直接吸附在积水点的正上方，例如桥面，隧道顶部等位置。在测量精度方面，无障碍情况下误差可以小于1cm。

本发明积水检测装置中的单片机可以放置传感器与电池之间位置，可以将数据通过信号收发模块传送到云端服务器，可以实现对积水检测装置的控制，在不同的天气情况下控制测量模块(传感器)用不同的频率进行测量，根据积水增长速度自动调节测量频率。本发明将具体数据处理设置在云端服务器实现，力求简化单片机的运算，可以选用低运算量的单片机，以降低成本。

本发明可以由云端服务器从天气部门获得天气数据，进行处理，向积水检测装置中的测量模块发送不同控制指令，控制测量模块的状态和测量频率。例如：

晴好：节电状态PSM

无法确定：空闲态eDRX

下雨：连接态DRX

小雨：1d(或24h)降雨量小于10mm者，设置为30min测量一次；

中雨：1d(或24h)降雨量10～25mm者，设置为20min测量一次；

大雨：1d(或24h)降雨量25～50mm者，设置为20min测量一次；

暴雨：1d(或24h)降雨量50～100mm者，设置为10min测量一次；

大暴雨：1d(或24h)降雨量100～250mm者，设置为10min测量一次；

特大暴雨：1d(或24h)降雨量在250mm以上者，设置为5min测量一次。

需说明的是，上述以测量一次为一分钟内测三组数据举例说明但不局限于此。

本发明对于积水检测装置中的电池部分，可以是蓄电池或太阳能电池，例如蓄电池可以用来保证连续下雨时为模块提供足够的点亮，同时太阳能电池板在晴天时为蓄电池充电，让整个模块可持续性更强。

上述详细介绍了本发明的积水检测装置，以下介绍对应的积水检测系统。

图3为本发明的一种积水检测系统的架构的示意图。

参见图3，本发明的积水检测系统，包括积水检测装置301和云端服务器302；

其中，所述云端服务器302向所述积水检测装置301发送测量指令，接收所述积水检测装置301发送的积水的测量数据。其中，积水检测装置301的功能可参见上述图1和图2中的描述。

其中，所述云端服务器302包括如下任一项或至少两项模块：

用户管理模块，设有登陆功能和注册功能；

数据展示界面模块，设有积水点的即时数据展示界面或历史数据展示界面；

数据库模块，存储应用程序数据、用户数据和积水点的测量数据；

快速注册界面模块，设有快速注册功能。

API接口模块，用于设置API接口供服务商接入使用。

其中，所述云端服务器获取天气预报数据，根据所述天气预报数据向所述积水检测装置下发测量指令。

以下进一步详细介绍本发明的积水检测系统。

本发明系统设计了一套休眠机制，云端服务器可以根据当日天气向测量端下发指令，控制测量端即积水检测装置的测量频率，同时积水检测装置也会根据当前的积水状况调节测量频率，进一步减少了产品的功耗。

本发明可以利用腾讯云，在云端服务器将设备发送的数据构整理存储，为后续的数据分析处理做好准备。

本发明在云端服务器设计开放API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)接口，提供给有需求的各类服务商，提供给市政部门可以及时获知道路积水情况，合理调配泵车、人力，减少暴雨中工作人员的工作量和面临的风险，结合降雨量得出各个积水点积水和排水能力，合理维护城市排水系统，改造棚户区和城市低洼地带，保证居民的居住、出行安全，节省大量人力物力。

本发明的系统设计了一套设备注册方案，使得设备在部署时能快速完成注册，方便管理，利用这套机制，可以省去GPS模块，使得功耗和成本进一步降低。在注册登录之后，网页上会根据部署时的地理位置信息在地图上做出标注，并根据实时水位用不同的颜色标识。每个测量点都有一个水位变化趋势图和历史数据。云端服务器还将对测得数据的进一步分析，提供相应的预警分析等服务，并将数据开放给其他服务商。

一关于云端服务器的用户管理模块(用户管理部分)：

本发明对系统的主要用户整体进行详细的分析，准确把握用户想法，充分地了解用户需求，有针对性地设计系统功能，更精准地解决用户需求，达到良好的用户体验。本发明系统的主要用户是当地市政部门以及暴雨时出行的市民，用于监测、预警具体道路的积水状况，对实时性要求较高。

本发明的用户管理部分分为登陆功能和注册功能。系统的登陆功能通过查找数据库验证用户身份。系统在前端创建表单，用户输入账号密码后点击“登陆”按钮，触发表单提交事件，将表单内容传送至后台服务器，后台服务器检测用户输入，若验证失败，将错误信息传送至前端显示，若验证成功，则跳转至用户主页，其验证过程如下：

若用户输入账号密码为空，则返回错误信息“账号密码不能为空”。若用户输入账号不为空，则开始查找数据库搜索相应的账号，若未能查询到结果，则返回错误信息“用户不存在或密码错误”。若能够查询到该用户，则返回数据库中存储的用户密码，并与表单中提交的密码加密后的hash值作对比，若不一致，则返回错误信息“密码错误”。若密码一致，则验证成功，网页跳转至用户主页，并将客户端Session设置为用户账号ID

在网络应用中，Session对象称为“会话控制”，存储特定用户会话所需的属性及配置信息。这样，当用户在应用程序的Web页之间跳转时，存储在Session对象中的变量将不会丢失，而是在整个用户会话中一直存在下去。当用户请求来自应用程序的Web页时，如果该用户还没有会话，则Web服务器将自动创建一个Session对象。当会话过期或被放弃后，服务器将终止该会话。登陆后即可设置客户端session.user，该客户端将以此id为身份继续会话。

若用户未注册过，在登陆界面可以点击“注册”按钮跳转至注册页面注册新账号，注册界面创建表单要求用户填写账号密码并确认密码，点击“注册”按钮提交表单至后台服务器，服务器收到表单后检查表单。若表单输入为空，则返回错误信息“表单不为空”，若密码和确认密码不一致，则返回错误信息“密码不一致”。若用户输入无误，则查找数据库是否该用户名已经注册过，若查询到结果，则返回错误信息“该用户已存在”，若未查询到结果，则将该账号密码存入数据库，并跳转至登陆界面。

二数据展示界面模块：

本发明的数据展示界面模块设有积水点的即时数据展示界面或历史数据展示界面。

即时数据展示界面：包括数据展示、数据更新和位置信息同步。参见图4所示。

数据展示：当用户登录成功后将页面将会跳转至地图界面，云端服务器会侦听用户所在的位置信息，并根据定位信息，将用户页面定位到合适的位置，对于不同的设备，前端脚本将根据设备的设备id，定时向后端提交一个表单，后端则根据表单的设备id，从数据库中提取最新的数据作为响应返回给前端，前端将根据得到的响应结果对不同的设备进行渲染。

数据更新：云端服务器将定时向物联网平台发出get请求，并将得到的数据插入数据库，并对收到的数据去重、分类，从而达到数据的实时更新的目的。需说明的是，物联网平台可以是不同类型的平台，例如可以是OneNet平台或OceanConnect平台等。

位置信息同步：本发明考虑到设备的位置是固定的，同时为了降低成本和功耗，已经将设备的位置和设备id捆绑，在查看设备时，只需要根据设备id索引得到GPS位置信息。同时后续可以考虑将设备GPS位置信息存入数据库，方便批量管理。

历史数据展示界面：

其中，后端从数据库中批量获取数据，并根据数据流将过去二十四小时的每个数据点的数据按时间划分，在统计图中以日积水分布图、月积水分布图的形式展现出来，提供给在线地图运营商方便进行路径规划，给市政部门方便进行预警，检修和资源调配，给交通部门方便进行交通疏导。

三数据库模块：

数据库模块存储应用程序数据、用户数据和积水点的测量数据。

数据库存储了Web应用程序的数据，为了尽量少地占用资源，更有效的存储用户数据，同时加快服务器访问数据库的速度，设计合适的数据库十分重要。

本发明在进行数据库设计时，对系统中所出现的各种数据进行分析，构造出相应的实体并且明确实体的含义以及实体之间的逻辑关系，从此入手搭建并不断完善数据库。系统中主要的实体可以抽象为：

(1)用户实体。用户实体是系统对用户信息的抽象。其属性主要包括：用户名、密码。

(2)设备实体。设备点实体是对设备及其数据流的抽象。其属性主要包括：设备id、数据类型名、深度、上传时间等。

四快速注册界面模块：

快速注册界面模块设有快速注册功能，参见图5所示。打开快速注册界面的时候，云端服务器会侦听用户所在的位置信息，并根据定位信息，将用户页面定位到合适的位置，将这个位置信＝信息存到一个变量内。若觉得定位不准确，则点击重新定位按钮进行重新定位，位置信息变量更新。位置确定后输入设备号并点击注册按钮。此时位置信息和设备号都会从手机上传到云端服务器，接着云端服务器在数据库中生成新的设备，并绑定相应GPS信息。

本发明方案与其他现有技术方案相比：

1)在部署方面：传统的设备，重量和体积都超过一个独立路牌，不方便携带部署以及运输。本发明方案的测量设备的高度不到1.5m，重量不超过3kg，普通人可以独立完成固定和部署，在固定完成设备后，输入设备号，实现云端同步位置，直接完成注册。

2)在价格方面：传统设备，其包含的摄像头昂贵，而且它采集的图像需要通过图像识别甚至是人工监测来得到数据，其开发成本和人工成本极大，而一个能准确测量一米以上积水深度的电子水尺，至少需要上千元。再加上控制芯片、传输模块、物理外壳等，一套能够稳定运行的积水测量装置价格往往在几千到上万元不等。而同时，摄像头等设备耗电量极大，尽管大部分设备都配备有太阳能板，但实际上这并不能满足需要，因此大部分的设备都通过市政供电，极大地增加了部署成本。而由于其造价和部署成本高昂，运营维护时也需要投入更多的人力物力。本发明方案，单个设备成本大概在100元左右，这在未来信号收发模块、资费价格下降后，会进一步的降低相比类似产品，有极大的价格优势。

3)在功耗方面：传统的设备利用GSM(Global System for MobileCommunication，全球移动通信系统)组网，或者是有线组网，测量方式单一，需要构建较大的太阳能电池板或者是独立布线才能满足供电。本发明方案，利用物联网协议例如NB-IOT组网，智能调节测量频率，例如晴天休眠等机制，临时性降雨强制开启，仅需锂电池，或者小块太阳能板就可以保证长时间的正常运行。

4)在稳定性方面：传统的电子水尺，电子元件长期浸入污水中，容易损坏。测量时，表面残留水滴会导致数据出错。传统的超声波设备，容易受到感应头下长期停留的障碍物干扰，对环境的依赖度较高。传统的压力式水位计，积水的密度难以确定，受泥沙淤积影响较大。本发明方案，测量装置采用半开放式测水系统，利用连通器的原理，半封闭的环境，避免溅水，使其更适应暴雨天等复杂的天气情况，内部采用浮漂，避免污水和泥沙淤积带来的影响消除除积水外带来的影响因素，内部浮漂随水位变化，不会受到其他因素的影响。采用多种智能算法，消除水体波动带来的影响，精度可以到达厘米级。

综上所述，本发明的方案，可以节省人工成本，产品价格低廉，产品设计更轻便，安装简便无需布线，更方便安装，利于大量部署，利于灵活更改；本发明同时设计将物理模块和电子元件分离，使得在使用过程中，使得维护更加方便。

此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本发明的上述方法中限定的上述各步骤的计算机程序代码指令。

或者，本发明还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或计算设备、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本发明的上述方法的各个步骤。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种积水检测装置，其特征在于：

包括连通器模块、测量模块和信号收发模块；

所述连通器模块用于固定于地面和供积水进入；

所述测量模块分别与所述连通器模块和信号收发模块连接，接收所述信号收发模块的测量指令对所述连通器模块内的水位高度进行测量，将测量数据发送给所述信号收发模块；

所述信号收发模块，接收云端服务器的测量指令并发送给所述测量模块，将从所述测量模块接收的测量数据发送给云端服务器。

2.如权利要求1所述的积水检测装置，其特征在于：

所述装置还包括用于控制所述信号收发模块和所述测量模块的单片机；其中，

所述单片机根据所述信号收发模块从云端服务器接收到的测量指令，控制所述测量模块对连通器模块内的水位高度进行测量，接收所述测量模块的测量数据并指示所述信号收发模块发送给云端服务器。

3.如权利要求2所述的积水检测装置，其特征在于：

所述测量模块、信号收发模块和所述单片机为集成一体封装或单独分开设置。

4.如权利要求1所述的积水检测装置，其特征在于：

所述连通器模块包括用于固定于地面的管体、设置在所述管体内的浮漂，所述管体在底部和侧面设有供进水的小孔。

5.如权利要求4所述的积水检测装置，其特征在于：

所述测量模块包括传感器，所述传感器设置在所述管体上部，用于确定所述管体内的水位高度。

6.如权利要求5所述的积水检测装置，其特征在于：

所述传感器为红外传感器，所述红外传感器根据在所述管体无水及进水的不同情况下自身位置到所述浮漂的距离确定所述管体内的水位高度；或，

所述传感器为超声波传感器，所述超声波传感器通过测量电压值确定所述所述管体内的水位高度。

7.如权利要求4所述的积水检测装置，其特征在于：

所述管体的小孔按从下向上逐渐稀疏方式设置，下端的孔分布于管体四周，上面的孔分布于管体其中一侧面。

8.如权利要求1所述的积水检测装置，其特征在于：

所述装置还包括用于供电的电池；和/或，

所述装置还包括根据不同积水深度显示不同颜色的警告灯。

9.一种积水检测系统，其特征在于，所述系统包括如上述权利要求1至8任一项所述的积水检测装置和云端服务器；

其中，所述云端服务器向所述积水检测装置发送测量指令，接收所述积水检测装置发送的积水的测量数据。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：

所述云端服务器包括如下任一项或至少两项模块；

用户管理模块，设有登陆功能和注册功能；

数据展示界面模块，设有积水点的即时数据展示界面或历史数据展示界面；

数据库模块，存储应用程序数据、用户数据和积水点的测量数据；

快速注册界面模块，设有快速注册功能；

API接口模块，用于设置API接口供服务商接入使用。