CN218299188U - 一种涵洞积水预警处理系统及其试验模型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种涵洞积水预警处理系统及其试验模型，包括双目测距装置、OLED显示屏、声光报警装置、NB‑IoT通信模块、控制中心和通信平台、电机驱动升降杆模块、排水泵，所述双目测距装置用于监测涵洞水位信息；所述涵洞洞口的积水位置通过排水管道连接安装在积水位置附近的排水泵的进水口，所述排水泵的出水口连接下水道；所述电机驱动升降杆模块包括电机驱动机构和升降杆，所述升降杆与电机驱动机构电连接，所述OLED显示屏和声光报警装置固定安装在涵洞洞口上方；所述双目测距装置、OLED显示屏、电机驱动机构、声光报警装置、排水泵均与控制中心电连接。双目测距减少了精度误差，同时能实现自动处理积水。
Description
技术领域
本实用新型属于涵洞安全监测系统和自动排水系统，涉及到一种城市涵洞积水预警处理系统及其试验模型。
背景技术
当前，我国经济日新月异，为缓解城市交通拥堵问题，很大一部分城市建造了大量的地下道、涵洞、下穿隧道、立交桥等。但是，很多城市在强降雨之后，这些地方及低洼地带积水严重，积水最深处甚至可超过两米，且持续时间长，无法及时排掉，给居民生活及城市交通安全带来了极大的隐患。随着我国国民经济的高速增长，人们对道路安全的诉求日趋强烈，而涵洞作为每个城市的市政公用基础设施承担着城市交通的重任，解决涵洞内的安全隐患成为我们的当务之急。因此，设计了一种涵洞积水检测和处理系统具有十分重要的意义。本实用新型研发了一种新型涵洞积水预警处理系统。
实用新型内容
本实用新型提供了一种新型涵洞积水预警处理系统及其试验模型，克服现传统的水位监测技术的外界干扰以及精度不高的缺陷，双目测距的方式减少了精度误差，同时能实现自动处理积水。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种涵洞积水预警处理系统，包括双目测距装置1、OLED显示屏2、声光报警装置3、NB-IoT通信模块9、控制中心7和通信平台10，其特征在于，该系统还包括电机驱动升降杆模块、排水泵8，
所述双目测距装置用于监测涵洞水位信息，安装在涵洞洞口，双目测距装置的摄像头朝向涵洞洞口内侧；
所述涵洞洞口的积水位置通过排水管道连接安装在积水位置附近的排水泵的进水口，所述排水泵的出水口连接下水道；
所述电机驱动升降杆模块包括电机驱动机构和升降杆，所述升降杆与电机驱动机构电连接，电机驱动机构用于控制升降杆的升降，升降杆固定在涵洞洞口两侧；
所述OLED显示屏2和声光报警装置3固定安装在涵洞洞口上方；
所述双目测距装置、OLED显示屏、电机驱动机构、声光报警装置、排水泵均与控制中心电连接，同时控制中心通过NB-IoT通信模块与通信平台进行远程双向通信。
一种涵洞积水预警处理系统试验模型，其特征在于，包括：双目测距装置1；OLED显示屏2；声光报警装置3；电机驱动升降杆模块4；用于模拟涵洞洞口的第一道路5；用于模拟涵洞的涵台的第二道路6；控制中心7；排水泵8；NB-IoT模块；
所述双目测距装置通过固定支架固定安装在第一道路上方，双目测距装置1的两个相机均朝向涵洞内侧，双目测距装置1与控制中心7电相连；在双目测距装置下方的支架上安装有升降杆，升降杆横跨在第一道路5两侧；
OLED显示屏2和声光报警装置3与控制中心7电相连，安装在第二道路6上方，正对来车方向；
排水泵8安装在第二道路6的下侧，排水泵一方面连接涵洞积水，一方面连接下水道，排水泵与控制中心7电连接；
NB-IoT模块9与控制中心7电连接，同时NB-IoT模块9与通信平台电连接；
所述第一道路用于车辆通过。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在洞口高处设置双目测距装置，利用双目测距装置和NB-IOT模块，监测并传递积水信息，避免了来回的车辆及行人的干扰，使测量结果更加准确，提高了检测范围，功耗更低，在市政系统中得到了广泛的应用。
本实用新型能够及时排出积水，保证交通通行。
本实用新型试验模型能够模拟涵洞积水监测处理情况，为后期的实际涵洞积水处理提供指导。
附图说明
图1是本实用新型涵洞积水预警处理系统的结构示意图。
图2是本实用新型试验模型的主视图。
图3是本实用新型试验模型的俯视图。
图4是本实用新型试验模型的右视图。
各附图标记如下：
1双目测距装置；2OLED显示屏；3声光报警装置；4电机驱动升降杆模块；5第一道路；6第二道路；7控制中心；8排水泵；9NB-IoT模块；10通信平台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例进一步描述本实用新型。
如图1、2、3、4所示，一种新型涵洞积水预警处理系统，包括双目测距装置1、OLED显示屏2、声光报警装置3、NB-IoT通信模块9、电机驱动升降杆模块、排水泵8、控制中心7和通信平台10。所述控制中心7采用Arduino单片机实现，
所述双目测距装置用于监测涵洞水位信息，安装在涵洞洞口，双目测距装置的摄像头朝向涵洞洞口内侧；
所述涵洞洞口的积水位置通过排水管道连接安装在积水位置附近的排水泵的进水口，所述排水泵的出水口连接下水道；
所述电机驱动升降杆模块包括电机驱动机构和升降杆，所述升降杆与电机驱动机构电连接，电机驱动机构用于控制升降杆的升降，升降杆固定在涵洞洞口两侧，用于在出现较严重积水水控制是否通行；
所述OLED显示屏2和声光报警装置3固定安装在涵洞洞口上方；
所述双目测距装置与Arduino单片机相连，OLED显示屏、电机驱动机构、声光报警装置、排水泵均连接到Arduino单片机的输出端，同时控制中心通过NB-IoT通信模块与通信平台进行远程双向通信。
所述控制中心用于获取双目测距装置采集的水位数据，并对其进行处理，将处理结果显示在OLED显示屏上，同时能控制声光报警器装置和电机驱动机构、排水泵完成相应的动作；所述控制中心安装在涵洞的涵台上。
双目测距装置将目前涵洞的水位信息反馈到Arduino单片机；Arduino单片机控制将涵洞的水位信息显示在OLED显示屏上，通过声光报警装置进行提醒；Arduino单片机通过电机驱动机构实现升降杆的升降，Arduino单片机根据水位数据来对排水泵进行控制实现积水的处理；Arduino单片机通过NB-IoT模块与通信平台进行远程通信传递信息。
如图2、3、4所示，本实施例提供的涵洞积水预警处理系统试验模型，包括：双目测距装置1；OLED显示屏2；声光报警装置3；电机驱动升降杆模块4；用于模拟涵洞洞口的第一道路5；用于模拟涵洞的涵台的第二道路6；控制中心7；排水泵8。
所述双目测距装置通过固定支架固定安装在第一道路上方，双目测距装置1的两个相机均朝向涵洞内侧，用于拍摄洞口附近的水面图像，双目测距装置1与控制中心7电相连；在双目测距装置下方的支架上安装有升降杆，升降杆横跨在第一道路5两侧，控制中心7经过处理获得涵洞积水水位，具体处理算法可依据现有技术实现，如双目立体视觉成像系统水下建模与标定方法(https://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1235.O4.20220822.1712.005.html)。
OLED显示屏2和声光报警装置3与控制中心7电相连，安装在第二道路6上方，正对来车方向，控制中心7将水位信息实时显示在OLED显示屏2上，如在积水严重的情况下通过声光报警装置提醒车辆和行人，并控制电机驱动升降杆模块的升降杆下降，限制通行。
排水泵8安装在第二道路6的下侧，排水泵一方面连接涵洞积水，一方面连接下水道，控制中心7对积水水位进行判断，控制中心7根据水位高低控制排水泵的功率进行自动抽水调控。所述排水泵的数量可以为多个，多个排水泵均与控制中心电连接，根据实际需要选择启动。所述排水泵和控制中心均集成在第二道路上，提高模型组装的便捷性。
NB-IoT模块9与控制中心7电连接，同时NB-IoT模块9与通信平台电连接，NB-IoT模块9将收集到的控制中心传递的水位信息和积水现场图像远程传输到通信平台，提醒附近居民涵洞积水的信息，用户可以在通信平台了解到实时信息。
所述的OLED显示屏与Arduino单片机相连，显示水位、天气和是否安全通行信息。
所述的双目测距装置采用ov5647模组，用ov5647模组的传感器像素为1080P，焦距为6mm。
所述的声光报警器采用SF-503声光报警器，可在积水严重时能迅速发出报警提醒行人。
本实用新型系统避免使用雷达发射电磁波信号等来检测水位而带来的受到环境、地形的影响的弊端，且测量较为片面具有局部性。本实用新型系统利用双目测距的原理，实现对涵洞内部积水的深度进行全面的监测，实现对涵洞积水深度的监测，使得测量的精度以及测量的范围有了很明显的提升，同时还对于涵洞积水过多时自动控制排水泵进行处理，取消了人工控制的环节，具有很高的时效性。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型未述及之处适用于现有技术。
Claims (4)
1.一种涵洞积水预警处理系统，包括双目测距装置、OLED显示屏、声光报警装置、NB-IoT通信模块、控制中心和通信平台，其特征在于，该系统还包括电机驱动升降杆模块、排水泵，
所述双目测距装置用于监测涵洞水位信息，安装在涵洞洞口，双目测距装置的摄像头朝向涵洞洞口内侧；
所述涵洞洞口的积水位置通过排水管道连接安装在积水位置附近的排水泵的进水口，所述排水泵的出水口连接下水道；
所述电机驱动升降杆模块包括电机驱动机构和升降杆，所述升降杆与电机驱动机构电连接，电机驱动机构用于控制升降杆的升降，升降杆固定在涵洞洞口两侧；
所述OLED显示屏和声光报警装置固定安装在涵洞洞口上方；
所述双目测距装置、OLED显示屏、电机驱动机构、声光报警装置、排水泵均与控制中心电连接，同时控制中心通过NB-IoT通信模块与通信平台进行远程双向通信。
2.根据权利要求1所述的涵洞积水预警处理系统，其特征在于，所述控制中心采用Arduino单片机实现，双目测距装置采用ov5647模组，声光报警器采用SF-503声光报警器。
3.一种涵洞积水预警处理系统试验模型，其特征在于，包括：双目测距装置；OLED显示屏；声光报警装置；电机驱动升降杆模块；用于模拟涵洞洞口的第一道路；用于模拟涵洞的涵台的第二道路；控制中心；排水泵；NB-IoT模块；
所述双目测距装置通过固定支架固定安装在第一道路上方，双目测距装置的两个相机均朝向涵洞内侧，双目测距装置与控制中心电相连；在双目测距装置下方的支架上安装有升降杆，升降杆横跨在第一道路两侧；
OLED显示屏和声光报警装置与控制中心电相连，安装在第二道路上方，正对来车方向；
排水泵安装在第二道路的下侧，排水泵一方面连接涵洞积水，一方面连接下水道，排水泵与控制中心电连接；
NB-IoT模块与控制中心电连接，同时NB-IoT模块与通信平台电连接；
所述第一道路用于车辆通过。
4.根据权利要求3所述的涵洞积水预警处理系统试验模型，所述排水泵的数量为多个，多个排水泵均与控制中心电连接，所述排水泵、NB-IoT模块和控制中心均集成在第二道路上。
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