CN219642385U - 一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及道路积水技术问题，公开一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，包括设置在积水区所在路边的水位检测机构、设置在积水区前方的速度检测机构；水位检测机构包括第一控制器、水位传感器、第一通信模块；所述第一控制器分别与水位传感器和第一通信模块电连接；速度检测机构包括车速检测模块、第二控制器、显示模块、第二通信模块；所述第二控制器分别与车速检测模块、显示模块、第二通信模块电连接；所述水位检测机构和速度检测机构通过第一通信模块和第二通信模块进行通信连接。本方案能够在实现对积水情况进行准确检测和及时报警的同时对经过积水区的车辆进行通过速度的指导，大大提高车辆经过积水区的安全性。

Description

一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置

技术领域

本实用新型涉及道路积水技术问题，具体涉及一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置。

背景技术

随着我国城市化进程的进一步加快，城市道路建设得到了快速发展。在城市道路建设发展的同时，由于种种原因及各方面因素的制约，由暴雨引发的城市道路积水现象严重且更为频繁，对城市通行效率、出行安全和社会经济带来较大影响。主要表现在，来车驶入积水区域前，车内驾驶人很难准确判断当前路段积水情况及是否可顺利通过积水路段，极易因涉水行车导致车辆熄火，陷入进退两难的地步，甚至引发交通堵塞和交通事故，造成不必要的损失。因此，在城市道路积水多发路段及易积水路段为出行者提供实时积水预警信息，必要时选择绕行或改线显得十分必要。

现有的积水检测装置更多的是单一的对道路上水位的检测，并提醒驾驶员，但是没有对车辆在经过积水区的速度进行提醒或监测，这就会导致驾驶员知晓需要经过积水区，对积水区的积水情况有一定的了解，但是无法知晓当前车辆的速度是否能够安全通过积水区，这就使得驾驶员在驾驶车辆经过积水区时其不确定性大大增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，能够在实现对积水区积水情况进行准确检测和及时报警的同时对经过积水区的车辆进行通过速度的指导，大大提高车辆经过积水区的安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案提供一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，包括设置在积水区所在路边的水位检测机构、设置在积水区前方的速度检测机构；

所述水位检测机构包括第一控制器、水位传感器、第一通信模块；所述第一控制器分别与水位传感器和第一通信模块电连接；

所述速度检测机构包括车速检测模块、第二控制器、显示模块、第二通信模块；所述第二控制器分别与车速检测模块、显示模块和第二通信模块电连接；所述水位检测机构和速度检测机构通过第一通信模块和第二通信模块进行通信连接。

本方案的技术原理和效果是：在本方案中，第一控制器用于通过水位检测机构中的水位传感器对积水区的水位进行检测，并将检测结果通过第一通信模块传输到速度检测机构上，所述速度检测机构中的第二控制器用于通过第二通信模块接收第一通信模块传输过来的检测结果；

所述第二控制器还用于根据检测结果，确定对应的检测等级以及对应的预设速度阈值；并通过显示模块对检测等级以及对应的预设速度阈值进行显示；所述检测等级包括轻度等级、中度等级以及重度等级；

在有车辆要通过积水区时，第二控制器用于通过车速检测模块对通过的车辆的速度进行检测，并通过显示模块对检测速度进行显示。

1、本方案中通过速度检测机构和第二控制器、显示模块、第二通信模块的设置实现对积水区的积水水位的准确检测，以及根据检测结果进行及时报警显示，以此来实现对经过积水区的车辆的及时告知，能够帮助驾驶员在未抵达积水区前就进行提醒，大大提高驾驶员在经过积水区的安全性。

2、通过速度检测机构的设置实现了根据检测结果即积水区积水信息，来对经过车辆的速度进行检测和判断，然后通过显示模块对检测速度进行显示，这样驾驶员就可以通过显示模块知晓自己当前的车速以及通过积水区的预设速度阈值，自行的对自己当前的车速进行调整，从而避免驾驶员的速度超过对应的检测等级所对应的预设速度阈值，导致提高驾驶员通过积水区的危险度的问题出现，使得驾驶员在通过积水区时能够很好的对当前的车速是否是安全的进行快速且准确的判断，从而确保驾驶员开车通过积水区的安全性，即能够在实现对积水区积水情况进行准确检测和及时报警的同时对经过积水区的车辆进行通过速度的指导，大大提高车辆经过积水区的安全性。

进一步的，所述速度检测机构还包括设置在道路上方的龙门架，所述龙门架包括两个立柱，和设置在两个立柱之间的壳体；

所述第二控制器、第二通信模块设置在壳体内；所述车速检测模块和显示模块均设置在所述壳体远离积水区的一侧上。

有益效果：本方案中，显示模块设置在壳体远离积水区的一侧上，同时龙门架是设置在道路上方，这样使得驾驶员在道路上都能够很好的对显示模块的显示内容进行观看，能够更加方便驾驶观看，让驾驶员能够第一时间看到对应的显示内容，避免驾驶员漏看导致盲目进入积水区造成车辆熄火。

进一步的，所述两个立柱之间还设置有阻挡组件，所述阻挡组件设置在壳体的下方；所述阻挡组件包括设置在壳体下方的左右两端的伸缩结构以及设置在两个伸缩机构之间的阻挡杆；所述第二控制器与伸缩结构电连接。

有益效果：在本方案中，第二控制器用于在检测到对应的检测等级为重度等级时，启动伸缩结构将对应的阻挡杆从上往下慢慢降落，降落到一定高度，从而对往来的车辆进行阻挡，避免车辆在明知道积水严重不能通过情况下还强行驶入，造成不必要的危险发生。

进一步的，所述速度检测机构还包括与第二控制器电连接的第一警示灯、第二警示灯和第二警示灯；所述第一警示灯、第二警示灯和第二警示灯分别设置在所述壳体远离积水区的一侧上。

有益效果：在本方案中，第二控制器用于根据检测等级，进行相应的警示灯的亮起，通过光的方式来提醒驾驶员，轻度等级对应第一警示灯，中度等级对应的第二警示灯，重度等级对应第三警示灯。

进一步的，所述第一通信模块和第二通信模块为无线通信模块。

有益效果：无线通信方式无需布线，部署简单方便。

进一步的，所述无线通信模块包括WIFI模块、蓝牙模块、移动通信模块、近场通信模块、ZigBee模块、Lora模块中的一种或多种。

有益效果：多种组网方式，通用性更强。

进一步的，所述速度检测机构还包括与第二控制器电连接的蓄电池和太阳能电池板。

有益效果：通过太阳能供电解决供电布线的问题，降低部署难度。

进一步的，所述速度检测机构还包括与第二控制器电连接的报警模块。

有益效果：报警模块的设置能够很好的对驾驶员进行提醒。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置的逻辑框图。

图2为本实用新型实施例一中龙门架的整体结构图。

图3为本实用新型实施例二中龙门架的正视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：立柱1、壳体2、安装槽3、警示灯安装孔4、伸缩机构5、阻挡杆6。

实施例一

实施例一基本如附图1所示：一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，包括设置在积水区所在路边的水位检测机构、设置在积水区前方的速度检测机构。在本实施例中，水位检测机构设置在所在的路边，这样避免车辆行驶过来时将水位检测机构撞到，导致机构的损坏，同时速度检测机构设置在积水区的前面，大致距离积水区50米左右，而速度检测机构中的车速检测模块的检测范围距离积水区100米左右。

其中，水位检测机构包括第一控制器、水位传感器、第一通信模块，第一控制器分别与水位传感器和第一通信模块电连接。所述第一控制器用于通过水位传感器对积水区的积水的水位进行检测和采集，然后通过第一通信模块将对应的检测到的检测结果发送给速度检测机构。

速度检测机构包括设置在道路上方的龙门架，以及第二控制器、车速检测模块、第二通信模块、显示模块；所述第二控制器分别与车速检测模块、第二通信模块、显示模块电连接。水位检测机构和速度检测机构通过第一通信模块和第二通信模块进行通信连接。

如图2所示，其中龙门架包括两个立柱1和设置在两个立柱1之间的壳体2，两个立柱1分别设置在道路的两旁。壳体2内设置有电路板，所述第二控制器、第二通信模块均设置在电路板上，通过电路板上的PCB电路板实现电连接。

壳体2上远离积水区的一侧上开设有安装槽3，显示模块镶嵌在安装槽3内。车速检测模块也设置在壳体2上远离积水区的一侧上，具体的固定是通过螺栓和螺母进行固定。

所述第二控制器用于通过第二通信模块接收第一通信模块传输过来的检测结果，并对应的检测结果所对应的检测等级以及检测等级所对应的预设速度阈值进行判断；对应的检测等级包括轻度等级、中度等级以及重度等级；在本实施例中，积水深度达到或超过10cm为轻度等级，则将此坑洼处划定为绿色提示区，轻度积水，减速慢行；积水深度达到或超过20cm为中度等级，则将此坑洼处划定为黄色提示区，中度积水，谨慎通行；积水深度达到或超过30cm为重度等级，则将此坑洼处划定为红色提示区，重度积水，禁止通行。

第二控制器用于根据判断出来的检测等级和预设速度阈值，进行相应的显示模块的显示，例如中度等级，则显示中度积水，谨慎通过，40；在本实施例中，所述第一通信模块和第二通信模块为无线通信模块，无线通信模块包括WIFI模块、蓝牙模块、移动通信模块、近场通信模块、ZigBee模块、Lora模块中的一种或多种。本实施例第一通信模块和第二通信模块均为WIFI模块。

在有车辆要通过积水区时，第二控制器用于通过车速检测模块对通过的车辆的速度进行检测，生成对应的检测速度，然后通过显示模块对检测速度进行显示。这样驾驶员在积水区的前方就可以知晓自身当前的车速，以及通过积水区的速度的最大值，从而对自身车速进行调整，从而使得驾驶员安全的通过。

第一控制器和第二控制器可以为单片机或PLC，本实施例中，均采用Arduino单片机，水位传感器为电极感应式水位传感器。在本实施例中，车速检测模块为现有的测速雷达装置，能够直接对车辆的速度进行采集的。对应的显示模块采用点阵屏。

速度检测机构还包括与第二控制器电连接的蓄电池和太阳能电池板，通过蓄电池和太阳能电池板为速度检测机构供电。

为了能够让驾驶员能够更好的及时发现对应的显示信息，所述速度检测机构还包括与第二控制器电连接的第一警示灯、第二警示灯和第三警示灯；所述第一警示灯、第二警示灯和第三警示灯分别设置在所述壳体2远离积水区的一侧上。具体的，在壳体2远离积水区的一侧上从左到右依次开设有三个警示灯安装孔4，所述第一警示灯、第二警示灯以及第三警示灯依次安装到警示灯安装孔4内。第二控制器用于根据检测等级，进行相应的警示灯的亮起，通过光的方式来提醒驾驶员，轻度等级对应第一警示灯，中度等级对应的第二警示灯，重度等级对应第三警示灯。第一警示灯、第二警示灯以及第三警示灯依次分别为绿色LED灯、橙色LED灯以及红色LED灯。

首先在驾驶员开车往积水区去时，驾驶员的车辆会在第一时间被车速检测模块检测到其对应的当前车速，并且检测到之后就会在显示模块中进行显示，同时在驾驶员开过来之前，对应的装置就已经将积水区的水位情况进行了检测，然后进行显示模块相应的显示，即对应的积水等级、预设速度阈值都会被显示在显示模块中，只是随着积水问题的不断变化，对应的显示内容也会发生变化，这样驾驶员在行驶过来时就能在龙门架的显示模块上看到自己当前车速，前方积水等级、预设速度阈值以及相应亮起的警示灯，然后根据看到的这些信息进行自我速度的调整，使得其能够尽可能安全的通过积水区。

实施例二

如图3所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于：

速度检测机构还包括与第二控制器电连接的报警模块；

所述两个立柱1之间还设置有阻挡组件，所述阻挡组件设置在壳体2的下方；所述阻挡组件包括设置在壳体2下方的左右两端的伸缩结构以及设置在两个伸缩机构5之间的阻挡杆6；所述第二控制器与伸缩结构电连接。

在本实施例中，第二控制器还用于判断对应的检测速度是否大于判断出来的检测等级所对应的预设速度阈值，若是，则通过报警模块进行报警告知，同时显示模块还会对判断出来的检测等级所对应的预设速度阈值进行显示。在本实施例中，报警模块包括蜂鸣器和喇叭，在报警时蜂鸣器会发出声响，并且喇叭会喊出“您已超速，建议减速”。通过报警模块的设置使得能够在对应的检测速度超过预设速度阈值时对驾驶员进行提醒，以此来告知驾驶员进行减速，从而更加进一步的让驾驶员能够安全通过积水区。

在本方案中，第二控制器用于在检测到对应的检测等级为重度等级时，启动伸缩结构将对应的阻挡杆6从上往下慢慢降落，降落到一定高度，从而对往来的车辆进行阻挡，避免车辆在明知道积水严重不能通过情况下还强行驶入，造成不必要的危险发生。在本实施例中伸缩机构5为气缸。

通过阻挡组件的设置使得在达到重度等级时对车辆进行阻挡，避免危险出现的可能。

以上的仅是本实用新型的实施例，该实用新型不限于此实施案例涉及的领域，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实用新型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，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型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 (8)

1.一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：包括设置在积水区所在路边的水位检测机构、设置在积水区前方的速度检测机构；

所述水位检测机构包括第一控制器、水位传感器、第一通信模块；所述第一控制器分别与水位传感器和第一通信模块电连接；

所述速度检测机构包括车速检测模块、第二控制器、显示模块、第二通信模块；所述第二控制器分别与车速检测模块、显示模块、第二通信模块电连接；所述水位检测机构和速度检测机构通过第一通信模块和第二通信模块进行通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：所述速度检测机构还包括设置在道路上方的龙门架，所述龙门架包括两个立柱，和设置在两个立柱之间的壳体；

所述第二控制器、第二通信模块设置在壳体内；所述车速检测模块和显示模块均设置在所述壳体远离积水区的一侧上。

3.根据权利要求2所述的一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：所述两个立柱之间还设置有阻挡组件，所述阻挡组件设置在壳体的下方；所述阻挡组件包括设置在壳体下方的左右两端的伸缩结构以及设置在两个伸缩机构之间的阻挡杆；所述第二控制器与伸缩结构电连接。

4.根据权利要求2所述的一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：所述速度检测机构还包括与第二控制器电连接的第一警示灯、第二警示灯和第二警示灯；所述第一警示灯、第二警示灯和第二警示灯分别设置在所述壳体远离积水区的一侧上。

5.根据权利要求4所述的一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：所述第一通信模块和第二通信模块为无线通信模块。

6.根据权利要求5所述的一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：所述无线通信模块包括WIFI模块、蓝牙模块、移动通信模块、近场通信模块、ZigBee模块、Lora模块中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：所述速度检测机构还包括与第二控制器电连接的蓄电池和太阳能电池板。

8.根据权利要求3所述的一种城市道路智能积水检测与可视化分级警示装置，其特征在于：所述速度检测机构还包括与第二控制器电连接的报警模块。