一种基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统的制作方法

1.本发明涉及智慧城市技术领域，尤其涉及一种基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统。


背景技术：

2.近年来，城市化的发展迅速，城市道路硬化面积持续增加，导致城市道路面对暴雨洪涝的抵抗能力剧烈下降,为了减少暴雨洪涝对公民的生命安全以及财产造成严重损失，首先确定城市易涝点位置至关重要，然后对其抵抗能力进行改良治理，并能对现场数据实时采集、实时监控，以便作出及时预警现场行人与车辆。
3.传统易涝点监测需要专职人员在发生强降雨时对易积水路段进行巡查，进行现场读书并登记上报，监测结果时效性差，不能及时作出预警，现阶段存在的易涝点监测设备功能单一，且安装成本高，不宜在城市道路大面积布设。
4.因此，有必要提供一种基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统，解决了易涝点水位监测结果时效性差而不能及时作出预警的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统包括：水位检测模块、智慧路灯网关、系统服务器和负责人移动终端，所述水位检测模块的输出端与所述智慧路灯网关的输入端电性连接，所述智慧路灯网关的输出端与所述系统服务器的输入端电性连接，所述系统服务器的输出端通过通信网络单元与所述负责人移动终端的输入端连接，所述系统服务器的输入端设置有监控摄像头，所述系统服务器的输出端设置有led显示屏和语音广播。
7.优选的，所述水位检测模块包括一根中空的灯柱本体，所述灯柱本体的顶部设置有安装箱，所述安装箱的内部设置有数据处理传输模块，所述安装箱的底部固定连接有漫反射传感器，所述漫反射传感器的检测端位于所述灯柱本体的内部。
8.优选的，所述水位检测模块垂直设置在易涝点的位置，并且漫反射传感器的检测端通过所述灯柱本体的内部朝向地面。
9.优选的，所述灯柱本体的底部开设有进水孔。
10.优选的，所述数据传输模块将所述漫反射传感器检测的数据实时传输至所述系统服务器的内部，所述系统服务器将接收后的数据传输至所述led显示屏上实时显示当前水位值。
11.优选的，所述系统服务器根据所述数据传输模块发送的传输数据进行分析积水内涝程度，且作出不同响应，所述系统服务器的内部设置对比警戒值，用于与接收的数据进行对比判断。
12.优选的，所述系统服务器将接收数据与所述系统服务器内部设定的警戒值进行比
较，当水位大于等于警戒值，所述系统服务器会立即向相关负责人移动终端发送警报信息。
13.优选的，所述语音广播的内部提前录制有警示录音，用于听觉提醒行人及车辆安全通行。
14.优选的，所述led显示屏的内部提前储存有警示图片，用于视觉提醒行人及车辆安全通行。
15.优选的，所述安装箱在使用时需要使用到灯柱设备，灯柱设备还包括：所述灯柱本体的表面的两侧均开设有分层孔，所述分层孔的内壁的顶部和底部均固定连接有限位卡块，所述灯柱本体的表面的上方开设有通孔，所述分层孔的内部设置有过滤网，所述过滤网的一侧固定连接有连接板，所述连接板的表面通过螺钉螺纹连接于所述分层孔的内壁的一侧，所述灯柱本体的外表面固定连接有支撑滑环，所述支撑滑环位于所述分层孔的上方，所述支撑滑环的表面设置有旋转环，所述旋转环，所述旋转环的内表面开设有连接滑槽，所述连接滑槽的内表面与所述支撑滑环的表面滑动连接，所述旋转环的底部固定连接有清扫杆，所述清扫杆的表面与所述分层孔的内表面相适配，所述灯柱本体的外表面套设有升降套管，所述升降套管的表面与所述灯柱本体的表面滑动连接，所述升降套管的外表面的底部固定连接有浮力罩。
16.与相关技术相比较，本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统具有如下有益效果：
17.本发明提供一种基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统，系智慧照明系统、智慧安防系统、以及易涝点智能监测系统与车辆行人警示系统于一体，其目的在于将现有易涝点监测系统与智慧灯杆系统相结合，易涝点监测可通过智慧灯杆挂载设备进行实时显示、及时预警的功能，提高易涝点水位监测的稳定性和安全性。
附图说明
18.图1为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统的系统框图；
19.图2为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统安装后未水涝状态的结构示意图；
20.图3为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统安装后水涝状态的结构示意图；
21.图4为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统中灯柱设备的结构示意图；
22.图5为图4所示的a部放大示意图；
23.图6为图5所示的b部放大示意图；
24.图7为图5所示的旋转环部分的结构示意图。
25.图中标号：1、灯柱本体，11、分层孔，12、限位卡块，13、通孔，21、安装箱，22、漫反射传感器，3、过滤网，31、连接板，4、支撑滑环，5、旋转环，51、连接滑槽，52、清扫杆，6、升降套管，61、浮力罩。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
27.请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，其中，图1为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统的系统框图；图2为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统安装后未水涝状态的结构示意图；图 3为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统安装后水涝状态的结构示意图；图4为本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统中灯柱设备的结构示意图；图5为图4所示的a部放大示意图；图6为图5所示的b部放大示意图；图7为图5所示的旋转环部分的结构示意图。
28.一种基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统包括：水位检测模块、智慧路灯网关、系统服务器和负责人移动终端，所述水位检测模块的输出端与所述智慧路灯网关的输入端电性连接，所述智慧路灯网关的输出端与所述系统服务器的输入端电性连接，所述系统服务器的输出端通过通信网络单元与所述负责人移动终端的输入端连接，所述系统服务器的输入端设置有监控摄像头，所述系统服务器的输出端设置有led显示屏和语音广播。
29.所述水位检测模块包括一根中空的灯柱本体1，所述灯柱本体1的顶部设置有安装箱21，所述安装箱21的内部设置有数据处理传输模块，所述安装箱 21的底部固定连接有漫反射传感器22，所述漫反射传感器22的检测端位于所述灯柱本体1的内部。
30.所述水位检测模块垂直设置在易涝点的位置，并且漫反射传感器22的检测端通过所述灯柱本体1的内部朝向地面。
31.所述灯柱本体1的底部开设有进水孔。
32.进水孔方便水源进入灯柱本体1的内部，从而方便漫反射传感器22的水位检测。
33.所述数据传输模块将所述漫反射传感器22检测的数据实时传输至所述系统服务器的内部，所述系统服务器将接收后的数据传输至所述led显示屏上实时显示当前水位值。
34.所述系统服务器根据所述数据传输模块发送的传输数据进行分析积水内涝程度，且作出不同响应，所述系统服务器的内部设置对比警戒值，用于与接收的数据进行对比判断。
35.所述系统服务器将接收数据与所述系统服务器内部设定的警戒值进行比较，当水位大于等于警戒值，所述系统服务器会立即向相关负责人移动终端发送警报信息。
36.将水位检测模块垂直固定在易涝点位置，在未积水时，通过漫反射传感器测量传感器与路面距离h1；
37.当路面因强降雨导致积水时，水会通过灯柱本体1底部进水孔进入灯柱本体1的中空部分，此时通过漫反射传感器22测出传感器与积水水面距离h2；
38.可推算出易涝点水位值
△
h为未积水时传感器与路面距离h1减去积水时传感器与积水水面距离h2，即
△
h＝h1-h2。
39.警报信息包含水位值以及地点。
40.根据
△
h与警戒值比较，方便对水位进行检测和警报。
41.负责人员在收到信息后，可通过监控摄像头观察现场洪涝情况作出相应安排，亦可通过远程广播指挥交通和现场抢救。
42.所述语音广播的内部提前录制有警示录音，用于听觉提醒行人及车辆安全通行。
43.所述led显示屏的内部提前储存有警示图片，用于视觉提醒行人及车辆安全通行。
44.安全通行包括安全行驶或禁止通行，在水位正常且安全时，提醒行人或车辆安全行驶；
45.当水位到达警戒值时，提醒行人或车辆禁止通行。
46.将易涝点监测设备与城市其他基建设备，即灯柱结合布设可大大减少其布设成本以及丰富其功能性，以满足智慧城市道路易涝点监测效率以及预警的能力，可极大提到城市易涝点的监测效率以及预警的能力。
47.工作时，通过水位检测模块测得易涝点实时积水水位数据，通过rs485 有线方式或者zigbee无线传送至智慧路灯网关，再经过智慧路灯网关通过无线传输模块传送到系统服务器，并同时将数据输出至led显示屏实时显示，系统服务器将智慧路灯网关传送回来的数据进行处理与警戒值作对比；
48.当水深值超出警戒值时，系统服务器会立即通过短信方式发送预警信息给负责人员并下发指令，在led显示屏播放预警图像、语音广播播报预先设定好的语音，负责人员还可通过视频监控系统实时查看现场近况。
49.与相关技术相比较，本发明提供的基于智慧灯杆的城市易涝点监测系统具有如下有益效果：
50.系智慧照明系统、智慧安防系统、以及易涝点智能监测系统与车辆行人警示系统于一体，其目的在于将现有易涝点监测系统与智慧灯杆系统相结合，易涝点监测可通过智慧灯杆挂载设备进行实时显示、及时预警的功能，提高易涝点水位监测的稳定性和安全性。
51.所述安装箱在使用时需要使用到灯柱设备，灯柱设备还包括：所述灯柱本体1的表面的两侧均开设有分层孔11，所述分层孔11的内壁的顶部和底部均固定连接有限位卡块12，所述灯柱本体1的表面的上方开设有通孔13，所述分层孔11的内部设置有过滤网3，所述过滤网3的一侧固定连接有连接板31，所述连接板31的表面通过螺钉螺纹连接于所述分层孔11的内壁的一侧，所述灯柱本体1的外表面固定连接有支撑滑环4，所述支撑滑环4位于所述分层孔 11的上方，所述支撑滑环4的表面设置有旋转环5，所述旋转环5，所述旋转环5的内表面开设有连接滑槽51，所述连接滑槽51的内表面与所述支撑滑环 4的表面滑动连接，所述旋转环5的底部固定连接有清扫杆52，所述清扫杆 52的表面与所述分层孔11的内表面相适配，所述灯柱本体1的外表面套设有升降套管6，所述升降套管6的表面与所述灯柱本体1的表面滑动连接，所述升降套管6的外表面的底部固定连接有浮力罩61。
52.灯柱本体1在安装时只设置一个进水孔，外界的水源在漫过进水孔的上方时不会继续向灯柱本体1的中空部分注入，从而会影响灯柱本体1上方的检测设备的正常使用，并且位于最底部的进水孔在实际使用时易受水涝携带的杂物阻挡，从而影响进水孔正常的导通和浸水。
53.通过在灯柱本体1表面的上方设置通孔13，保障灯柱本体1内部气压的正常，灯柱本体1外表面的底部设置有上下均分的分层孔11，每个分层孔11 之间预留有5cm的距离，以保障不同高度水位能够注入灯柱本体1的内部，避免最底部的分层孔11被杂物遮挡后无法正常的通水。
54.最底层的分层孔11的内部设置有过滤网3，避免泥土或杂物直接通过最底部分层孔11导入灯柱本体1的中空部分而影响检测设备的正常使用，且过滤网3通过螺钉螺纹连接在灯柱本体1上，方便对过滤网3的安装和拆卸，通过对过滤网3的拆卸，方便对灯柱本体1中空部分积存的杂质和泥土进行清理和维护，以保障灯柱本体1内部检测设备运行的稳定性。
55.灯柱本体1的外表面设置有升降套管6，升降套管6的外侧设置有浮力罩 61，浮力
罩61的内侧与升降套管6之间形成空腔结构，在水涝点水位不断的上升过程中，浮力罩61在空腔结构的浮力作用下带动升降套管6向上滑动，升降套管6向上移动时，灯柱本体1外表面的分层孔11逐渐开启，方便水位的正常通入灯柱本体1的内壁，当水位没有上升时，升降套管6在重力的作用下保持在初始的状态，对旋转环5上方的分层孔11进行遮挡和防护，避免飘飞的杂物对旋转环5上方的分层孔11造成遮挡和堵塞，进一步提高灯柱本体1使用的稳定性。
56.灯柱本体1的外侧设置有能够转动的旋转环5，旋转环5转动时带动清扫杆52同步旋转，清扫杆52旋转时方便对过滤网3外侧的遮挡杂物进行清理，以保障过滤网3使用的稳定性，旋转环5采用手动旋转调节，旋转调节前，应将升降套管6向上抬起。
57.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。