具有积水监测功能的路灯的制作方法

本实用新型涉及积水监测技术领域，尤其涉及一种具有积水监测功能的路灯。

背景技术：

在我国，大多数城市交通道路横竖穿梭密集，人口密度大，在现实生活中遇到大型强降雨就极易造成城市内涝，在道路低洼地带极易造成积水，对行驶在道路上的车辆构成极大的安全隐患，很容易造成车辆在积水深处抛锚，如果处理的不及时还会造成车辆被水淹没、发动机进水等一系列事情的发生，可能对个人带来严重财产损失，同时还会造成道路交通拥堵。目前我国对该情况的处理方式就是在道路低洼侧安装提示牌或水位刻度尺，但是这些处理方式远远不能解决实际问题，提示牌无法告知具体道路淹水深度，刻度尺不易远距离观察，提示效果不明显，正因为如此，现阶段还经常出现车辆在积水道路上抛锚的事情发生。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有积水监测功能的路灯，实现智能预警，可有效避免交通拥堵以及个人的财产损失。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种具有积水监测功能的路灯，包括雨水检测器、雷达波收发器、预警灯和控制器；所述雨水检测器设置在所述路灯的灯杆上，所述雷达波收发器和所述预警灯分别设置在所述路灯的灯臂上；所述控制器分别与所述雨水检测器、雷达波收发器和预警灯连接。

进一步地，所述雨水检测器包括外壳、叶轮和发电机，所述外壳设有雨水入口，所述雨水入口朝向所述叶轮的叶片设置，所述叶轮可转动地设置在所述外壳内，所述发电机与所述叶轮电连接。

进一步地，所述雨水入口呈漏斗型。

进一步地，所述雨水检测器沿灯杆方向与所述灯臂交错设置。

进一步地，所述雷达波收发器的收发口朝向地面设置。

进一步地，所述预警灯设置在所述灯臂远离灯杆的一端。

进一步地，还包括扬声器，所述扬声器设置在所述路灯的灯杆上，所述扬声器与所述控制器连接。

进一步地，还包括蓄电池，所述蓄电池分别与所述雷达波收发器、预警灯和控制器连接。

进一步地，还包括充电装置，所述充电装置与所述蓄电池连接。

进一步地，还包括复位按钮，所述复位按钮设置在所述路灯的灯杆上，所述复位按钮与所述控制器连接。

本实用新型的有益效果在于：通过设置雨水检测器，可用来检测是否下雨，通过设置雷达波收发器，可用来检测积水高度，通过设置预警灯，可在积水高度超过一定阈值时，对往来车辆进行预警。本实用新型通过将积水监测预警装置集成在路灯上，在实现道路照明功能同时还能实现道路积水预警功能，具有较高的社会应用价值；同时，借助路灯分散区域广的特点，能够对大面积的区域的积水情况进行监测预警，可在降雨天气时减少因道路内涝造成车辆抛锚后被积水淹没的风险，减缓交通拥堵，还可大大减少因自然原因给驾驶人员带来的财产损失，保证驾驶人员的人身安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的具有积水监测功能的路灯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的具有积水监测功能的路灯的连接示意图；

图3为本实用新型实施例二雨水检测器的结构示意图。

标号说明：

1、雨水检测器；2、雷达波收发器；3、预警灯；4、控制器；5、扬声器； 6、蓄电池；7、充电装置；8、复位按钮；

11、外壳；12、叶轮；13、发电机；14、雨水入口。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本实用新型最关键的构思在于：在路灯上集成积水监测预警装置，实现大范围的积水监测预警功能。

请参阅图1，一种具有积水监测功能的路灯，包括雨水检测器、雷达波收发器、预警灯和控制器；所述雨水检测器设置在所述路灯的灯杆上，所述雷达波收发器和所述预警灯分别设置在所述路灯的灯臂上；所述控制器分别与所述雨水检测器、雷达波收发器和预警灯连接。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：可在降雨天气时减少因道路内涝造成车辆抛锚后被积水淹没的风险，减缓交通拥堵，还可大大减少因自然原因给驾驶人员带来的财产损失，保证驾驶人员的人身安全。

进一步地，所述雨水检测器包括外壳、叶轮和发电机，所述外壳设有雨水入口，所述雨水入口朝向所述叶轮的叶片设置，所述叶轮可转动地设置在所述外壳内，所述发电机与所述叶轮电连接。

由上述描述可知，通过设置雨水检测器，只有在检测到降雨天气时才触发对积水高度的采集、判定，节约能源的同时，提高了监测预警的准确性。

进一步地，所述雨水入口呈漏斗型。

由上述描述可知，方便收集雨水并使雨水冲击叶轮的叶片，提高雨水检测器的检测准确性。

进一步地，所述雨水检测器沿灯杆方向与所述灯臂交错设置。

由上述描述可知，避免灯臂遮挡雨水，影响检测效果。

进一步地，所述雷达波收发器的收发口朝向地面设置。

由上述描述可知，通过向地面发送雷达波，根据发送雷达波信号的时间与接收到反射回来的雷达波信号的时间的时间差，来计算得到高度值。

进一步地，所述预警灯设置在所述灯臂远离灯杆的一端。

由上述描述可知，使远方车辆也能清楚地看清预警信号。

进一步地，还包括扬声器，所述扬声器设置在所述路灯的灯杆上，所述扬声器与所述控制器连接。

由上述描述可知，通过设置扬声器，可进行语音提示和语音预警。

进一步地，还包括蓄电池，所述蓄电池分别与所述雷达波收发器、预警灯和控制器连接。

进一步地，还包括充电装置，所述充电装置与所述蓄电池连接。

由上述描述可知，通过设置蓄电池及其对应的充电装置，在路灯白天断电的情况下，依然可实现预警功能，从而实现24小时不间断的监测预警功能。

进一步地，还包括复位按钮，所述复位按钮设置在所述路灯的灯杆上，所述复位按钮与所述控制器连接。

由上述描述可知，通过设置复位按钮，方便工作人员对控制器程序进行初始化。

实施例一

请参照图1-2，本实用新型的实施例一为：一种具有积水监测功能的路灯，包括雨水检测器1、雷达波收发器2、预警灯3和控制器4；所述雨水检测器1 设置在所述路灯的灯杆上，所述雷达波收发器2和所述预警灯3分别设置在所述路灯的灯臂上，进一步地，所述雷达波收发器2的收发口朝向地面设置，所述预警灯3设置在所述灯臂远离灯杆的一端；所述控制器4分别与所述雨水检测器1、雷达波收发器2和预警灯3连接。

其中，所述雨水检测器用于检测是否下雨，所述雷达波收发器用于检测基准高度值和积水高度值，所述预警灯用于预警提示。

进一步地，在安装雷达波收发器时，需保证雷达波收发器的收发口与其正下方的地面之间无障碍物，从而保证检测到正确的高度值。

优选地，所述控制器可设置在路灯的灯罩内。所述预警灯为LED红色信号灯。

进一步地，还包括扬声器5，所述扬声器5设置在所述路灯的灯杆上，所述扬声器5与所述控制器4连接。通过设置扬声器，可进行语音提示和语音预警。

还包括蓄电池6，所述蓄电池6分别与所述雷达波收发器2、预警灯3、扬声器5和控制器4连接。还包括充电装置7，所述充电装置7与所述蓄电池6连接。通过设置蓄电池及其对应的充电装置，在路灯白天断电的情况下，依然可实现预警功能，从而实现24小时不间断的监测预警功能。

还包括复位按钮8，所述复位按钮8设置在所述路灯的灯杆上，所述复位按钮8与所述控制器4连接。优选地，所述复位按钮距离地面的高度为0.8-1.8米，避免由于高度设置过低而被积水浸泡，以及避免由于高度设置而导致操作人员接触不到。通过设置复位按钮，方便工作人员对控制器程序进行初始化。

进一步地，所述路灯上还可设置显示屏，所述显示屏分别与所述控制器和蓄电池连接。所述显示屏可用于显示通过雷达波收发器实时检测到的积水高度以及水面上升速度等具体情况。

本实施例可以实现道路照明与交通预警等多重功能，而其中交通预警功能可以在下雨环境下减缓道路交通拥堵，减少因道路内涝造成车辆抛锚后被积水淹没的风险，同时还可大大减少因自然原因给驾驶人员带来的财产损失。

实施例二

本实施例是实施例一中的雨水检测器的进一步拓展。

如图3所示，所述雨水检测器1包括外壳11、叶轮12和发电机13，所述外壳11设有雨水入口14，所述雨水入口14朝向所述叶轮12的叶片设置，所述叶轮12可转动地设置在所述外壳11内，所述发电机13与所述叶轮12电连接。进一步地，所述发电机与控制器连接。

优选地，所述雨水入口呈漏斗型，方便收集雨水，并使雨水流向叶轮的叶片，从而带动叶轮转动。

优选地，所述雨水检测器沿灯杆方向与所述灯臂交错设置，即在俯视图中，雨水检测器与灯臂不重叠，避免灯臂遮挡雨水，影响检测效果。

在一具体应用场景中，所述外壳可为中空圆柱形，外壳的上端面和下端面均设有开口，分别作为雨水入口和雨水出口。在外壳的内部，沿径向固定设置有一轴，所述叶轮可转动地设置在所述轴上，所述发电机固定设置在所述轴上，所述发电机的发电机转子与所述叶轮的轮盘固定连接。所述叶轮可为微型叶轮，所述发电机可为微型发电机。

当遇到降雨天气时，雨水检测器上的漏斗型的雨水入口会收集雨水，并将收集到的雨水冲击到叶轮的叶片上，叶轮在水流的冲击下开始转动，发电机在叶轮的转动下产生电信号，并将该电信号发送给控制器。当控制器接收到发电机发送的电信号时，即判定当前的天气状态为降雨天气。

通过设置雨水检测器，只有在检测到降雨天气时才触发对积水高度的采集、判定，节约能源的同时，提高了监测预警的准确性。

实施例三

本实施例是对应上述实施例的积水监测预警方法。

首先，将上述实施例所述的具有积水监测功能的路灯安装在需要监测积水的道路的路边，接通工作电压后，按下复位按钮，控制器即会开始进行初始化，即将初始存储的基准高度值置为零。然后在预设时间段内(如3天)，按照预设的第一时间周期(如8个小时)进行高度值的采集。当连续预设次数(如3次) 采集到的高度值之间的差值不超过预设的第一阈值(如5cm)，则判定采集成功，将这预设次数采集的高度值的平均值作为基准高度值并进行保存；若超过第一阈值，则判定采集失败，需要重新进行采集。若连续预设个数(如3个)的预设时间段内均采集失败，则通过扬声器进行语音提示，直到采集成功，得到有效的基准高度值并进行保存。此时，初始化完成，然后通过雨水检测器检测是否下雨。

本实施例的雨水检测器采用Ra雨水检测器。当雨水检测器未被触发(即未检测到下雨)，则Ra值为0；当雨水检测器被触发(即检测到下雨)，则Ra值不为0。

当控制器接收到雨水检测器发送的电信号，即Ra≠0时，按照预设的第二时间周期(如5s)来触发雷达波收发器进行工作。雷达波收发器根据向地面发送雷达波信号的时间与接收到反射回来的雷达波信号的时间的时间差，来确定路灯所处的位置是否积水，并计算得到积水的高度。每次触发雷达波收发器即会采集得到一个高度值。

若采集到的高度值与基准高度值的差值超过预设的第二阈值(如300mm)，则通过扬声器进行语音预警，并通过预警灯进行灯光预警。后续当采集到的高度值与基准高度值的差值小于第二阈值时，才解除预警，恢复到正常监测状态。

若后续停止下雨，即Ra＝0，但采集到的高度值与基准高度值的差值依旧超过第二阈值，则依旧会进行语音预警和灯光预警，直到监测到差值小于第二阈值，才取消预警。

进一步地，当检测到差值超过第二阈值时，控制器会将自身关联的路灯的编号发送给后台，方便工作人员查看积水路段。

通过本实施例，可以实现道路积水情况发生后的及时自动提示预警功能，无需要任何人工操作，在道路出现积水时无需人为地去架设提示警告标识，就可以自动监测道路面积水深度的变化情况，在积水达到危险深度时，会通过语音与预警灯给过往车辆禁止通行的提示；在积水深度下降到安全阈值时，则会自动解除语音及灯光预警，从而可以有效避免交通拥堵以及个人的财产损失，实现了智能预警功能。

综上所述，本实用新型提供的一种具有积水监测功能的路灯，通过将积水监测预警装置集成在路灯上，在实现道路照明功能同时还能实现道路积水预警功能，具有较高的社会应用价值；同时，借助路灯分散区域广的特点，能够对大面积的区域的积水情况进行监测预警，可在降雨天气时减少因道路内涝造成车辆抛锚后被积水淹没的风险，减缓交通拥堵，还可大大减少因自然原因给驾驶人员带来的财产损失，保证驾驶人员的人身安全。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。