一种市政道路施工的新型维护设备的制作方法

本发明涉及市政道路施工设备领域，具体涉及一种市政道路施工的新型维护设备。

背景技术：

为了避免道路干燥开裂影响道路使用寿命，需要用到洒水车来对道路进行洒水作业。然而现有的洒水车不能根据路面的干湿情况进行洒水控制，水一直地向外流，造成水资源的浪费。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种市政道路施工的新型维护设备。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

本发明提供了一种市政道路施工的新型维护设备，包括车体，所述车体上设置有服务器、储液容器、位于储液容器外表面的gps定位模块和用于控制所述储液容器的出水口开关的洒水控制器，所述洒水控制器、gps定位模块与所述服务器连接；

所述市政道路上设有汇聚节点和多个用于采集道路湿度数据的传感器节点，传感器节点采集的道路湿度数据由汇聚节点收集并发送至所述服务器；

所述服务器根据gps定位模块的位置信息以及对应的道路湿度数据，生成相应的控制指令并发送至所述洒水控制器，进而所述洒水控制器根据所述控制指令控制所述储液容器的出水口开关。

优选地，所述储液容器的出水口设置于储液容器的底部，所述储液容器的一侧固定安装有吸尘箱，所述吸尘箱的下侧固定安装有涡流风机，所述涡流风机的旁边固定安装有引灰板。

优选地，所述服务器包括依次连接的接收模块、数据分析模块、发送模块；

所述接收模块定时接收gps定位模块发送的位置信息，以及接收汇聚节点发送的道路湿度数据，

所述道路湿度数据包括对应传感器节点的定位信息，所述数据分析模块对道路湿度数据进行分析，在道路湿度数据小于预设的湿度阈值时，记录对应传感器节点的定位信息，当gps定位模块发送的位置信息与其中一个记录的定位信息相对应时，所述数据分析模块生成开启开关的控制指令，

所述发送模块将所述开启开关的控制指令发送至所述洒水控制器。

进一步地，当gps定位模块发送的位置信息与所有记录的定位信息皆不对应时，所述数据分析模块生成关闭开关的控制指令，所述发送模块将所述关闭开关的控制指令发送至所述洒水控制器。

本发明还提供了一种市政道路施工维护系统，该系统包括如上所述的车体、服务器、储液容器、gps定位模块、洒水控制器、传感器节点和汇聚节点。

本发明的有益效果为：本发明一种市政道路施工的新型维护设备在洒水时能够根据市政路面的干燥程度进行洒水控制，实现了水资源的节省；洒水车在洒水之前通过前面安装的涡流风机对路面的灰尘进行吸收，避免在清洗路面的时候溅到行人身上。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一个示例性实施例的一种市政道路施工的新型维护设备的结构示意框图；

图2是本发明一个示例性实施例的实现洒水控制的示意框图；

图3是本发明一个示例性实施例的服务器的结构示意框图。

附图标记：

车体1、服务器2、储液容器3、gps定位模块4、洒水控制器5、传感器节点6、汇聚节点7、接收模块10、数据分析模块20、发送模块30。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

图1示出了本发明一个示例性实施例的一种市政道路施工的新型维护设备的结构示意框图。图2示出了本发明一个示例性实施例的实现洒水控制的数据流示意框图。

如图1、图2所示，本发明第一方面实施例提供了一种市政道路施工的新型维护设备，该维护设备包括车体1、服务器2、储液容器3、位于储液容器3外表面的gps定位模块4和用于控制所述储液容器3的出水口开关的洒水控制器5，所述洒水控制器5、gps定位模块4与所述服务器2连接。

服务器2、储液容器3、gps定位模块4和洒水控制器5皆设置于所述车体1上。

所述市政道路上设有汇聚节点7和多个用于采集道路湿度数据的传感器节点6，传感器节点6采集的道路湿度数据由汇聚节点7收集并发送至所述服务器2；

所述服务器2根据gps定位模块4的位置信息以及对应的道路湿度数据，生成相应的控制指令并发送至所述洒水控制器5，进而所述洒水控制器5根据所述控制指令控制所述储液容器3的出水口开关。

利用无线传感器网络技术进行道路湿度数据收集，本发明上述实施例的市政道路施工的新型维护设备在洒水时能够根据市政路面的干燥程度进行洒水控制，实现了水资源的节省。

在一个实施例中，所述储液容器3的出水口设置于储液容器3的底部，所述储液容器3的一侧固定安装有吸尘箱，所述吸尘箱的下侧固定安装有涡流风机，所述涡流风机的旁边固定安装有引灰板。工作时，可以打开涡流风机，对路面进行灰尘处理。洒水车在洒水之前通过前面安装的涡流风机对路面的灰尘进行吸收，避免在清洗路面的时候溅到行人身上。

在一个实施例中，如图3所示，所述服务器2包括依次连接的接收模块10、数据分析模块20、发送模块30；

所述接收模块10定时接收gps定位模块4发送的位置信息，以及接收汇聚节点7发送的道路湿度数据，

所述道路湿度数据包括对应传感器节点6的定位信息，所述数据分析模块20对道路湿度数据进行分析，在道路湿度数据小于预设的湿度阈值时，记录对应传感器节点6的定位信息，当gps定位模块4发送的位置信息与其中一个记录的定位信息相对应时，所述数据分析模块20生成开启开关的控制指令，

所述发送模块30将所述开启开关的控制指令发送至所述洒水控制器5。

进一步地，当gps定位模块4发送的位置信息与所有记录的定位信息皆不对应时，所述数据分析模块20生成关闭开关的控制指令，所述发送模块30将所述关闭开关的控制指令发送至所述洒水控制器5。

其中，所述预设的湿度阈值用于作为判定传感器节点6监测到的所在位置的道路是否干燥的标准，维护设备的管理人员可根据道路的洒水需求设置合适的湿度阈值。

其中，gps定位模块4周期性地向服务器2发送定位信息。其中，可根据用户指令控制gps定位模块4发送数据的周期。

在一种实施方式中，当gps定位模块4发送的位置信息与记录的定位信息相同时，判定gps定位模块4发送的位置信息与记录的定位信息对应。在另一种实施方式中，当gps定位模块4发送的位置信息与记录的定位信息在预设的距离阈值范围内时，判定gps定位模块4发送的位置信息与记录的定位信息对应。

在一个实施例中，网络初始化时，传感器节点接收汇聚节点的广播信息，通过广播信息进行网络泛洪，传感器节点添加所有邻居节点到自身的邻居表，并确定自身到汇聚节点的路由方式，其中邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其他传感器节点；所述确定自身到汇聚节点的路由方式，包括：传感器节点满足直接转发条件时，直接将采集的道路湿度数据发送至汇聚节点，若不满足直接转发条件，则从其邻居表中选择一个邻居节点作为下一跳节点，将采集的道路湿度数据发送至下一跳节点；

其中所述直接转发条件为：

式中，ei为传感器节点i的当前剩余能量，eik0为传感器节点i的第k个邻居节点的当前剩余能量，ni为传感器节点i的邻居节点数量，emin为预设的能量下限值；d(i，sink)为传感器节点i到汇聚节点的距离，dmin为传感器节点可调的最小通信距离，dmax为传感器节点可调的最大通信距离，为取值函数，当时，当时，

本实施例基于能量和距离两个因素创造性地设定了直接转发条件，传感器节点根据自身是否符合直接转发条件来确定到汇聚节点的路由方式，具体为：传感器节点满足直接转发条件时，直接将采集的道路湿度数据发送至汇聚节点，若不满足直接转发条件，则从其邻居表中选择一个邻居节点作为下一跳节点，将采集的道路湿度数据发送至下一跳节点。本实施例中传感器节点根据该直接转发条件确定路由方式，保障了路由的灵活性，且有利于提高道路湿度数据发送至汇聚节点的可靠性，降低丢包率，保障道路湿度数据的稳定收集，从而为市政道路施工的新型维护设备进行洒水控制提供数据保障，提高洒水控制的稳定性。

在一个实施例中，传感器节点从其邻居表中选择一个邻居节点作为下一跳节点，包括：

(1)传感器节点向其邻居表中各邻居节点发送竞选消息，任意邻居节点在接收到所述竞选消息后计算等待时间：

式中，tij表示传感器节点i的第j个邻居节点计算的等待时间，eij为所述第j个邻居节点的当前剩余能量，eijo为所述第j个邻居节点的初始能量，d(j，sink)为所述第j个邻居节点到汇聚节点的距离，d(i，sink)为传感器节点i到汇聚节点的距离，t1为预设的基于能量的等待时间，t2为预设的基于距离的等待时间；

(2)任意邻居节点j等待tij后，向传感器节点i发送反馈消息；

(3)传感器节点i将接收到的第一个反馈消息所对应的邻居节点作为下一跳节点。

本实施例提出了下一跳节点的选择机制，基于该机制，传感器节点从其邻居表中选择一个邻居节点作为下一跳节点时，向各邻居节点发送竞选消息，并以收到邻居节点的反馈消息的时间顺序确定下一跳节点。其中通过等待时间的设计，能够将邻居节点的等待时间控制在一个合理的范围内，并且能够使得剩余能量较多且距离汇聚节点较近的邻居节点具有较短的等待时间，从而使得该邻居节点具有更大的概率充当传感器节点的下一跳节点，以提高道路湿度数据多跳转发的可靠性。本实施例通过由邻居节点自行计算等待时间，无需传感器节点自行收集各邻居节点的信息，节省了传感器节点的能量消耗，且有益于提高确定下一跳节点的效率，保障道路湿度数据的稳定收集，从而为市政道路施工的新型维护设备进行洒水控制提供数据保障，提高洒水控制的稳定性。

在一个实施例中，传感器节点定期根据当前剩余能量计算其通信距离阈值，当计算的通信距离阈值小于其与下一跳节点的距离时，传感器节点重新在与其距离小于该通信距离阈值的邻居节点中选择下一跳节点；其中，设定通信距离阈值的计算公式为：

式中，dk(t)为传感器节点k在第t个周期计算的通信距离阈值，dmin为传感器节点可调的最小通信距离，dmax为传感器节点可调的最大通信距离，ek为传感器节点k的当前剩余能量，ei0为传感器节点i的初始能量，δ为预设的距离调节因子，δ的取值范围为[0.85，0.95]。

本实施例中传感器节点定期根据当前剩余能量计算其通信距离阈值，当其与下一跳节点的距离大于该通信距离阈值时，重新选择更近的邻居节点作为下一跳节点。其中，重新选择更近的邻居节点作为下一跳节点的方式，基于上述实施例的下一跳节点的选择机制进行。本实施例能够使得传感器节点在能量较低时，及时选择距离较近的下一跳节点承担中继转发的任务，有利于减少传感器节点将道路湿度数据发送至下一跳节点的能耗，从而降低传感器节点消耗能量的速率，保障道路湿度数据的稳定收集，从而为市政道路施工的新型维护设备进行洒水控制提供数据保障，提高洒水控制的稳定性。

本发明第二方面实施例还提供了一种市政道路施工维护系统，该系统包括如上所述的车体1、服务器2、储液容器3、gps定位模块4、洒水控制器5、传感器节点6和汇聚节点7。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。