一种一体式低功耗道路积水监测预警装置的制作方法

本实用新型涉及信号装置领域，特别涉及一种一体式低功耗道路积水监测预警装置。

背景技术：

NB-IoT被称为窄带物联网，窄带物联网是万物互联网络的一个重要分支，NB-IoT构建于蜂窝网络，通过消耗较低的带宽即可直接部署于GSM网络、UMTS网络或是LTE网络，NB-IoT通常用来降低部署成本，实现平滑升级。

道路积水监测预警是每个城市的交通部门必备的一套系统，强降雨对于道路淹没、交通堵塞所引发的一系列事故会对城市和国家造成巨大的经济损失，通过道路积水监测预警系统能够对城市中道路中的水位情况进行监督，便于排水及统筹调度。

目前，公开号为CN207319475U的中国专利公开了一种道路积水预警系统，它包括水位监测装置、预警服务器、车辆和路灯，水位监测装置包括第一处理组件、第一通信组件和水位监测器，水位监测器电连接到所述第一处理组件，第一通信组件与第一处理组件电连接，路灯包括第二处理组件、第二通信组件和第一可见光通信单元，车辆包括第二可见光通信单元、第三处理组件和第三通信组件。

这种道路积水预警系统虽然能够解决涉水行驶时车辆难以判断积水深度是否安全的问题，但是常规的道路积水监测预警装置前期安装、布线的成本较高，施工的开销昂贵，后期维护的成本也较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种一体式低功耗道路积水监测预警装置，其具有安装、布线成本低且节能的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种一体式低功耗道路积水监测预警装置，包括支撑支架，所述支撑支架的顶部固定连接有防雨外壳，所述防雨外壳的内部设有无线传输单元，所述无线传输单元包括NB-IoT通信模组、用于控制NB-IoT通信模组的控制模组及位于防雨外壳侧壁且贯穿防雨外壳的NB-IoT通信天线，所述防雨外壳的顶部设有为无线传输单元供电的太阳能板，所述防雨外壳的底部固定安装有超声波液位传感器。

通过采用上述技术方案，无线传输单元中使用NB-IoT技术实现通信传输功能，这种技术支持低功耗的设备在广域网的蜂窝进行数据连接，NB-IoT通信连接支持的待机时间长，可以在较为严格的网络环境下进行高效连接，现代社会的蜂窝网络覆盖较广，通过，NB-IoT技术传输的信息及时、准确、稳定，保证交通部门及时收集信息，对危险路段作出具有时效性的反馈和调度，并且国内主流的通信运行商也十分重视NB生态系统的建设，使用NB-IoT通信技术实现信息的交互在现今或是未来都有着广阔的发展前景，由于NB-IoT通信技术是一种无线的、低功耗的传输模式，因此在安装设备时能够省去大量的布线施工工作，节省了昂贵的前期投入成本，整个无线传输单元通过太阳能板供电持续运作，节能减排，符合可持续发展的理念，无线传输单元外部的防雨外壳能够防止阴雨天气的恶劣环境对无线传输单元造成损坏，超声波液位传感器检测的绕射现象小，方向性好且穿透能力强，即使受到外部环境的干扰也很难影响到检测的精度。

进一步设置：所述防雨外壳远离支撑支架一侧的外壁上设有预警单元，所述预警单元包括固定安装于防雨外壳侧壁上的显示器及固定安装于显示器顶部的警示灯。

通过采用上述技术方案，当检测到的道路积水水位超出标准阈值时，通过显示器能够提醒并警示过往的车辆，显示器顶部安装的警示灯能够进一步起到提示的作用，从而警示车辆绕道而行，防止出现重大的交通安全事故。

进一步设置：所述预警单元及超声波液位传感器通过设于防雨外壳内部的电路板连接。

通过采用上述技术方案，通过电路板连接并控制传感器及预警单元，当传感器检测到的积水深度高于安全的深度数值时，传输信号至预警单元，从而达到提示的功能。

进一步设置：所述太阳能板底部的外壁固定连接有固定支架，所述固定支架远离太阳能板的一端螺纹连接有贯穿固定支架及防雨外壳的固定螺栓。

通过采用上述技术方案，通过固定螺栓将太阳能板牢牢固定在防雨外壳的顶部，防止外部的恶劣环境破坏整个装置的结构，保证稳定性，延长装置的使用寿命。

进一步设置：所述防雨外壳内固定安装有蓄电池，所述蓄电池与太阳能板电连接。

通过采用上述技术方案，考虑到阴雨天气太阳能板的供电效率较低，光照充足时能够将多余的电能储存于蓄电池中，作为备用电源使用。

进一步设置：所述支撑支架的底部固定安装有底座，所述底座上螺纹连接有地脚螺栓。

通过采用上述技术方案，装置底部的底座及地脚螺栓能够便于整个装置的固定，即使外部环境恶劣，同样能够保证装置不会产生偏移，影响积水深度检测的结果。

进一步设置：所述防雨外壳的底部固定连接有辅助支撑支架。

通过采用上述技术方案，防雨外壳底部的辅助支撑支架便于进一步增强整个装置的稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：整个道路积水监测预警装置前期安装、施工所需的成本低，需要前期投入的资金少，不需要大量地进行布线施工工程，节省大量人力和财力成本，装置中无线传输单元利用NB-IoT通信传输技术数据传输能力及时、高效、准确、稳定，保证整个监测系统能够及时对危险路段作出反馈和调度，保证阴雨天出行者的人生安全，整个装置依托于太阳能作为供电手段，节能减排，符合可持续发展的理念，装置的结构稳定牢固，在较为恶劣的环境中同样能够保证自身的稳定性，整个装置的使用寿命较长，不易损坏。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图；

图2是实施例1的侧视结构图；

图3是实施例1的正式结构图；

图4是实施例1中防雨外壳的内部结构示意图。

图中，1、支撑支架；2、防雨外壳；3、无线传输单元；31、NB-IoT通信模组；32、控制模组；33、NB-IoT通信天线；4、太阳能板；5、超声波液位传感器；6、预警单元；61、显示器；62、警示灯；7、电路板；8、固定支架；9、固定螺栓；10、蓄电池；11、底座；12、地脚螺栓；13、辅助支撑支架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种一体式低功耗道路积水监测预警装置，如图1、图2及图3所示，装置的底部为底座11，底座11上螺纹连接有贯穿底座11的地脚螺栓12，地脚螺栓12用于嵌入地面，以将整个装置牢牢固定在地面上，保证装置的稳定性，底座11的顶部固定连接有支撑支架1，支撑支架1的顶部固定连接有防雨外壳2。防雨外壳2的顶部设有太阳能板4，太阳能板4底部的外壁固定连接有固定支架8，固定支架8远离太阳能板4的一端螺纹连接有贯穿固定支架8及防雨外壳2的固定螺栓9，固定支架8将太阳能板4牢牢固定在防雨外壳2的顶部，进一步保证结构的稳定性。防雨外壳2的底部固定安装有超声波液位传感器5，防雨外壳2远离支撑支架1一侧的外壁上设有预警单元6，预警单元6包括固定安装于防雨外壳2侧壁上的显示器61及固定安装于显示器61顶部的警示灯62，显示器61的底部固定安装有辅助支撑支架13，辅助支撑支架13及支撑支架1同时支撑于地面，增强整个装置的稳定性。

如图1、图2及图4所示，防雨外壳2的内部设有无线传输单元3，无线传输单元3包括设于防雨外壳2内部的NB-IoT通信模组31、用于控制NB-IoT通信模组31的控制模组32及固定于防雨外壳2侧壁且贯穿防雨外壳2的NB-IoT通信天线33，防雨外壳2的内部还设有电路板7，电路板7将预警单元6及超声波液位传感器5连接起来，防雨外壳2的内部还设有蓄电池10，蓄电池10与太阳能板4电连接，用于储存多余的电力能源。

在本实用新型的实施方式中，施工部门将地脚螺栓12打入地底，底座11放置于地表水平面，从而实现整个装置的固定。阳光充足时，太阳能板4吸收电力，并将多余的电力储存至蓄电池10中，为了节省能源，交通部门可以通过NB-IoT技术实现远程控制，暂停超声波液位传感器5的数据采集，停止预警单元6的工作。当处于阴雨的环境下，超声波液位传感器5开始工作，采集当前路段的积水深度，将采集到的数据通过显示器61进行公示，数据同样通过无线传输单元3上传至交通部门的服务器中，交通部门比较当前采集到的水位深度及安全水位的深度，选择在显示器61上公示当前路段是否适合通行，若是不适合通行，警示灯62发出警示，为过往车辆提供及时的信息，执行高效率的交通调度工作。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。