本发明涉及道路环境以及道路安全实时监测的技术领域，具体而言，涉及一种道路信息实时监测和显示系统。
背景技术：
如今，机动车尾气污染已经逐渐成为影响城市道路空气质量的主要因素，且随着各种城市居住的不适及传染性疾病的出现，人们开始对道路污染物进行着重研究，城市空气质量检测系统应运而生。而近年来，由于强降雨以及规划不利所引发的道路低洼处、下穿式立交桥和隧道大量积水的现象时有发生，给人们的出行带来很大不便的同时，还造成了巨大的经济损失，严重时甚至会造成人员伤亡。同时，在国家强调生态文明建设的背景下，实现环境检测系统供电的绿色化，也是发展的需求。目前还没有一种将道路空气质量、噪音检测与道路积水检测结合在一起的装置。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种道路信息实时监测和显示系统，用以弥补现有装置的不足。该道路信息实时监测和显示系统实时检测道路环境状况，检测结果借助LED显示屏以及LED指示灯向公众传达，同时太阳能电池给系统供电。一方面，市民可以从LED显示屏读取到明确的实时道路环境检测结果，还可以在阴雨天从道路的各个方向及较远的距离从LED指示灯直观方便地了解到道路积水水位情况以便选择前行路线。另一方面，在优化布点的前提下，有关部门可以掌握污染超标情况和污染规律，为城市道路大气污染的监测、评价与防治提供科学依据，具有社会效益。同时市政防汛部门可以实时掌握城市各路段的积水情况，进行排水调度管理，还可以借助媒介为广大群众提供出行指南，以避免生命、财产损失。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种道路信息实时监测和显示系统，至少包括：
用于采集道路信息的环境检测模块；所述环境检测模块包括气体检测装置、温湿度传感器、噪音传感器以及水位传感器；
用于接收环境检测模块输出信号的数据采集模块；
用于接收数据采集模块输出信号的中央处理模块；
用于与中央处理模块进行数据通信的后台控制模块；
用于为环境检测模块、数据采集模块、中央处理模块提供安装支架的立柱；所述立柱包括至少一个空心腔；所述数据采集模块和中央处理模块安装于立柱的空心腔内；所述气体检测装置、温湿度传感器、噪音传感器、水位传感器安装于立柱的外壁；
用于对道路信息进行显示的显示模块；所述显示模块包括LED显示屏和LED指示灯；所述显示模块通过数据线与中央处理模块的I/O端子电连接；所述LED显示屏和LED指示灯安装于立柱的顶部；
以及为环境检测模块、数据采集模块、中央处理模块、显示模块提供电能的供电模块；
所述气体检测装置、温湿度传感器、噪音传感器、水位传感器分别与数据采集模块电连接；所述数据采集模块和中央处理模块通过数据线连接。
进一步：所述中央处理模块为STM32单片机。
进一步：所述中央处理模块和后台控制模块之间设置有ZIGBEE通讯模块。
进一步：所述水位传感器为超声波水位计。
进一步：所述供电模块包括市电模块、太阳能发电模块、以及电源管理器三部分；所述电源管理器分别与市电模块、太阳能发电模块电连接。
本发明具有的优点和积极效果是：
该道路信息实时监测和显示系统不仅能够实现所检测路段的环境质量状况以及道路安全状况的实时实地检测，在优化布点及调整传感器种类的前提下，可以掌握具体污染物超标情况和污染规律以及道路积水水位情况，为城市道路大气污染的监测、评价与防治以及防汛防涝工作提供科学依据，具有良好的社会效益。而且本道路信息实时监测和显示系统的检测结果借助LED显示屏以及LED指示灯共同向公众传递，既能让行人准确具体地了解到环境质量的检测结果，又能够在阴雨天方便各个方向及较远距离的行人直观地获取道路积水情况，及时调整前行路线。该系统集两大检测功能于一身，又降低了系统成本及后期维护费用，具有较好的经济性。同时，通过太阳能发电模块的使用，达到了节能的目的，在一定程度上践行了环保理念。
附图说明
图1是本发明优选实施例的电路框图；
图2是本发明优选实施例的局部电路框图；主要用于显示显示模块的框图结构；
图3是本发明优选实施例的局部电路框图；主要用于显示气体检测装置的框图结构；
图4是本发明优选实施例的局部电路框图；主要用于显示供电模块的框图结构；
图5是本发明优选实施例中立柱的结构图。
其中：1、气体检测装置，2、温湿度传感器，3、噪音传感器，4、水位传感器，5、数据采集模块，6、太阳能发电模块，7、中央处理模块，8、显示模块，9、无线通讯模块，10、后台控制模块，11、LED显示屏，12、LED指示灯，13、PM2.5传感器，14、PM10传感器，15、氮氧化物传感器，16、一氧化碳传感器，17、二氧化硫传感器，18、太阳能电池，19、蓄电池，20、电源端，21、市电电源，22、立柱，23、道路；24、空心腔。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种道路信息实时监测和显示系统，包括：
用于采集道路信息的环境检测模块；所述环境检测模块包括气体检测装置1、温湿度传感器2、噪音传感器3以及水位传感器4；
用于接收环境检测模块输出信号的数据采集模块5；数据采集模块5优选为数据采集卡；
用于接收数据采集模块5输出信号的中央处理模块7；
用于与中央处理模块7进行数据通信的后台控制模块10；
用于为环境检测模块、数据采集模块5、中央处理模块7提供安装支架的立柱22；请参阅图5，所述立柱22包括至少一个空心腔24；所述数据采集模块5和中央处理模块7安装于立柱22的空心腔24内；所述气体检测装置1、温湿度传感器2、噪音传感器3、水位传感器4安装于立柱22的外壁；立柱22的下端固定于道路23边上，所述空心腔24为一个密封的空间，这样就可以避免外部环境的物理性伤害；水位传感器4距离地面的高度范围是1.5M～3M；本优选实施例选用的高度是2M。
所述的气体检测装置1将采集到的污染气体浓度信号通过数据采集模块5传递给中央处理模块7，中央处理模块7中的STM32单片机内存储有检测工作程序，读取到数据采集模块5采集到的道路信息值，将读取值与预置值进行对比分析，并产生检测结果，然后将检测结果信号传递给显示模块8中的LED显示屏11。上述检测工作程序和对比分析并非本专利的发明点，其检测工作程序可以参考目前环境检测中心的检测工作程序。
用于对道路信息进行显示的显示模块8；请参阅图2，所述显示模块8包括LED显示屏11和LED指示灯12；所述显示模块8通过数据线与中央处理模块7的I/O端子电连接；所述LED显示屏11和LED指示灯12安装于立柱22的顶部；
以及为环境检测模块、数据采集模5、中央处理模块7、显示模块8提供电能的供电模块；
所述气体检测装置1、温湿度传感器2、噪音传感器3、水位传感器4分别与数据采集模块5电连接；所述数据采集模块5和中央处理模块7通过数据线连接。
请参阅图3，气体检测装置1主要包括PM2.5传感器13、PM10传感器14、氮氧化物传感器15、一氧化碳传感器16、二氧化硫传感器17。
在上述优选实施例中：所述中央处理模块7为STM32单片机。
在上述优选实施例中：所述中央处理模块7和后台控制模块10之间通过无线通讯模块9进行数据交换，在本优选实施例中，无线通讯模块9优选的是ZIGBEE通讯模块。在本优选实施例中，中央处理模块7和后台控制模块10之间的通信是间断性的，一般设置时间间隔为30分钟左右。时间间隔可以通过软件控制，也可以通过定时器进行控制。
在上述优选实施例中：所述水位传感器4为超声波水位计。水位传感器4对道路中的积水深度进行检测，并将检测到的结果通过中央处理模块7发送给LED指示灯12进行显示；LED指示灯12包括多种颜色的指示灯；每种颜色对应不同的水位高度；
在上述优选实施例中：所述供电模块包括市电模块、太阳能发电模块6、以及电源管理器三部分；所述电源管理器分别与市电模块、太阳能发电模块6电连接。
请参阅图4，太阳能发电模块6包括太阳能电池18和蓄电池19，市电电源21和蓄电池19均将电能输出至电源端20；再由电源端20连接至各个耗电部件；在整个电源模块中，中央处理器7可以对太阳能电池18、蓄电池19、市电电源21的工作状态进行控制和调整。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。