路面防涉水管理系统及方法与流程

[0001]
本发明涉及路面涉水预警技术领域，具体地说是路面防涉水管理系统及方法。


背景技术：

[0002]
目前国内一些城市排水设施不健全，不完善，排水系统建设滞后，造成很多城市内涝严重。近年来，由强降水引发的道路低洼处、下穿式立交桥和隧道等产生大量积水的现象时有发生，给人们的出行和生活带来很大的不便，严重时会造成人民生命、财产的重大损失。
[0003]
目前市面上内涝检测系统采用的方案均是基于水位传感器(雷达水位计、压力式水位计或电子水尺等)加遥测终端机的方案。该方案可以精确测量目前的积水水位是多少，但带来的问题是功耗问题及设备固定问题，必须要有供电施工及专业的施工进行设备的固定，导致安装难度大，无法大规模普及。但在实际应用中，对于积水实时水位没有太大的要求，如何通过一种设备简单、功耗低且安装方便的系统，进行路面水位监测，是需要解决的技术问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明的技术任务是针对以上不足，提供路面防涉水管理系统及方法，来解决如何通过一种设备简单、功耗低且安装方便的系统，进行路面水位监测的问题。
[0005]
第一方面，本发明提供一种路面防涉水管理系统，包括：
[0006]
水浸传感器，所述水浸传感器共多个，上述多个水浸传感器设置在路面不同位置，水浸传感器的安装位置对应水位阈值；
[0007]
控制器，所述控制器为低功耗控制器，每个水浸传感器均与控制器电连接；
[0008]
通信模块，所述通信模块与控制器电连接，用于上传水浸传感器的数据；
[0009]
服务器端，所述服务器端与通信模块连接，用于获取水浸传感器的数据，并根据水浸传感器的数据进行管控并发布积水信息；
[0010]
报警模块，所述报警模块与控制器电连接，用于通过声光报警的方式进行提醒。
[0011]
作为优选，所述通信模块为nb-iot通信模块。
[0012]
作为优选，服务器端用于根据水浸传感器的数据进行管控，包括：
[0013]
水浸传感器未被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送一次心跳信息，服务器端根据所述心跳信息更新对应水浸传感器的状态，所述水浸传感器与服务器端保持连接状态；
[0014]
水浸传感器被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送中断信号，服务器端基于所述心跳信息和中断信息发布积水信息。
[0015]
作为优选，控制器用于调控水浸传感器的数据的上传频率。
[0016]
作为优选，水浸传感器未被路面积水浸水时，所述控制器每隔预定时间t1向服务器端发送心跳信息；
[0017]
水浸传感器被路面积水浸水时，所述控制器每隔预定时间t2向服务器端发送中断信号；
[0018]
所述预定时间t1大于预定时间t2。
[0019]
作为优选，所述控制器通过其gpio口与报警模块电连接。
[0020]
第二方面，本发明提供一种路面防涉水管理方法，通过如第一方面任一项所述的路面防涉水管理系统进行防涉水管理，所述方法为：
[0021]
通过不同位置的水浸传感器标识不同的水位阈值；
[0022]
当路面积水达到水位阈值后，通过控制器触发报警模块，进行声光报警；
[0023]
服务器端根据水浸传感器的数据进行管控并发布积水信息。
[0024]
作为优选，当路面积水达到水位阈值后，通过控制器触发报警模块，进行声光报警，包括如下步骤：
[0025]
路面积水未达到水位阈值时，所述水浸传感器发送心跳信号，控制器以预定时间t1向服务器端发送心跳信号；
[0026]
路面积水达到水位阈值，所述水浸传感器发送中断信号，控制器以预定时间t2向服务器端发送中断信号，并通过其gpio口触发报警模块，以进行声光报警。
[0027]
作为优选，服务器端根据水浸传感器的数据进行管控并发布积水信息，包括如下步骤：
[0028]
水浸传感器未被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送一次心跳信息，服务器端根据所述心跳信息更新对应水浸传感器的状态，所述水浸传感器与服务器端保持连接状态；
[0029]
水浸传感器被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送中断信号，服务器端基于所述心跳信息和中断信息发布积水信息。
[0030]
本发明的路面防涉水管理系统及方法具有以下优点：
[0031]
1、设置由多个水浸传感器，水浸传感器位于不同的安装位置对应不同的水位阈值，产生不同报警信号；
[0032]
2、水浸传感器位置可调，满足不同的路段安装；
[0033]
3、低功耗可采用电池供电，数据传输通过nb-iot方式进行无线传输，方便模块的安装部署；
[0034]
4、有水浸传感器浸水后，会自动提高数据上报频率，保证积水情况的及时上报，当无水浸传感器浸水后，会自动调低数据上报频率，保证设备的低功耗运行。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]
下面结合附图对本发明进一步说明。
[0037]
图1为实施例1路面防涉水管理系统的结构框图；
[0038]
图2为短路和过流保护电路的异常处理流程图。
具体实施方式
[0039]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
[0040]
需要理解的是，在本发明实施例中的“多个”，是指两个或两个以上。
[0041]
本发明实施例提供路面防涉水管理系统及方法，用于解决如何通过一种设备简单、功耗低且安装方便的系统，进行路面水位监测的技术问题。
[0042]
实施例1：
[0043]
如图1所示，本发明的路面防涉水管理系统，包括水浸传感器、控制器、通信模块、服务器端以及报警模块，水浸传感器共多个，上述多个水浸传感器设置在路面不同位置，水浸传感器的安装位置对应水位阈值；控制器为低功耗控制器，每个水浸传感器均与控制器电连接；通信模块与控制器电连接，用于上传水浸传感器的数据；服务器端与通信模块连接，用于获取水浸传感器的数据，并根据水浸传感器的数据进行管控并发布积水信息；报警模块与控制器电连接，用于通过声光报警的方式进行提醒。
[0044]
本实施例中，水浸传感器可以根据实际应用情况添加不同数量的水浸传感器，水浸传感器安装到不同的位置以设置不同的水位阈值。
[0045]
控制器采用低功耗mcu如stm32lxx、msp430系列等，以便降低功耗。
[0046]
通信模块为nb-iot通信模块，负责将水浸传感器的数据上传到服务器端。
[0047]
当出现超过特定阈值时，报警模块会通过声、光报警的方式进行提醒。
[0048]
服务器端用于根据水浸传感器的数据进行管控，包括：
[0049]
水浸传感器未被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送一次心跳信息，服务器端根据所述心跳信息更新对应水浸传感器的状态，所述水浸传感器与服务器端保持连接状态；
[0050]
水浸传感器被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送中断信号，服务器端基于所述心跳信息和中断信息发布积水信息。
[0051]
水浸传感器未被路面积水浸水时，所述控制器每隔预定时间t1向服务器端发送心跳信息；
[0052]
水浸传感器被路面积水浸水时，所述控制器每隔预定时间t2向服务器端发送中断信号；
[0053]
上述预定时间t1大于预定时间t2。
[0054]
如图2所示，本系统工作流程为：当设备正常工作时，会每隔10分钟发送一次心跳信息，服务器端会根据心跳信息更新设备状态，从而保持与服务器端的连接状态。当检测到有水浸传感器浸水以后，会将上传频率自动调整，从而及时上传目前的积水情况到服务器端，服务器端可以根据积水情况进行管控或及时发布积水信息，同时检测是否达到了警报的阈值设定，如果达到了警报阈值，则发出声光警报信息。
[0055]
实施例2：
[0056]
本发明的一种路面防涉水管理方法，通过实施例1公开的路面防涉水管理系统进行防涉水管理，该方法为：
[0057]
通过不同位置的水浸传感器标识不同的水位阈值；
[0058]
当路面积水达到水位阈值后，通过控制器触发报警模块，进行声光报警；
[0059]
服务器端根据水浸传感器的数据进行管控并发布积水信息。
[0060]
其中，当路面积水达到水位阈值后，通过控制器触发报警模块，进行声光报警，包括如下步骤：
[0061]
路面积水未达到水位阈值时，所述水浸传感器发送心跳信号，控制器以预定时间t1向服务器端发送心跳信号；
[0062]
路面积水达到水位阈值，所述水浸传感器发送中断信号，控制器以预定时间t2向服务器端发送中断信号，并通过其gpio口触发报警模块，以进行声光报警。
[0063]
服务器端根据水浸传感器的数据进行管控并发布积水信息，包括如下步骤：
[0064]
水浸传感器未被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送一次心跳信息，服务器端根据所述心跳信息更新对应水浸传感器的状态，所述水浸传感器与服务器端保持连接状态；
[0065]
水浸传感器被路面积水浸水时，所述水浸传感器每隔预定时间发送中断信号，服务器端基于所述心跳信息和中断信息发布积水信息。
[0066]
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
[0067]
以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，fpga或asic)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
[0068]
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。