一种城市内涝道路交通安全警示系统及其使用方法与流程

本技术涉及道路交通安全管理用设备，更具体地说，涉及一种城市内涝道路交通安全警示系统及其使用方法。

背景技术：

1、在强降雨等极端天气条件下，由于排水系统不畅或不足以承载大量雨水时，部分低洼道路很容易产生内涝现象，内涝道路不仅会对交通安全和居民生活造成严重影响，而且容易引发交通事故和财产损失，甚至会危及过往行人及司机的生命安全。为了避免恶性事故的发生，相关工作人员经常会在内涝道路附近设置交通安全警示装置提示过往行人及司机。

2、现有技术公开号为cn219099841u的文献提供一种城市内涝道路交通安全警示装置，包括下沉箱子、一号警示浮板、二号警示浮板和三号警示浮板，所述下沉箱子的上表面靠近两侧位置均固定连接有连接绳，所述连接绳的上端连接有穿插杆，所述一号警示浮板、二号警示浮板和三号警示浮板的两侧均活动安装有固定结构。该装置便于快速的在对应深处水位进行安装，防止一些交通参与者误判驶入水中带来溺水危险，同时几乎不受外界风力的影响。

3、上述中的现有技术方案虽然具备能够快速安装的特点，但是仍存在以下缺陷；该技术方案依旧主要以固定的刻度线提示交通参与者，这种方式不够直观，行人及司机很难在远处看清刻度线，无法起到良好的警示效果。鉴于此，我们提出一种城市内涝道路交通安全警示系统及其使用方法。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、本技术的目的在于提供一种城市内涝道路交通安全警示系统及其使用方法，解决了现有技术中警示方式不够直观，行人及司机很难在远处看清刻度线，无法起到良好的警示效果的技术问题，工作人员可在警示横幅的不同段上涂上不同颜色或写上不同的标语，当道路出现内涝时，在转动机构的作用下，第二卷绕辊能够对警示横幅进行卷绕，警示横幅上的警示标语逐步显现，使得过往司机及行人在远处即可观察到警示横幅的变化，从而提前绕道或减速，充分降低事故发生的概率。

3、2.技术方案

4、本技术实施例提供了一种城市内涝道路交通安全警示系统，包括：样本数据库模块、安全警示装置、图像采集模块、plc控制模块、图像处理模块、对比分析模块、语音警告模块、红光警示模块和无线信号传输模块；

5、样本数据库模块，在样本数据库模块内储存有古力井盖移位或缺失状态的水流照片，作为样本；

6、安全警示装置，固定设置在积水处，对行人和车辆进行警示；

7、图像采集模块，包括带激光测距仪的高清摄像头，对积水处的情况进行监控，采集带尺寸标记的影像信息，并传输给监控中心和图像处理模块；

8、图像处理模块，对采集到的图像进行处理，生成清晰的图像轮廓图；

9、对比分析模块，将图像处理模块生成清晰的图像轮廓图与样本数据库模块内的样本图片进行对比分析，分析得出积水处是否存在力井盖移位或缺失的问题；

10、语音警告模块，包括扬声器，可以发出语音警告；

11、红光警示模块，包括红色警示灯，可以发出“x”型闪烁的红色光，提醒路人和司机注意，不能继续前行；

12、无线信号传输模块，通过无线信号与城市交通网络连接；

13、plc控制模块，与样本数据库模块、安全警示装置、图像采集模块、图像处理模块、对比分析模块、语音警告模块和红光警示模块网络连接；

14、远程终端，可以为中央控制中心、电脑、手机等设备。

15、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述图像处理模块包括滤波处理单元和特征提取单元；

16、滤波处理单元，对图像进行滤波处理；采用巴特沃斯器进行滤波，其公式为：

17、h(u，v)＝1/{1+[d(u,v)/d0]2n}

18、其中n是滤波器阶数；

19、在图片经过滤波处理后，再经过锐化处理和轮廓特征提取处理，经过锐化处理后的图像对比度增强，轮廓清晰，得到清晰的图像边缘轮廓；

20、特征提取单元，利用k-d树和ransac算法进行特征点精确匹配，利用图像差影法对图像进行处理，对图像的灰度变化较大区域进行灰度增强，凸显目标图像与标准样本图像的差异变化。其计算公式为：

21、dnk(x,y)＝t|sn(x,y)|+ω＝μ|f(ink(x,y),in’k(x,y))|+ω

22、f(x,y)＝{[f(x,y),|x-y|>γ]；[0,|x-y|<γ]}

23、式中，对应的第n组图像分别标记为in(x,y),in’(x,y)；二者的差影图像标记为sn(x,y)；dnk(x,y)为第k个异常区域；ω和μ为差影图像种较大灰度值的增强系数，γ为差影图像中较小灰度值的抑制系数。

24、然后根据，运算分析的结构分析得出积水处是否存在力井盖移位或缺失的问题。

25、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，安全警示装置包括：固定底座，固定底座一侧转动连接有第一卷绕辊，固定底座另一侧转动连接有第二卷绕辊，第一卷绕辊上卷绕有警示横幅，警示横幅另一端与第二卷绕辊连接固定，固定底座一侧安装有转动机构，转动机构用于带动第二卷绕辊转动。

26、通过采用上技术方案，当道路出现内涝时，在转动机构的作用下，第二卷绕辊能够对警示横幅进行卷绕，警示横幅上的警示标语逐步显现，使得过往司机及行人在远处即可观察到警示横幅的变化，从而提前绕道或减速，充分降低事故发生的概率。

27、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，转动机构包括转动架、第一齿轮、锥齿轮第一齿条和升降机构；

28、固定底座上固定安装有转动架，转动架上转动连接有第一齿轮，第一齿轮一侧及第二卷绕辊一侧均固定连接有锥齿轮，两个锥齿轮垂直啮合，第一齿轮一侧啮合连接有第一齿条，固定底座上固定设置有升降机构，升降机构用于带动第一齿条做升降移动。

29、通过采用上技术方案，在升降机构的作用下，第一齿条向上移动，第一齿轮带动相应的锥齿轮转动，由于两个锥齿轮垂直啮合，第二卷绕辊随即转动。

30、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，升降机构包括承接管、浮板和第一弹簧；

31、固定底座底部固定安装有承接管，承接管内滑动连接有浮板，第一齿条与浮板连接固定，浮板与承接管之间固定连接有第一弹簧。

32、通过采用上技术方案，当内涝发生时，承接管内进水，在浮板的作用下，第一齿条随即向上移动，这种方式无需外部驱动，不仅大大降低了使用成本，而且在内涝发生后，浮板的位置会随着液面高度的变化而立即变化，使得本技术方案能够及时提示交通参与者注意内涝情况。

33、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，第一卷绕辊一侧固定连接有卷簧，卷簧另一端与固定底座连接固定。

34、通过采用上技术方案，卷簧的设置能够避免第一卷绕辊随意转动。

35、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，固定底座上还呈线性结构转动连接有若干个限位杆，警示横幅与限位杆抵接配合。

36、通过采用上技术方案，限位杆的设置使得警示横幅在展示时能够更加平整。

37、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，固定底座上还安装有记录组件，记录组件包括安装架、刻度盘、指示板和驱动机构；

38、安装架固定安装在固定底座上，安装架上固定安装有刻度盘，刻度盘上嵌设固定有多个刻度值，刻度盘上可转动的穿设有指示板，安装架上设置有驱动机构，驱动机构用于带动指示板转动。

39、通过采用上技术方案，在驱动机构的作用下，指示板转动，指向指定刻度，使得工作人员或过往行人能够在较远处即可看清内涝的准确深度。

40、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，驱动机构包括连接轴、第二齿轮和第二齿条；

41、安装架上转动穿设有连接轴，连接轴端部固定连接有第二齿轮，第二齿轮一侧啮合连接有第二齿条，第二齿条与浮板连接固定。

42、通过采用上技术方案，在浮板上浮时，第二齿条跟随移动，由于第二齿轮与第二齿条啮合连接，连接轴随即转动。

43、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，指示板与刻度值磁性配合，指示板一侧固定连接有驱动套，驱动套内铰接有多个卡爪，卡爪与驱动套之间固定连接有多个第二弹簧，连接轴端部固定连接有棘轮，棘轮与卡爪卡接配合。

44、通过采用上技术方案，在浮板上浮期间，连接轴会带动棘轮向一侧转动，由于棘轮与卡爪卡接配合，驱动套随即带动指示板转动，而当浮板下落时，卡爪在棘轮滑动，指示板停止转动，由于指示板与刻度值磁性配合，因此指示板会停留在内涝最高处的刻度值处，便于工作人员后续对内涝深度进行记录。

45、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，承接管下端固定连接有过滤筒，过滤筒上密布有滤孔，过滤筒外侧套设有承接环，承接环内壁上密布有刷毛，承接环与浮板连接固定，刷毛与过滤筒摩擦接触。

46、通过采用上技术方案，过滤筒的设置能够避免道路积水中的垃圾堵塞承接管，保证本技术方案顺利运行，同时在浮板上下移动的过程中，承接环及刷毛跟随移动，对过滤筒表面清洁，确保进水顺畅。

47、本技术还公开了上城市内涝道路交通安全警示系统的使用方法，包括以下步骤：

48、s1、由工作人员通过固定底座将本装置安装至适当位置，并在警示横幅的不同段上涂上不同颜色或写上不同的标语；

49、s2、内涝发生后，道路上的积水通过滤孔进入至承接管下方，在浮板的作用下，第一齿条随即向上移动，第一齿轮带动相应的锥齿轮转动，第二卷绕辊逐步对警示横幅进行卷绕，警示横幅上的警示标语逐步显现；

50、s3、在浮板上浮期间，连接轴会带动棘轮向一侧转动，驱动套随即带动指示板转动，直观显示内涝深度；

51、s4、当浮板下落时，卡爪在棘轮滑动，指示板停止转动，由于指示板与刻度值磁性配合，指示板随即停留在内涝最高处的刻度值处；

52、s5、在浮板上下移动的过程中，承接环及刷毛跟随移动，对过滤筒表面清洁；

53、s6、图像采集模块时刻对积水处的情况进行监控，采集带尺寸标记的影像信息，并传输给监控中心和图像处理模块；

54、s7、图像处理模块，对采集到的图像进行处理，生成清晰的图像轮廓图；

55、s8、对比分析模块将图像处理模块生成清晰的图像轮廓图与样本数据库模块内的样本图片进行对比分析，分析得出积水处是否存在力井盖移位或缺失的问题和其位置；

56、s9、当发现有力井盖移位或缺失的问题时，语音警告模块及时发出语音警告，提醒过往的行人和车辆注意，同时通过红光警示模块发出“x”型闪烁的红色光，提醒路人和司机注意，注意古力井盖的问题，保证车辆和行人的安全；同时通过无线信号传输模块将古力井盖的问题发送远程终端，提醒工作人员及时处理。

57、3.有益效果

58、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

59、1、本技术技术方案通过设置第二卷绕辊、警示横幅以及转动机构，工作人员可在警示横幅的不同段上涂上不同颜色或写上不同的标语，当道路出现内涝时，在转动机构的作用下，第二卷绕辊能够对警示横幅进行卷绕，警示横幅上的警示标语逐步显现，使得过往司机及行人在远处即可观察到警示横幅的变化，从而提前绕道或减速，充分降低事故发生的概率。

60、2、本技术技术方案通过设置第一齿条、第一齿轮以及浮板，当内涝发生时，承接管内进水，在浮板的作用下，第一齿条随即向上移动，这种方式无需外部驱动，不仅大大降低了使用成本，而且在内涝发生后，浮板的位置会随着液面高度的变化而立即变化，使得本技术方案能够及时提示交通参与者注意内涝情况。

61、3、本技术技术方案通过设置刻度盘、指示板以及第二齿条，使得工作人员或过往行人能够在较远处即可看清内涝的准确深度，同时通过设置棘轮、卡爪以及第二弹簧，使得指示板仅能进行单向转动，同时由于指示板与刻度值，因此指示板会停留在内涝最高处的刻度值处，便于工作人员后续对内涝深度进行记录。

62、4、可以对积水处的进行图像采集、图像处理和对比分析，分析得出积水处是否存在力井盖移位或缺失的问题，及时对行人和车辆进行警示，提醒工作人员及时维修，保证人身和车辆安全。