[发明专利]基于智慧灯杆的路面沉降、积水监测系统及其方法

说明书

本发明属于道路安全监测技术领域，特别涉及一种基于智慧灯杆的路面沉降、积水监测系统及其方法。本发明中的监测系统包括摄像头、液位传感器、雨量传感器、卫星定位模块、信息广播显示模块、数据转换模块、时钟模块、数据库、智慧灯杆网关模块、无线通讯模块、有线互联网模块和中央处理器等。通过该系统及其对应的方法，本发明能够满足对大范围路面的沉降和积水进行监测的需求，并实现对路面沉降和积水区域的位置、沉降深度及积水深度的高精度实时监测，且使用维护成本低。本发明还能将路面沉降、积水多级警报及时发布，并将监测数据上传备份至云端，便于监测数据的阅读研究。总之，本发明技术效果好，使用、维护成本低，便于推广应用。

技术领域

本发明属于道路安全监测技术领域，特别涉及一种基于智慧灯杆的路面沉降、积水监测系统及其方法。

背景技术

道路的沉降和积水现象存在较大的安全隐患，路面沉降和路面积水容易导致恶性交通安全事故，因此需要对路面沉降和路面积水进行监测和预警。

现有路面沉降和路面积水监测，尤其是城市的路面沉降和路面积水监测，主要是采用预埋路面沉降监测传感器和液面传感器的方法，该方法的监测路段范围较小，监测区域呈散点分布，不能够对路面沉降和积水区域的位置、沉降深度及积水深度进行充分监测，不能及时将路面沉降灾害和路面严重积水等不利于道路安全的事件信息向外界发布，也不便于监测数据的存储备份，且使用维护成本较高。

为了克服上述现有技术所存在的监测路段范围较小，监测区域呈散点分布的缺陷，本领域技术人员提出了在热气球、飞艇等飞行设备上安装监控装置或者利用卫星遥感技术、探地雷达技术对路面沉降和路面积水状况进行监测的技术方案。然而，这些技术方案也存在一些缺陷：例如，在热气球、飞艇上安装监控装置的技术方案，不仅使用和维护成本高，而且难以确保不间断地检测；又如，卫星遥感技术所获得的监测结果相对较为宏观，仍需与其他监测技术结合起来，才能获得理想的技术效果；再如，在人流、车流较为密集的城市，探地雷达技术的使用具有较大的局限性。

发明内容

本发明的目的旨在以相对较低的使用和维护成本，有效解决上述现有技术所存在的监测路段范围较小，监测区域呈散点分布的缺陷。该发明目的是通过下述技术方案实现的：

一种基于智慧灯杆的路面沉降、积水监测系统，包括：摄像头、液位传感器、雨量传感器、卫星定位模块、信息广播显示模块、数据转换模块、时钟模块、数据库、智慧灯杆网关模块和中央处理器；摄像头、卫星定位模块、时钟模块、数据库分别与中央处理器通信连接，液位传感器、雨量传感器分别通过数据转换模块与中央处理器通信相连；中央处理器、智慧灯杆网关模块、信息广播显示模块两两之间通信连接。

在上述技术方案的基础上，本发明可采用下述技术手段对上述技术方案予以限定，以便更好地或者更有针对性地解决本发明所要解决的技术问题：

所述智慧灯杆网关模块还分别与无线通讯模块、有线互联网模块通信连接，所述数据库中的监测数据可通过智慧灯杆网关模块，经由无线通讯模块、有线互联网模块上传备份至云端服务器。

优选地，所述摄像头、液位传感器、雨量传感器、卫星定位模块、无线通讯模块、信息广播显示模块挂载安装在道路旁的智慧灯杆杆体上，所述时钟模块、数据转换模块、中央处理器、数据库、智慧灯杆网关模块、有线互联网模块集成安装在智慧灯杆杆体内部。

优选地，所述信息广播显示模块包括信息播报扬声器和信息发布显示屏，所述卫星定位模块为北斗定位模块，所述无线通讯模块为4G或5G无线通信模块。

优选地，所述摄像头为CCD或CMOS双目摄像头。

优选地，所述液位传感器为超声波液位传感器。

上述技术方案是本发明为适时监测路面沉降、积水状况而提供的硬件系统，与该硬件系统相配套，本发明还提供了一种路面沉降、积水监测方法，其工作步骤包括路面沉降、积水信息的采取、存储、处理和显示。