一种基于GPRS网络的道路积水监测警示系统

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一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统
技术领域
1.本实用新型涉及城市道路监测技术领域，特别涉及一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统。

背景技术：

2.城市立交桥及下穿隧道虽然缓解了城市的交通阻塞，但是遇到强降雨时期，会导致其出现大量积水，使得过往车辆和行人深陷其中。例如，2021年国内郑州突发“7
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20”特大暴雨，北京发生“8
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16”短时强降雨事件，严重的影响了城市居民的正常生活秩序，给人民众生命和财产造成了巨大的损失。究其所因，这是由于城市化进程的高速推进与城市排水管网系统建设滞后之间的矛盾。而目前城市建设中对于道路积水监测及预警系统的建立还不完善，难以对极端天气时道路积水及时预警，带来了安全隐患。

技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，通过积水检测模块检测积水深度，核心控制模块的adc通道采集水位信息与预警水位阈值做对比，若超出预警阈值，则核心控制模块控制显示模块发出预警显示信息，同时控制继电器吸合，打开gprs网络报警模块发出短信等预警信息；具有准确、及时、高效的优点。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，包括光伏发电模块4，所述光伏发电模块4分别对显示模块1、gprs网络报警模块2、核心控制模块3和积水检测模块5供电输出，核心控制模块3的信号输入端与积水检测模块5及gprs网络报警模块2的信号输出端相连接，核心控制模块3的信号输出端与显示模块1、继电器6的信号输入端相连接，继电器6的信号输出端与gprs网络报警模块2信号输入端相连接。
6.所述显示模块1采用点阵屏幕，优选16*16点阵屏。
7.所述gprs网络报警模块2采用集成化报警设备与gprs通信模块封装，gprs网络报警模块2具有短信、语音通话、数据传输功能，数据可传输至交通管理部门终端接收。
8.所述核心控制模块3采用基于atmega328p-au的控制器arduino。
9.所述光伏发电模块4采用太阳能滴胶板将太阳能转化为电能存储至5v锂电池中，还将市电经过电源转换器直接对5v锂电池进行充电。
10.所述积水检测模块5采用水分检测传感器，安装于易积水路段的水位警戒线处。
11.所述水分检测传感器包括液位检测传感器、超声波液位检测传感器、红外液位检测传感器或土壤温湿度传感器。
12.本实用新型有益效果如下：
13.1、本实用新型采用了射频技术领域中的gprs网络报警模块，该模块具有发送sms短信、语音通话、数据传输等基于gsm网络进行通信的所有基本功能。可实现无线终端的报
警方式，采用点阵屏视觉示警，多样化的报警方式极大的保障了积水道路中驾驶人员接收预警信息的能力。
14.2、本实用新型采用了太阳能自供电方式，太阳能发电使其具有了自给自足的能力，极大的降低了整个系统的维护成本。太阳能光伏发电利用了半导体的光电效应，不会产生任何废弃物和污染，有效的减少了二氧化碳的排放，是理想的清洁能源，极高的提升了绿环保的社会效益。
15.3、本实用新型采用了嵌入式微型控制器arduino作为核心处理器，arduino处理器作为整个系统的核心在硬件上将各个功能模块连接起来，形成完整的道路积水监测及警示。其对信息的处理能力和自身的功耗是整个系统运行稳定的关键，而arduino处理器具有功耗小、性能强，接口丰富等特点，完全可以满足本系统的功能及性能要求。
16.4、本实用新型太阳能的光伏发电技术使得整个系统脱离有线电缆的束缚，成为了一个独立的系统，便于模块化的部署在城市各个易发生积水的道路中。尤其是针对于偏远地区或者道路复杂的情况下，该模块化的部署极大的降低了雨水天气时交通事故的发生率。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图。
18.图2是本实用新型的工作原理图。
19.图中：1、显示模块；2、gprs网络报警模块；3、核心控制模块；4、光伏发电模块；5、积水检测模块；6、继电器。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
21.参见图1，一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，包括光伏发电模块4，所述光伏发电模块4分别对显示模块1、gprs网络报警模块2、核心控制模块3和积水检测模块5供电输出，核心控制模块3的信号输入端与积水检测模块5及gprs网络报警模块2的信号输出端相连接，核心控制模块3的信号输出端与显示模块1、继电器6的信号输入端相连接，继电器6的信号输出端与gprs网络报警模块2信号输入端相连接。
22.所述显示模块1采用点阵屏幕，优选16*16点阵屏。
23.所述gprs网络报警模块2采用集成化报警设备与gprs通信模块封装，gprs网络报警模块2具有短信、语音通话、数据传输功能。
24.所述核心控制模块3采用基于atmega328p-au的控制器arduino。
25.所述光伏发电模块4采用太阳能滴胶板将太阳能转化为电能存储至5v锂电池中，还将市电经过电源转换器直接对5v锂电池进行充电。
26.所述积水检测模块5采用水分检测传感器，安装于易积水路段的水位警戒线处。
27.所述水分检测传感器包括液位检测传感器、超声波液位检测传感器、红外液位检测传感器或土壤温湿度传感器。
28.参见图2，本实用新型的工作原理为：
29.强烈降水下，依据积水检测模块5检测积水深度信息，通过核心控制模块3的adc通
道将水位信息采集至核心控制模块3中，将采集的水位信息与预警水位阈值做对比，若超出预警阈值，则核心控制模块3控制显示模块1发出预警显示信息，同时控制继电器6吸合，打开gprs网络报警模块2，快速有效的向行人及驾驶员发出短信等预警信息。
30.显然，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述具体实施方式对本实用新型进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，包括光伏发电模块(4)，其特征在于：所述光伏发电模块(4)分别对显示模块(1)、gprs网络报警模块(2)、核心控制模块(3)和积水检测模块(5)供电输出，核心控制模块(3)的信号输入端与积水检测模块(5)及gprs网络报警模块(2)的信号输出端相连接，核心控制模块(3)的信号输出端与显示模块(1)、继电器(6)的信号输入端相连接，继电器(6)的信号输出端与gprs网络报警模块(2)信号输入端相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，其特征在于：所述显示模块(1)采用点阵屏幕，优选16*16点阵屏。3.根据权利要求1所述的一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，其特征在于：所述gprs网络报警模块(2)采用集成化报警设备与gprs通信模块封装，gprs网络报警模块(2)具有短信、语音通话、数据传输功能，数据可传输至交通管理部门终端接收。4.根据权利要求1所述的一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，其特征在于：所述核心控制模块(3)采用基于atmega328p-au的控制器arduino。5.根据权利要求1所述的一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，其特征在于：所述光伏发电模块(4)采用太阳能滴胶板将太阳能转化为电能存储至5v锂电池中，还将市电经过电源转换器直接对5v锂电池进行充电。6.根据权利要求1所述的一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，其特征在于：所述积水检测模块(5)采用水分检测传感器，安装于易积水路段的水位警戒线处。7.根据权利要求6所述的一种基于gprs网络的道路积水监测警示系统，其特征在于：所述水分检测传感器包括液位检测传感器、超声波液位检测传感器、红外液位检测传感器或土壤温湿度传感器。

技术总结

一种基于GPRS网络的道路积水监测警示系统，包括光伏发电模块，光伏发电模块分别对显示模块、GPRS网络报警模块、核心控制模块和积水检测模块供电输出，核心控制模块的信号输入端与积水检测模块及GPRS网络报警模块的信号输出端相连接，核心控制模块的信号输出端与显示模块、继电器的信号输入端相连接，继电器的信号输出端与GPRS网络报警模块信号输入端相连接；强烈降水下，积水检测模块5检测积水深度，核心控制模块的ADC通道采集水位信息与预警水位阈值做对比，若超出预警阈值，则核心控制模块控制显示模块发出预警显示信息，同时控制继电器吸合，打开GPRS网络报警模块发出短信等预警信息；具有准确、及时、高效的优点。高效的优点。高效的优点。