一种城市交通暴雨应急预警系统及预警方法技术方案

本发明专利技术涉及一种城市交通暴雨应急预警系统，包括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置、通讯网络及控制服务器，控制服务器通过通讯网络分别与括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置连接，每个雨量信息采集装置均与至一个道路积水采集装置及若干预警定位装置连接并构成一个工作组。其预警方法包括设备装配，系统设置，预警作业及救援作业。本发明专利技术一方面数据监控全面，数据通讯能力好，并可有效的提高对城市道路内涝灾害等引发的安全事故监控及定位的准确性和可靠性；另一方面可有效的对城市内涝险情紧急救援作业提供可靠且精确的定位信息，同时并指定科学合理的救援计划，从而极大的提高救援工作的工作效率和精准性。

【技术实现步骤摘要】
一种城市交通暴雨应急预警系统及预警方法
本专利技术涉及一种城市交通暴雨应急预警系统，属城市交通监管

技术介绍
城市是随着自然和社会经济发展的产物，是一个复杂的系统。受气候变化和城市快速化的影响，城市地区降雨频率明显提高，这将提高城市发生暴雨灾害的可能性，尤其是近几年来气候变化异常显著，城市发生内涝事件和洪水事件数量急速增加。与此同时，城市交通系统作为城市的血液系统，承载着居民的出行需求和商户贸易的客货需求。城市交通系统受到暴雨灾害的破坏一旦中断或堵塞，必然会造成城市路网的瘫痪，使得大批人员滞留，严重影响城市交通的运转。而针对这一问题，当前尚缺乏一种全新有效的城市内涝风险预警及救援管理方法和相应的系统，因此，导致当前城市内涝等造成的灾害事故救援工作的及时性、工作效率及救援工作安排调度流程不畅，严重影响了城市交通系统运行的稳定性及安全性。因此针对这一现状，迫切需要开发一种城市交通暴雨应急预警系统及预警，以满足实际使用的需要。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足本专利技术目的在于提供一种城市交通暴雨应急预警方法与系统，旨在实现对城市应急交通沿线雨量的信息采集、处理及分析，实现城市应急交通抢修的高效性，快速调度救援物资到达灾区应急，以阻止灾害的进一步发展，减少灾害造成的损失。本专利技术的另一个目的在于提供一种在利用所述装置实现暴雨条件下的城市应急交通抢修方法与系统。为达成上述目的，本专利技术提出以下技术方案：一种城市交通暴雨应急预警系统，包括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置、通讯网络及控制服务器，其中控制服务器通过通讯网络分别与括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置连接，雨量信息采集装置若干，沿道路轴线方向均布并与路基连接，各雨量信息采集装置间相互并联，且每个雨量信息采集装置均与至一个道路积水采集装置及若干预警定位装置连接并构成一个工作组，工作组若干，各工作组间相互并联且相邻两个工作组间间距不小于500米，同时，同一工作组中的道路积水采集装置与雨量信息采集装置侧表面连接，预警定位装置间沿道路轴线方向均布。进一步的，所述的雨量信息采集装置包括承载立柱、定位底座、雨量传感器、温湿度传感器、风量风速传感器、升降驱动结构、托盘、驱动电路，所述定位底座为横断面呈矩形的板状结构，其上端面与承载立柱下端面连接并垂直分布，所述承载立柱为轴向截面呈矩形的空心柱状结构框架结构，所述托盘嵌于承载立柱内，与承载立柱同轴分布并与承载立柱内侧面滑动连接，所述托盘下端面通过升降驱动结构与承载立柱底部连接，上端面与至少一个雨量传感器连接，且雨量传感器轴线与水平面垂直分布，所述风量风速传感器至少一个，与承载立柱上端面连接，所述温湿度传感器至少两个，沿承载立柱轴线方向均布并嵌于承载立柱外侧面，所述驱动电路嵌于定位底座内，并分别与雨量传感器、温湿度传感器、风量风速传感器、升降驱动结构电气连接，同时另与通讯网络间建立数据通讯连接。进一步的，所述的托盘为横断面呈“凵”字形槽状结构，其底部均布若干透孔，侧表面与承载立柱内侧面间通过滑槽滑动连接，且托盘侧表面另设位移传感器，所述位移传感器与驱动电路电气连接。进一步的，所述的道路积水采集装置包括底座、水位尺、监控摄像头、水位传感器及驱动电路，所述底座为轴线与水平面垂直分布的空心柱状结构，所述底座后端面与雨量信息采集装置外表面连接，下端面与道路上表面相抵，且底座下半部侧表面设若干透水孔，所述水位传感器嵌于底座内并与底座内侧面连接，且水位传感器轴线与底座轴线平行分布，所述水位尺至少一条，嵌于底座外表面并与底座轴线平行分布，所述监控摄像头通过转台机构与底座上端面铰接，且监控摄像头光轴与水位尺前表面呈0°—60°夹角，且当夹角大于0°时，监控摄像头光轴与水位尺前表面相交，所述的驱动电路嵌于底座后端面内，并与监控摄像头、水位传感器及转台机构电气连接，同时另与通讯网络间建立数据通讯连接。进一步的，所述驱动电路为基于工业单片机及可编程控制器为基础的电路系统，且所述驱动电路另设数据通讯装置。进一步的，所述预警定位装置包括承载龙骨、显示器、照明灯、报警蜂鸣器、监控摄像头、无线通讯天线、通讯网关、操控界面及预警控制电路，所述承载龙骨为与水平面垂直分布的框架结构，所述显示器、照明灯及报警蜂鸣器及操控界面均嵌于承载龙骨外侧面，其中所述显示器、照明灯光轴相互平行分布并与水平面呈0°—60°夹角，所述通讯网关、预警控制电路均嵌于承载龙骨内，所述监控摄像头嵌于承载龙骨外表面，并位于操控界面一侧，且所述监控摄像头光轴与操控界面前端面垂直分布，所述无线通讯天线与承载龙骨上端面连接，且所述预警控制电路分别与显示器、照明灯、报警蜂鸣器、监控摄像头、操控界面、无线通讯天线、通讯网关电气连接，所述通讯网关另分别与无线通讯天线及通讯网络电气连接。进一步的，所述的控制服务器为基于大数据计算框架为基础的数据处理服务器，同时所述控制服务器中另设基于BP神经网络系统数据处理系统，所述控制服务器另与市政交通监管系统建立数据连接。一种城市交通暴雨应急预警系统的预警方法，包括如下步骤：S1，设备装配，首先根据历史统计数据，选定城市内涝发生区域，并对城市内涝发生区域中的交通道路分布情况，然后沿选定道路的分布位置及长度，分别为各条道路设置至少两个工作组，且各工作组间相互并联，并沿道路轴线方向均布，且各工作组均与道路市政供电电路系统建立数据连接，然后将控制服务器设置在市政交通监管系统处，并与市政交通监管系统建立数据连接，同时另与气象局服务器建立数据连接，最后将控制服务器与各工作组间建立数据通讯连接；S2，系统设置，完成S1步骤后，向控制服务器录入城市降雨风险等级判断标准及救援作业路径优化方案，备用；S3，预警作业，完成S2步骤本专利技术即可进行持续监控作业运行，在运行过程中，首先由雨量信息采集装置的温湿度传感器、风量风速传感器及S1步骤连接的气象局服务器提供的降水数据对当前道路降雨情况、风速风向情况进行检测，并在发生降雨后，驱动雨量信息采集装置雨量传感器和风量风速传感器对降雨量进行检测，同时驱动道路积水采集装置运行，对降雨后道路路面积水深度进行检测，最后将雨量信息采集装置和道路积水采集装置检测的数据发送至控制服务器中，控制服务器将接收的数据一方面推送至各预警定位装置进行相应数据显示预警；另一方面根据S2步骤录入的城市降雨风险等级判断标准进行风险预警判断，然后将预警结果通过通过预警定位装置进行展示预警；S4，救援作业，在城市降水风险等级处于较高状态时，通过各预警定位装置对道路上车辆及行人状态进行监控，并在人员受困时，由操作人员通过预警定位装置的操控界面向控制服务器发送求援信号，然后由控制服务器根据发送求援信号的预警定位装置的位置，根据S2步骤录入的救援作业路径优化方案设定最佳救援方案、规划最佳救援路线并进行人员及物资调度安排，最后由救援人员根据设定的方案开展救援活动即可。进一步的，所述的S2步骤中，城市降雨风险等级判断标准为：(1)连续雨量达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市交通暴雨应急预警系统，其特征在于：所述的城市交通暴雨应急预警系统包括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置、通讯网络及控制服务器，其中所述控制服务器通过通讯网络分别与括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置连接，所述雨量信息采集装置若干，沿道路轴线方向均布并与路基连接，各雨量信息采集装置间相互并联，且每个雨量信息采集装置均与至一个道路积水采集装置及若干预警定位装置连接并构成一个工作组，且所述工作组若干，各工作组间相互并联且相邻两个工作组间间距不小于500米，同时，同一工作组中的道路积水采集装置与雨量信息采集装置侧表面连接，预警定位装置间沿道路轴线方向均布。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市交通暴雨应急预警系统，其特征在于：所述的城市交通暴雨应急预警系统包括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置、通讯网络及控制服务器，其中所述控制服务器通过通讯网络分别与括雨量信息采集装置、预警定位装置、道路积水采集装置连接，所述雨量信息采集装置若干，沿道路轴线方向均布并与路基连接，各雨量信息采集装置间相互并联，且每个雨量信息采集装置均与至一个道路积水采集装置及若干预警定位装置连接并构成一个工作组，且所述工作组若干，各工作组间相互并联且相邻两个工作组间间距不小于500米，同时，同一工作组中的道路积水采集装置与雨量信息采集装置侧表面连接，预警定位装置间沿道路轴线方向均布。


2.根据权利要求1所述的一种城市交通暴雨应急预警系统，其特征在于：所述的雨量信息采集装置包括承载立柱、定位底座、雨量传感器、温湿度传感器、风量风速传感器、升降驱动结构、托盘、驱动电路，所述定位底座为横断面呈矩形的板状结构，其上端面与承载立柱下端面连接并垂直分布，所述承载立柱为轴向截面呈矩形的空心柱状结构框架结构，所述托盘嵌于承载立柱内，与承载立柱同轴分布并与承载立柱内侧面滑动连接，所述托盘下端面通过升降驱动结构与承载立柱底部连接，上端面与至少一个雨量传感器连接，且雨量传感器轴线与水平面垂直分布，所述风量风速传感器至少一个，与承载立柱上端面连接，所述温湿度传感器至少两个，沿承载立柱轴线方向均布并嵌于承载立柱外侧面，所述驱动电路嵌于定位底座内，并分别与雨量传感器、温湿度传感器、风量风速传感器、升降驱动结构电气连接，同时另与通讯网络间建立数据通讯连接。


3.根据权利要求2所述的一种城市交通暴雨应急预警系统，其特征在于：所述的托盘为横断面呈“凵”字形槽状结构，其底部均布若干透孔，侧表面与承载立柱内侧面间通过滑槽滑动连接，且托盘侧表面另设位移传感器，所述位移传感器与驱动电路电气连接。


4.根据权利要求1所述的一种城市交通暴雨应急预警系统，其特征在于：所述的道路积水采集装置包括底座、水位尺、监控摄像头、水位传感器及驱动电路，所述底座为轴线与水平面垂直分布的空心柱状结构，所述底座后端面与雨量信息采集装置外表面连接，下端面与道路上表面相抵，且底座下半部侧表面设若干透水孔，所述水位传感器嵌于底座内并与底座内侧面连接，且水位传感器轴线与底座轴线平行分布，所述水位尺至少一条，嵌于底座外表面并与底座轴线平行分布，所述监控摄像头通过转台机构与底座上端面铰接，且监控摄像头光轴与水位尺前表面呈0°—60°夹角，且当夹角大于0°时，监控摄像头光轴与水位尺前表面相交，所述的驱动电路嵌于底座后端面内，并与监控摄像头、水位传感器及转台机构电气连接，同时另与通讯网络间建立数据通讯连接。


5.根据权利要求2或4所述的一种城市交通暴雨应急预警系统，其特征在于：所述驱动电路为基于工业单片机及可编程控制器为基础的电路系统，且所述驱动电路另设数据通讯装置。


6.根据权利要求1所述的一种城市交通暴雨应急预警系统，其特征在于：所述预警定位装置包括承载龙骨、显示器、照明灯、报警蜂鸣器、监控摄像头、无线通讯天线、通讯网关、操控界面及预警控制电路，所述承载龙骨为与水平面垂直分布的框架结构，所述显示器、照明灯及报警蜂鸣器及操控界面均嵌于承载龙骨外侧面，其中所述显示器、照明灯光轴相互平行分布并与水平面呈0°—60°夹角，所述通讯网关、预警控制电路均嵌于承载龙骨内，所述监控摄像头嵌于承载龙骨外表面，并位于操控界面一侧，且所述监控摄像头光轴与操控界面前端面垂直分布，所述无线通讯天线与承载龙骨上端面连接，且所述预警控制电路分别与显示器、照明灯、报警蜂鸣器、监控摄像头、操控界面、无线通讯天线、通讯网关电气连接，所述通讯网关另分...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡启洲，李香红，雷爱国，宋晖颖，李慧慧，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41