一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)，屬于城市內(nèi)澇監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，為實(shí)現(xiàn)低功耗低成本的城市內(nèi)澇監(jiān)測而發(fā)明?；谖锫?lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，包括：對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行監(jiān)測；對監(jiān)測到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，通過ZigBee子網(wǎng)進(jìn)行匯總，并將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器；管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，采用所述城市內(nèi)澇監(jiān)測方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息。本發(fā)明適用于城市內(nèi)澇監(jiān)測及預(yù)警。
【專利說明】—種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城市內(nèi)澇監(jiān)測，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市化和現(xiàn)代化加快的同時(shí)，由于城市建設(shè)過度追求“水泥硬化”，雨水滲透能力減弱，城市排澇系統(tǒng)又不堪重負(fù)，北京、上海、武漢、廣州等大城市近年來均出現(xiàn)了因短歷時(shí)強(qiáng)降雨造成的嚴(yán)重城市內(nèi)澇。城市內(nèi)澇不僅給局部地區(qū)帶來嚴(yán)重的淹沒損失，造成城市交通癱瘓，擾亂城市生活和工作秩序，還給城市居民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大威脅，大城市防御氣象災(zāi)害脆弱性的問題受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。
[0003]立交橋、地下通道以及低洼地帶的居民區(qū)、工廠等是城市內(nèi)澇的敏感區(qū)域，非常容易出現(xiàn)積澇現(xiàn)象。目前，我國大多數(shù)城市還沒有專門的內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)內(nèi)澇現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，管理部門不能及時(shí)、全面地掌握各易澇區(qū)域受災(zāi)的嚴(yán)重程度，車輛、行人也無法提前了解其出行區(qū)域的積澇情況。少數(shù)大中城市已經(jīng)開始規(guī)劃或正在開展城市暴雨內(nèi)澇方面的監(jiān)測、預(yù)報(bào)和預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，目的是對城區(qū)主要街道和重點(diǎn)地區(qū)的暴雨洪澇過程、積水分布、積水深度、積水時(shí)間等信息進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警，為城市防洪排澇調(diào)度和減災(zāi)決策提供技術(shù)支持，以降低內(nèi)澇對城市居民生活的影響。但整體而言，城市內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的信息化、現(xiàn)代化和智能化水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，尋找一種低成本、高效率，能有效整合氣象、水務(wù)、交通、公共安全等部門的信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測城市內(nèi)澇，及時(shí)向社會(huì)公眾發(fā)布預(yù)警信息的數(shù)字化技術(shù)迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種低功耗和低成本的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，包括:
[0007]對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行監(jiān)測；
[0008]對監(jiān)測到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，通過ZigBee子網(wǎng)進(jìn)行匯總，并將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器；
[0009]管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。
[0010]進(jìn)一步地，所述對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行監(jiān)測包括:實(shí)時(shí)檢測電子水尺和/或攝像頭的工作狀態(tài)，通過電子水尺和/或攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測城市內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒深度和/或?qū)嶋H淹沒范圍。
[0011]進(jìn)一步地，所述將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器包括:將匯總后的內(nèi)澇信息通過ZigBee子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器。
[0012]進(jìn)一步地，所述管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理包括:管理中心服務(wù)器動(dòng)態(tài)顯示出暴雨發(fā)生時(shí)，各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒范圍和/或水深隨時(shí)間變化的值，統(tǒng)計(jì)達(dá)到或超過某一水深值的監(jiān)測點(diǎn)占所有監(jiān)測點(diǎn)的比例和位置。
[0013]進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，還包括:管理中心服務(wù)器向設(shè)在各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇監(jiān)測終端發(fā)送內(nèi)澇預(yù)警信息；所述內(nèi)澇監(jiān)測終端接收并顯示所述內(nèi)澇預(yù)
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[0014]進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，還包括:管理中心服務(wù)器向汽車發(fā)送與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息。
[0015]進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，所述管理中心服務(wù)器向汽車發(fā)送與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息包括:
[0016]汽車?yán)密囕d內(nèi)澇預(yù)警終端的GPS模塊，獲取該汽車的位置信息，并將該汽車的位置信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器；
[0017]所述管理中心服務(wù)器根據(jù)所述汽車的位置信息，搜索與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，并將搜索到的所述內(nèi)澇信息，向所述汽車的車載內(nèi)澇預(yù)警終端發(fā)送。
[0018]進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，還包括:汽車?yán)密囕d內(nèi)澇預(yù)警終端的RFID識別模塊，獲得該汽車的載客狀態(tài)并將該汽車的載客狀態(tài)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器。
[0019]本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種低功耗和低成本的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)。
[0020]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案:
[0021]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0022]城市內(nèi)澇監(jiān)測終端，設(shè)置在各監(jiān)測點(diǎn)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息；
[0023]ZigBee子網(wǎng)，用于對各監(jiān)測點(diǎn)的所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端監(jiān)測到的內(nèi)澇信息進(jìn)行匯總;
[0024]網(wǎng)關(guān)，用于將匯總后的所述內(nèi)澇信息，通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器；
[0025]管理中心服務(wù)器，用于對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。
[0026]進(jìn)一步地，所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端包括:
[0027]電子水尺和/或攝像頭，設(shè)置在各監(jiān)測點(diǎn)并與所述微處理器模塊相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒深度和/或?qū)嶋H淹沒范圍；
[0028]故障檢測模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電子水尺和/或攝像頭的工作狀態(tài)；
[0029]微處理器模塊，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與電子水尺連接，將電子水尺所測量到的模擬數(shù)據(jù)量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；和/或接收所述攝像頭采集的圖像信息并進(jìn)行壓縮；
[0030]ZigBee模塊，用于在微處理器模塊的控制下組網(wǎng)連接。
[0031 ] 進(jìn)一步地，所述攝像頭為數(shù)字化高清攝像頭。
[0032]進(jìn)一步地，所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端還包括:Flash數(shù)據(jù)存儲模塊，與所述微處理器模塊相連，用于對經(jīng)過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信息進(jìn)行存儲；LCD信息交互界面，與所述微處理器模塊相連，用于顯示各種數(shù)據(jù)采集參數(shù)和故障信息，操作人員能夠通過界面上的觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并能夠指定由哪個(gè)城市內(nèi)澇監(jiān)測終端擔(dān)任網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)對子網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳。
[0033]進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，還包括:車載內(nèi)澇預(yù)警終端，用于獲取載有該車載內(nèi)澇預(yù)警終端的汽車的位置信息，并將該汽車的位置信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器，接收所述管理中心服務(wù)器向該汽車發(fā)送的與該汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息。
[0034]進(jìn)一步地，所述車載內(nèi)澇預(yù)警終端包括微處理器，所述微處理器分別與GPS模塊、GPRS模塊、RFID識別模塊和人機(jī)交互界面模塊連接；其中GPS模塊，用于獲取載有該車載內(nèi)澇預(yù)警終端的汽車的位置信息；GPRS模塊，用于所述車載內(nèi)澇預(yù)警終端與所述管理中心服務(wù)器之間的通信；RFID識別模塊，用于獲取汽車的載客狀態(tài)信息；人機(jī)交互界面模塊，用于對鄰近監(jiān)測點(diǎn)的城市內(nèi)澇預(yù)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布。
[0035]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0036]上述方案中，對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，通過ZigBee子網(wǎng)進(jìn)行匯總，并將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器；管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。這樣能夠以較低的功耗和成本實(shí)現(xiàn)對城市內(nèi)澇的監(jiān)測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法的流程圖；
[0038]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3為圖2所示城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)中城市內(nèi)澇監(jiān)測終端實(shí)施例的方框示意圖；
[0040]圖4為圖2所示城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)中車載內(nèi)澇預(yù)警終端實(shí)施例的方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0042]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，包括步驟:
[0043]S11、對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行監(jiān)測；
[0044]S12、對監(jiān)測到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，通過ZigBee子網(wǎng)進(jìn)行匯總，并將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器；
[0045]S13、管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。
[0046]物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的用途廣泛，可應(yīng)用于智能交通、環(huán)境保護(hù)、健康醫(yī)療、水系監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域。
[0047]一般而言，隨著通信距離的增大，設(shè)備的復(fù)雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都會(huì)增加。Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。因此，相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)是一種低功耗和低成本的技術(shù)。同時(shí)由于ZigBee技術(shù)的低數(shù)據(jù)速率和通信范圍較小的特點(diǎn)，也決定了 ZigBee技術(shù)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。目前，ZigBee無線通信技術(shù)已日漸成熟，因此可以利用這種技術(shù)構(gòu)建一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例中，所述的城市內(nèi)澇各監(jiān)測點(diǎn)安裝在城市的易澇地帶，若干內(nèi)澇監(jiān)測點(diǎn)組成一個(gè)ZigBee子網(wǎng)，若干ZigBee子網(wǎng)通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與管理中心服務(wù)器的雙向通信。所述的通信網(wǎng)絡(luò)可為有線通信網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)選地，所述通信網(wǎng)絡(luò)采用基于ZigBee/GPRS/GSM/3G的無線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0049]本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法實(shí)施例中，對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，通過ZigBee子網(wǎng)進(jìn)行匯總，并將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器；管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。這樣能夠以較低的功耗和成本實(shí)現(xiàn)對城市內(nèi)澇的監(jiān)測。
[0050]在前述實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行監(jiān)測包括:實(shí)時(shí)檢測電子水尺和/或攝像頭的工作狀態(tài)，通過電子水尺和/或攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測城市內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒深度和/或?qū)嶋H淹沒范圍。
[0051]在前述實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器包括:將匯總后的內(nèi)澇信息通過ZigBee子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器。
[0052]在前述實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理包括:管理中心服務(wù)器動(dòng)態(tài)顯示出暴雨發(fā)生時(shí)，各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒范圍和/或水深隨時(shí)間變化的值，統(tǒng)計(jì)達(dá)到或超過某一水深值的監(jiān)測點(diǎn)占所有監(jiān)測點(diǎn)的比例和位置，為城市排澇實(shí)時(shí)調(diào)度提供重要依據(jù)。
[0053]為了能夠根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)向內(nèi)澇監(jiān)測終端進(jìn)行預(yù)警，在前述實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，還包括:管理中心服務(wù)器向設(shè)在各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇監(jiān)測終端發(fā)送內(nèi)澇預(yù)警信息;所述內(nèi)澇監(jiān)測終端接收并顯示所述內(nèi)澇預(yù)警信息。
[0054]為了能夠根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)向內(nèi)澇區(qū)域的汽車進(jìn)行預(yù)警，在前述實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，還包括:管理中心服務(wù)器向汽車發(fā)送與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息。這樣可使汽車駕駛員能提前獲知城市內(nèi)澇狀態(tài)，避免暴雨時(shí)期盲目行駛。對于駛?cè)雰?nèi)澇區(qū)域的汽車，管理中心服務(wù)器可根據(jù)汽車的反饋信息，發(fā)出車輛遇險(xiǎn)預(yù)警信號，通知相關(guān)部門和人員采取應(yīng)急預(yù)案。
[0055]其中，所述管理中心服務(wù)器向汽車發(fā)送與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息包括:汽車?yán)密囕d內(nèi)澇預(yù)警終端的GPS模塊，獲取該汽車的位置信息，并將該汽車的位置信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器；所述管理中心服務(wù)器根據(jù)所述汽車的位置信息，搜索與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，并將搜索到的所述內(nèi)澇信息，向所述汽車的車載內(nèi)澇預(yù)警終端發(fā)送。
[0056]在前述實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，還包括:汽車?yán)密囕d內(nèi)澇預(yù)警終端的RFID識別模塊，獲得該汽車的載客狀態(tài)并將該汽車的載客狀態(tài)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器，以便所述管理中心服務(wù)器能夠了解內(nèi)澇區(qū)域的汽車的載客狀態(tài)，為防澇救災(zāi)提供較為全面的信息。
[0057]參看圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，包括:城市內(nèi)澇監(jiān)測終端1，設(shè)置在各監(jiān)測點(diǎn)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息；ZigBee子網(wǎng)2，用于對各監(jiān)測點(diǎn)的所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端監(jiān)測到的內(nèi)澇信息進(jìn)行匯總；網(wǎng)關(guān)3，用于將匯總后的所述內(nèi)澇信息，通過通信網(wǎng)絡(luò)4傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器；管理中心服務(wù)器5，用于對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。
[0058]其中，所述的城市內(nèi)澇監(jiān)測終端I安裝在城市的立交橋、河流、湖泊等易澇地帶，若干內(nèi)澇監(jiān)測終端I組成一個(gè)ZigBee子網(wǎng)2，若干ZigBee子網(wǎng)2通過通信網(wǎng)絡(luò)4實(shí)現(xiàn)與管理中心服務(wù)器5的雙向通信。所述的通信網(wǎng)絡(luò)4可為有線通信網(wǎng)絡(luò)，如有線互聯(lián)網(wǎng)，優(yōu)選地，所述通信網(wǎng)絡(luò)采用基于ZigBee/GPRS/GSM/3G的無線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0059]本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)的基本功能是:在城市的立交橋、河流、湖泊等易澇地帶安裝城市內(nèi)澇監(jiān)測終端，對城市內(nèi)澇狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將城市易澇地帶的實(shí)際淹沒深度和淹沒范圍等實(shí)時(shí)信息通過ZigBee/GPRS/GSM/3G網(wǎng)關(guān)、ZigBee子網(wǎng)和Internet傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器，管理中心服務(wù)器再通過分析處理，將內(nèi)澇信息和應(yīng)急指示發(fā)送到相關(guān)部門和人員。
[0060]本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例中，對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，通過ZigBee子網(wǎng)2進(jìn)行匯總，并將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)4傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器5 ；管理中心服務(wù)器5對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。這樣能夠以較低的功耗和成本實(shí)現(xiàn)對城市內(nèi)澇的監(jiān)測。
[0061]參看圖3所示，在前述城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端I包括:電子水尺11和/或攝像頭12，設(shè)置在各監(jiān)測點(diǎn)并與所述微處理器模塊相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒深度和/或?qū)嶋H淹沒范圍；故障檢測模塊13，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電子水尺和/或攝像頭的工作狀態(tài)；微處理器模塊14，通過AD轉(zhuǎn)換模塊與電子水尺連接，將電子水尺所測量到的模擬數(shù)據(jù)量進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換；和/或接收所述攝像頭采集的圖像信息并進(jìn)行壓縮；ZigBee模塊15，用于在微處理器模塊的控制下組網(wǎng)連接。
[0062]為了獲得清晰的圖像信息，所述攝像頭優(yōu)選為數(shù)字化高清攝像頭。所述微處理器模塊接收數(shù)字化高清攝像頭采集的圖像信息并進(jìn)行壓縮。為降低數(shù)據(jù)傳輸量僅采集靜態(tài)圖形信息，圖像采集周期為5秒(可調(diào))以JPEG算法進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)壓縮。
[0063]再參看圖3所示，在前述城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端還包括=Flash數(shù)據(jù)存儲模塊16，與所述微處理器模塊相連，用于對經(jīng)過所述AD轉(zhuǎn)換后的信息進(jìn)行存儲，也可用于對前述經(jīng)過壓縮的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；LCD信息交互界面17，與所述微處理器模塊相連，用于顯示各種數(shù)據(jù)采集參數(shù)和故障信息，操作人員能夠通過界面上的觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并能夠指定由哪個(gè)城市內(nèi)澇監(jiān)測終端擔(dān)任網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)對子網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳。
[0064]對于擔(dān)任網(wǎng)關(guān)的城市內(nèi)澇監(jiān)測終端來說，還必須在微處理器中實(shí)現(xiàn)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧和GPRS通信模塊，該協(xié)議棧在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)HTTP協(xié)議、在傳輸層實(shí)現(xiàn)TCP與UDP協(xié)議、在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)IP協(xié)議，同時(shí)為便于調(diào)試還實(shí)現(xiàn)了 ICMP協(xié)議，由于使用GPRS (或3G，可選)通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳在鏈路層實(shí)現(xiàn)PPP協(xié)議；GPRS通信模塊在微處理器的控制下實(shí)現(xiàn)無線通信網(wǎng)絡(luò)的附著。
[0065]參看圖2所示，在實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)的監(jiān)測功能外，為了使得上述系統(tǒng)具有預(yù)警功能，在前述城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，還包括:[0066]車載內(nèi)澇預(yù)警終端6，用于獲取載有該車載內(nèi)澇預(yù)警終端的汽車的位置信息，并將該汽車的位置信息通過通信網(wǎng)絡(luò)4傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器5，接收所述管理中心服務(wù)器5向該汽車發(fā)送的與該汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息。所述的通信網(wǎng)絡(luò)4可為有線通信網(wǎng)絡(luò)，如有線互聯(lián)網(wǎng)，優(yōu)選地，所述通信網(wǎng)絡(luò)4采用基于ZigBee/GPRS/GSM/3G的無線通信網(wǎng)絡(luò)。車載內(nèi)澇預(yù)警終端6可通過無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與管理中心服務(wù)器5的雙向通信。
[0067]在前述城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例中，進(jìn)一步地，所述車載內(nèi)澇預(yù)警終端6包括微處理器61，所述微處理器分別與GPS模塊62、GPRS模塊63、RFID識別模塊64和人機(jī)交互界面模塊65連接；其中，GPS模塊62，用于獲取載有該車載內(nèi)澇預(yù)警終端的汽車的位置信息；GPRS模塊63，用于所述車載內(nèi)澇預(yù)警終端與所述管理中心服務(wù)器之間的通信；RFID識別模塊64，用于獲取汽車的載客狀態(tài)信息；人機(jī)交互界面模塊65，用于對鄰近監(jiān)測點(diǎn)的城市內(nèi)澇預(yù)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布。
[0068]在一實(shí)施例中，所述的微處理器61通過GPS接口，從GPS模塊62獲得10米精度內(nèi)的定位信息；通過RFID接口獲取和接受ZigBee信息。其余的GPRS模塊63、TCP/IP協(xié)議棧模塊和人機(jī)交互界面模塊65與內(nèi)澇監(jiān)測終端中對應(yīng)模塊的實(shí)現(xiàn)相同。
[0069]車載內(nèi)澇預(yù)警終端5通過GPS模塊62和RFID識別模塊64獲得汽車的位置信息和載客狀態(tài)，通過GPRS模塊63將汽車的位置信息和載客狀態(tài)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器5，管理中心服務(wù)器5根據(jù)汽車位置信息搜索鄰近監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，并向汽車車載內(nèi)澇預(yù)警終端6發(fā)送，人機(jī)交互界面模塊65用于對鄰近監(jiān)測點(diǎn)的城市內(nèi)澇預(yù)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布。
[0070]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于，包括: 對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行監(jiān)測； 對監(jiān)測到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，通過ZigBee通訊子網(wǎng)進(jìn)行匯總，并將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器； 管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于， 所述對各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行監(jiān)測包括: 實(shí)時(shí)檢測電子水尺和/或攝像頭的工作狀態(tài)，通過電子水尺和/或攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測城市內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒深度和/或?qū)嶋H淹沒范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于， 所述將匯總后的內(nèi)澇信息通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器包括: 將匯總后的內(nèi)澇信息通過ZigBee子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于， 所述管理中心服務(wù)器對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理包括: 管理中心服務(wù)器動(dòng)態(tài)顯示出暴雨發(fā)生時(shí)，各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒范圍和/或水深隨時(shí)間變化的值，統(tǒng)計(jì)達(dá)到或超過某一水深值的監(jiān)測點(diǎn)占所有監(jiān)測點(diǎn)的比例和位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于，還包括: 管理中心服務(wù)器向設(shè)在各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇監(jiān)測終端發(fā)送內(nèi)澇預(yù)警信息； 所述內(nèi)澇監(jiān)測終端接收并顯示所述內(nèi)澇預(yù)警信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于，還包括: 管理中心服務(wù)器向汽車發(fā)送與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于，所述管理中心服務(wù)器向汽車發(fā)送與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息包括: 汽車?yán)密囕d內(nèi)澇預(yù)警終端的GPS模塊，獲取該汽車的位置信息，并將該汽車的位置信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器； 所述管理中心服務(wù)器根據(jù)所述汽車的位置信息，搜索與所述汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息，并將搜索到的所述內(nèi)澇信息，向所述汽車的車載內(nèi)澇預(yù)警終端發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方法，其特征在于，還包括: 汽車?yán)密囕d內(nèi)澇預(yù)警終端的RFID識別模塊，獲得該汽車的載客狀態(tài)并將該汽車的載客狀態(tài)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器。
9.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 城市內(nèi)澇監(jiān)測終端，設(shè)置在各監(jiān)測點(diǎn)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息； ZigBee子網(wǎng)，用于對各監(jiān)測點(diǎn)的所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端監(jiān)測到的內(nèi)澇信息進(jìn)行匯總； 網(wǎng)關(guān)，用于將匯總后的所述內(nèi)澇信息，通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器； 管理中心服務(wù)器，用于對接收到的各監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息進(jìn)行分析處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于， 所述城市內(nèi)澇監(jiān)測終端包括: 電子水尺和/或攝像頭，設(shè)置在各監(jiān)測點(diǎn)并與所述微處理器模塊相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際淹沒深度和/或?qū)嶋H淹沒范圍； 故障檢測模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電子水尺和/或攝像頭的工作狀態(tài)； 微處理器模塊，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與電子水尺連接，將電子水尺所測量到的模擬數(shù)據(jù)量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；和/或接收所述攝像頭采集的圖像信息并進(jìn)行壓縮； ZigBee模塊，用于在微處理器模塊的控制下組網(wǎng)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭為數(shù)字化高清攝像頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述城市內(nèi)?勞監(jiān)測終端還包括: Flash數(shù)據(jù)存儲模塊，與所述微處理器模塊相連，用于對經(jīng)過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信息進(jìn)行存儲； LCD信息交互界面，與所述微處理器模塊相連，用于顯示各種數(shù)據(jù)采集參數(shù)和故障信息，操作人員能夠通過界面上的觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并能夠指定由哪個(gè)城市內(nèi)澇監(jiān)測終端擔(dān)任網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)對子網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 車載內(nèi)澇預(yù)警終端，用于獲取載有該車載內(nèi)澇預(yù)警終端的汽車的位置信息，并將該汽車的位置信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)剿龉芾碇行姆?wù)器，接收所述管理中心服務(wù)器向該汽車發(fā)送的與該汽車相鄰近的監(jiān)測點(diǎn)的內(nèi)澇信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述車載內(nèi)澇預(yù)警終端包括微處理器，所述微處理器分別與GPS模塊、GPRS模塊、RFID識別模塊和人機(jī)交互界面模塊連接；其中 GPS模塊，用于獲取載有該車載內(nèi)澇預(yù)警終端的汽車的位置信息； GPRS模塊，用于所述車 載內(nèi)澇預(yù)警終端與所述管理中心服務(wù)器之間的通信； RFID識別模塊，用于獲取汽車的載客狀態(tài)信息； 人機(jī)交互界面模塊，用于對鄰近監(jiān)測點(diǎn)的城市內(nèi)澇預(yù)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布。
【文檔編號】H04N7/18GK103944946SQ201310023726
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月22日
【發(fā)明者】魯帆, 楊貴羽, 嚴(yán)登華, 劉楊 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院