道路路害监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及环境监测技术领域，具体而言，涉及一种道路路害监测系统。


背景技术：

2.道路路害问题是道路工程中的常见问题，其类型和表现复杂多样，多数道路路害发生于路面、路肩或者路坡，比如路面裂隙、翻浆，路基沉降、变形等；同时，一些路害发生于路基一侧的天然地表，为路基安全带来隐患和威胁，比如滑坡、落石、泥流、冰流等。道路路害监测不仅是道路维护人员关心的主要问题，也是工程技术研究的关注点。长期以来，人工巡线的方式是最为普遍的道路路害监测方式，随着消费级无人机技术的普及，道路监测维护人员也会采用无人机的方式进行路害监测。但是，这些方式仍然存在自身的短板：(1)不管是人工巡线还是无人机监测，都需要专业技术人员到达现场，从而提高人力和物力成本，并且存在一定的安全风险；(2)很难做到连续性的动态监测，特别是像气候环境恶劣的高原、高山等偏远地区；(3)无人机虽然可以在一定程度上替代人工方式，获取高精度的地面监测数据，但仍然需要人工控制来工作，并且受到电池续航时间的限制。
3.经发明人研究发现，现有的道路路害监测设备存在如下缺点：
4.监测不便。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种道路路害监测系统，其能够提高道路路害监测的便捷性和安全性。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本实用新型提供一种道路路害监测系统，包括：
8.基座、电机、牵引件、浮球以及图像采集器，基座用于设于地面；电机设于基座上，电机的输出轴通过牵引件与浮球连接，电机用于带动牵引件缠绕于输出轴外；图像采集器与浮球连接，用于采集道路图像。
9.在可选的实施方式中，图像采集器设置有多个，多个图像采集器呈环形排布。
10.在可选的实施方式中，输出轴上连接有收线盘，牵引件的一端与收线盘连接，电机用于带动收线盘转动，从而使牵引件缠绕于收线盘上。
11.在可选的实施方式中，基座设置有容置腔，容置腔用于容纳浮球下降后的图像采集器。
12.在可选的实施方式中，道路路害监测系统还包括主控器和第一传感器，图像采集器、电机以及第一传感器均与主控器通信连接，第一传感器用于监测环境风速风向。
13.在可选的实施方式中，图像采集器通过牵引件与主控器电连接。
14.在可选的实施方式中，道路路害监测系统还包括电源模块，电源模块与基座连接，图像采集器、电机、第一传感器以及主控器均与电源模块电连接。
15.在可选的实施方式中，道路路害监测系统还包括太阳能发电模块，太阳能发电模
块与基座连接，电源模块通过太阳能适配器与太阳能发电模块电连接。
16.在可选的实施方式中，道路路害监测系统还包括箱体，箱体与基座连接，主控器、电源模块、太阳能适配器均设于箱体内。
17.在可选的实施方式中，道路路害监测系统还包括第二传感器，第二传感器与主控器通信连接，第二传感器用于监测环境温湿度。
18.在可选的实施方式中，浮球设置为氦气气球。
19.本实用新型实施例的有益效果是：
20.综上所述，本实施例提供了一种道路路害监测系统，能够代替无人机监测方式，对道路路害进行高分辨率的、连续的自动化空中数字摄影监测，尤其能为不利于人工观测的偏远地区开展长期路害监测和研究提供支持。道路路害监测系统利用浮球将图像采集器升高到一定高度，通过图像采集器采集道路图像或进行道路摄影，通过分析图像资料和摄影资料，从而对路基和天然地表进行路害评估或者预报。
21.同时，图像采集器利用浮球定位，便于按需调整浮球的高度从而来调整图像采集器的高度，从而适应性调整图像采集区域。且在风力较大不利于浮球作业时，可以启动电机使牵引件缠绕在电机的输出轴外，使浮球下降，避免浮球在风力较大的环境下作业而被损坏，提高安全性。而在风力较小适合图像采集时，启动电机，使其反转，在浮球自身的浮力下，浮球升起，带动图像采集器上升，从而在设定高度进行图像采集。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实用新型实施例的道路路害监测系统的结构示意图。
24.图标:
25.100
‑
基座；110
‑
容置腔；200
‑
电机；210
‑
收线盘；300
‑
牵引件；400
‑
浮球；500
‑
图像采集器；600
‑
箱体；700
‑
主控器；800
‑
第一传感器；900
‑
第二传感器；010
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电源模块；020
‑
太阳能发电模块；021
‑
光伏板；022
‑
支撑架；030
‑
太阳能适配器。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.目前，道路路害监测一般采用人工巡路或无人机监测，二者均需要作业人员处于待监测道路区域范围内进行监测作业，对于作业人员的要求高，劳动强度大，且不能够实现连续动态监测，监测不便。
33.请参阅图1，鉴于此，设计者设计了一种道路路害监测系统，监测过程中不需要作业人员到达现场，降低劳动强度，监测便捷；且能够实现动态连续监测，监测结果更加利于道路路害的分析和预防。
34.请参阅图1，本实施例中，道路路害监测系统包括基座100、电机200、牵引件300、浮球400以及图像采集器500，基座100用于设于地面；电机200设于基座100上，电机200的输出轴通过牵引件300与浮球400连接，电机200用于带动牵引件300缠绕于输出轴外；图像采集器500与浮球400连接，用于采集道路图像。
35.本实施例提供的道路路害监测系统，能够代替无人机监测方式，对道路路害进行高分辨率的、连续的自动化空中数字摄影监测，尤其能为不利于人工观测的偏远地区开展长期路害监测和研究提供支持。道路路害监测系统利用浮球400将图像采集器500升高到一定高度，通过图像采集器500采集道路图像或进行道路摄影，通过分析图像资料和摄影资料，从而对路基和天然地表进行路害评估或者预报。
36.同时，图像采集器500利用浮球400定位，便于按需调整浮球400的高度从而来调整图像采集器500的高度，从而适应性调整图像采集区域。且在风力较大不利于浮球400作业时，可以启动电机200使牵引件300缠绕在电机200的输出轴外，使浮球400下降，避免浮球400在风力较大的环境下作业而被损坏，提高安全性。而在风力较小适合图像采集时，启动电机200，使其反转，在浮球400自身的浮力下，浮球400升起，带动图像采集器500上升，从而在设定高度进行图像采集。
37.应当理解，浮球400也可以通过定时定期进行升降作业，从而满足监测需求。也即电机200的控制可以通过远程遥控，或者通过设置相应的程序实现周期性运动。而在周期性运动过程中，当风力较大时，可以使并未上升的浮球400依然处于下降位置，不进行上升动
作，提高安全性。
38.本实施例中，可选的，基座100设置容置腔110，基座100的可以采用螺栓等固定件固定于地面，例如可以在基座100上设置通孔，将螺栓穿设于通孔中并使螺栓插接在地表以下，螺栓的螺帽与基座100表面抵持，从而实现基座100的固定。基座100的容置腔110的一侧为开口，基座100置于地面后，开口位于上方，容置腔110大致为竖向设置。浮球400下降后，浮球上的图像采集器500能够从开口引入到容置腔110内，从而对图像采集器500起到保护作用。也就是说，在浮球400因风力过大需要下降时，利用电机200使牵引件300绕设在输出轴上，使浮球400下降，且能够使浮球400上的图像采集器500在牵引件300的作用下进入到容置腔110中，图像采集器500暴露在外部环境的部分少，不易受到风力作用，不易被损坏。
39.应当理解，基座100可以设置为金属件，结构强度高，使用寿命长，不易被损坏。
40.此外，为避免容置腔110中被雨水充满而影响浮球400的收纳，在基座100底部设置有排水口，排水口与容置腔110连通，能够将雨水从排水口排出。
41.本实施例中，电机200可以设置为伺服电动机，便于控制。电机200平卧在基座100的容置腔110中，电机200的输出轴大致为水平设置，通过输出轴的转动能够使牵引件300绕设在输出轴外。
42.应当理解，电机200可以通过螺栓固定在基座100的侧壁上。
43.进一步的，电机200的输出轴上套设有收线盘210，收线盘210为圆环盘，收线盘210的外周面设置有环形凹槽，牵引件300可以绕设在环形凹槽中。换句话说，牵引件300的一端可以直接固定在收线盘210上，且输出轴转动时能够带动收线盘210一起转动，从而使牵引件300绕设在环形凹槽中。牵引件300的收纳更加紧凑规整，不易缠绕打结，便于收放。
44.应当理解，收线盘210可以设置为塑料盘，直接热合在输出轴外。或者，收线盘210与输出轴采用过盈配合，或者，收线盘210与输出轴通过键连接，能够实现输出轴带动收线盘210一起转动即可。
45.请参阅图1，本实施例中，可选的，道路路害监测系统还包括箱体600、主控器700、第一传感器800、第二传感器900、电源模块010和太阳能发电模块020。主控器700和电源模块010均设置于箱体600中，不易被外部环境干扰，不易被损坏，使用寿命长。第一传感器800和第二传感器900与箱体600连接，第一传感器800用于监测环境风速风向；第二传感器900用于监测环境温湿度。电机200、主控器700、第一传感器800、第二传感器900和图像采集器500均与电源模块010电连接，电源模块010能够为各个部件提供电力。并且电源模块010与太阳发电模块连接，太阳能发电模块020发出的电能够储存至电源模块010中。
46.并且，电机200、图像采集器500、第一传感器800和第二传感器900均与主控器700通信连接，图像采集器500采集获取的图像信息可以储存在自身的存储卡中，主控器700可以调取图像信息从而显示在显示器上，供作业人员分析。第一传感器800监测到的风力信息既可以用于道路路害监测使用，且在将风力信息传输至主控器700后，当大于主控器700内风力阈值时，主控器700能够控制电机200运动，使在空中执行监测任务的图像采集器500下降，从而回收至容置腔110中。或者，在风力较大时，主控器700不会控制处于下降位置的浮球400上升，安全性高。第二传感器900监测到的温湿度信息传输至主控器700储存起来，用于道路路害监测使用。
47.本实施例中，箱体600内部设置有腔室，且箱体600上设置有开口，开口处设置有门
体，门体可以打开或关闭箱体600上的开口。并且，门体或箱体600上设置有密封胶条，在门体关闭开口时，门体与箱体600之间通过密封胶条密封连接。
48.应当理解，箱体600可以与基座100固定连接。
49.可选的，太阳能发电模块020包括光伏板021和支撑架022，支撑架022与基座100的外侧壁连接，光伏板021支设在支撑架022上。光伏板021的角度以及位置可以自动调整，从而使太阳光的利用最大化，能够产出更多的电能。光伏板021通过太阳能适配器030与电源模块010连接，光伏板021利用太阳能发出的电通过太阳能适配器030后传输至电源模块010存储起来。
50.本实施例中，可选的，牵引件300可以设置为电源线，图像采集器500与主控器700通过牵引件300实现电连接。也即，牵引件300不仅具有牵引浮球400的功能，还具有传输信号的功能。
51.本实施例中，可选的，浮球400可以设置为氦气气球，也即浮球400内部充有氦气。
52.本实施例中，图像采集器500可以设置为摄像机，图像采集器500的数量可以为多个，多个图像采集器500在水平面内呈圆周分布，多个图像采集器500围绕牵引件300与浮球400的连接位置呈圆周排布。例如，图像采集器500设置为四个，呈“十”字分布，从而对360
°
范围内的道路进行图像采集作业。
53.应当理解，在其他实施例中，图像采集器500的数量不限于是四个，且每个图像采集器500的采集头可以设置为活动式，扩大采集范围。
54.本实施例提供的道路路害监测系统，可以在偏远地区、无人值守的路段使用，对道路路害进行高分辨率的、连续的自动化空中数字摄影监测，并同时记录温湿度、风速等基础气象信息，可以同步监测路基、路面和路基侧面的天然地表，并且可以通过太阳能供电长时间使用；为不利于人工观测的偏远地区开展长期路害监测和研究提供支持。
55.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。