(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210626362.6 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 浙江新图维电子科技有限公司 地址 310000 浙江省杭州市余杭区五常街 道文一西路9 98号4幢411室 (72)发明人 张世元　陈贵森　斯宝洪　孙宇东　 (74)专利代理 机构 杭州创智卓英知识产权代理 事务所(普通 合伙) 33324 专利代理师 季健康 (51)Int.Cl. E01F 9/553(2016.01) G01D 21/02(2006.01) G08B 21/10(2006.01) H04Q 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种城市综合监控指示地钉及水涝预警方 法 (57)摘要 本发明涉及一种城市综合监控指示地钉及 水涝预警方法， 地钉安装于地面凹坑内， 与凹坑 的内壁具有预设距离， 并与地面齐平， 包括壳体， 设有容纳腔； 水位监测单元设置于容纳腔， 包括 水位传感器， 用于监测积水的深度； 震动监测单 元设置于容纳腔， 用于监测积水的流向和地面的 震动； 定位单元设置于容纳腔， 用于定位； 通 讯单 元设置于容纳腔， 采用甚低频的通讯方式， 并与 水位监测单元、 震动监测单元、 定位单元均电连 接。 本发明的技术方案是通过水位监测单元检测 水深， 震动监测单元检测积水流向， 定位单元定 位， 采用甚低频的通讯方式适用于有主站且位于 水下通讯， 也可以内置常规GPRS实现物联网通 讯， 判断出城市的水涝程度并预警， 具有较好的 实用性。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114991034 A 2022.09.02 CN 114991034 A 1.一种城市综合监控指示地钉， 安装于地面的凹坑内， 与凹坑的内壁具有预设距离， 并 与地面齐平， 其特 征在于， 包括： 壳体(1)， 设有容纳腔(1 1)； 水位监测单元(2)， 设置 于所述容纳腔(1 1)， 包括水位传感器， 用于监测积水的深度； 震动监测单 元(3)， 设置 于所述容纳腔(1 1)， 用于监测积水的流向和地 面的震动； 定位单元(4)， 设置 于所述容纳腔(1 1)， 用于定位； 通讯单元(5)， 设置于所述容纳腔(11)， 采用甚低频的通讯方式， 并与所述水位监测单 元(2)、 所述震动监测单 元(3)、 所述定位单 元(4)均电连接 。 2.如权利要求1所述的城市综合监控指示地钉， 其特征在于， 所述震动监测单元(3)包 括震动传感器， 所述震动传感器为三轴加速度传感器， 所述震动传感器的X轴、 Y轴 与地面平 行， Z轴与地 面垂直； 所述震动传感器 检测到X轴的强度为x， Y轴的强度为y； 计算出水流方向的震动强度为： 水流方向单位 坐标向量 为S， 3.如权利要求1所述的城市综合监控指示地钉， 其特征在于， 所述容纳腔(11)内设有第 一体(12)、 第二体(13)， 所述第一体(12)的上下两端分别与所述壳体(1)的上下侧面连通设 置； 所述第二体(13)的下端与所述壳体(1)的下侧面连通设置； 所述第一体(12)的下端侧面 与所述第二体(13)的下端侧面连通； 所述水位传感器设置于所述第二体(13)内， 且压力检 测面朝下设置 。 4.如权利要求3所述的城市综合监控指示地钉， 其特征在于， 所述容纳腔(11)内还设有 第三体(14)， 所述第三体(14)的两端均呈封闭状态， 且所述第三体(14)上端侧面和所述第 二体(13)的上端侧面连通； 所述第三体(14)内形成有气腔室。 5.如权利要求3所述的城市综合监控指示地钉， 其特征在于， 还包括过滤网， 所述过滤 网设置于所述第一体(12)的上 下两端内和所述第二体(13)的下端内。 6.如权利要求1所述的城市综合监控指示地钉， 其特征在于， 所述通讯单元(5)包括发 射装置和接收装置， 所述发射装置和接收装置均采用3～30khz的波 特率进行发射和接收信 号。 7.如权利要求1所述的城市综合监控指示地钉， 其特征在于， 还包括太阳能供电单元 (6)， 所述太阳能供电单元(6)设置于所述容纳腔(11)内， 并对所述水位监测单元(2)、 所述 震动监测单 元(3)、 所述 通讯单元(5)、 所述定位单 元(4)供电。 8.如权利要求1所述的城市综合监控指示地钉， 其特征在于， 还包括指示单元(7)， 所述 指示单元(7)设置 于所述容纳腔(1 1)， 并发射 不同颜色频率的信号 光。 9.一种水涝预警方法， 其特征在于， 利用多个如权利要求1 ‑8任一项所述的城市综合监 控指示地钉进行 预警， 所述水涝预警方法还 包括服务平台(8)， 并包括以下步骤： 通过各定位单元(4)定位城市综合监控指示地钉的地理位置， 并上传至所述服务平台 (8)； 通过各水位监测单元(2)和震动监测单元(3)判断出各地理位置是否处于积水状态， 并 上传至所述 服务平台(8)；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114991034 A 2通过各所述水位监测单元(2)监测对应地理位置的积水深度并上传至所述服务平台 (8)； 通过水流带动所述 壳体(1)震动， 所述震动监测单元(3)检测所述壳体(1)在 X轴、 Y轴方 向上的加速度， 上传至所述 服务平台(8)， 所述 服务平台(8)根据加速度得到积水流向； 所述服务平台(8)根据积水深度和积水流向判断出各地理位置的水涝严重程度， 所述 服务平台(8)根据水涝严重程度发出不同的预警。 10.如权利要求9所述的水涝预警方法， 其特征在于， 所述服务平台(8)根据积水深度和 积水流向判断出 各地理位置的水涝严重程度包括以下步骤： 确定各城市综合监控指示地钉的地理位置， 接着对各所述城市综合监控指示地钉进行 编号， 第一个城市综合监控指示地钉编号为地钉1号， 其水深记为X1； 第二个城市综合监控 指示地钉编号为地钉2号， 其水深记为X2……， 第n个城市综合监控指示地钉编号为地钉n 号， 其水深记为Xn； 第一步： 计算地钉2号流向地钉1号的水流流量为Cosθ*X2， 其中， θ为地钉2号与地钉1号 之间的夹角； 第二步： 以第一步的方法分别计算地钉3号、 地钉4号 ……地钉n号流向地钉1号的水流 流量； 第三步： 计算地钉2号、 地钉3号 ……地钉n号流向地钉1号的水流流量的总和， 总和＝∑ cosθ *X2～n， 总和加上地钉1号自身的水深X1即为地钉1号的未来水深； 第四步， 通过第一步至第三步的方法计算地钉2号、 地钉3号、 地钉4号 ……地钉n号的未 来水深， 所述 服务平台(8)以此判断出 各地理位置的水涝严重程度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114991034 A 3