智能集水凳及其应用路段技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，具体而言，涉及智能集水凳及其应用路段。
背景技术
近年来，随着城市交通建设的迅速发展，大量的立交桥、桥梁、隧道被修建并投入
使用，有效地缓解了城市交通压力。然而由于施工建设过程中排水措施不完善，每到汛期，
降雨量大而急，城市排水管网不堪重负，来不及排涝，往往会出现严重积水内涝，从而导致
城市交通拥堵，需要调动警力进行交通疏导，甚至出现市民被困车辆中丧生的现象，造成重
大的人员、财产损失。
目前，针对城市积水问题，主要有两种方案措施。一种是增设地下排水管线，该方
案工程量大，尤其对于设有较多房舍的区域，从而难以实施。另一种是在特定位置(如河岸
边等)修筑堤坝，通常的防洪堤坝由泥土堆成、石块砌成或者钢筋混凝土浇筑构成，建造成
本高，且适用性差，并不适用于城市积水排涝的情形。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种智能集水凳及其应用路段，可以有效解决
城市积水问题甚至洪涝问题。
有鉴于此，本发明的一方面提出了一种智能集水凳，包括凳座和设置在所述凳座
上的凳面，所述凳座包括集水袋，设置在所述集水袋内部的自动控制系统和至少一抽水装
置，以及设置在所述集水袋内部或外部的至少一组支撑架。所述抽水装置包括水泵和与所
述水泵连接的水管，所述集水袋设有供所述水管穿设的通孔，所述水管一端伸出所述集水
袋。所述自动控制系统，用于获取所述智能集水凳附近的当前水位，及根据所述当前水位控
制所述水泵往所述集水袋内抽水。
进一步地，所述支撑架包括多个并行排列的固定柱，或相邻所述固定柱由连接部
件连接。
进一步地，所述支撑架包括一个或多个并行排列的伸缩件，所述伸缩件为可伸缩
的立柱，所述立柱的两端连接在所述集水袋上。
进一步地，所述支撑架包括一个或多个并行排列的伸缩件，所述伸缩件包括主控
轴和连接在所述主控轴上的四个连接臂。
进一步地，所述支撑架包括多个并行排列的伸缩件，相邻所述伸缩件由连接件连
接。
进一步地，所述自动控制系统包括积水检测单元、广播单元、处理器和/或充气装
置。所述积水检测单元，用于检测所述智能集水凳附近的当前水位。所述处理器，用于比较
所述当前水位和存储的警戒水位，当所述当前水位达到所述警戒水位时，控制所述广播单
元播放存储的避让提示信息，及控制所述水泵抽送积水至所述集水袋内，和/或控制所述充
气装置往集水袋内充气，所述伸缩件在充水作用和充气作用下朝所述集水袋顶部方向伸
长，从而带动所述集水袋打开。
进一步地，所述智能集水凳还包括设置在所述集水袋内部的气垫，所述气垫包括
按照所述集水袋形状排列后连接为一体的多个子气垫；任一所述子气垫与至少一相邻子气
垫的连接处设有延展孔，使得任一所述子气垫与至少一相邻子气垫导通。
本发明另一方面提供了一种智能集水凳应用路段，所述智能集水凳包括凳座和设
置在所述凳座上的凳面，所述凳座包括集水袋，设置在所述集水袋内部的自动控制系统和
至少一抽水装置，以及设置在所述集水袋内部或外部的至少一组支撑架。所述抽水装置包
括水泵和与所述水泵连接的水管，所述集水袋设有供所述水管穿设的通孔，所述水管一端
伸出所述集水袋。所述自动控制系统，用于获取所述智能集水凳附近的当前水位，及根据所
述当前水位控制所述水泵往所述集水袋内抽水。所述应用路段包括设置在地面上与所述智
能集水凳相匹配的一组或多组固定装置。
进一步地，所述应用路段还包括设置在路面上与所述智能集水凳相匹配的至少一
凹陷。
进一步地，所述固定装置为设置在所述路面与所述支撑架相匹配的卡槽或多个固
定孔。
本发明提供的智能集水凳及其应用路段，根据获取的水位信息自动控制伸缩件伸
长或缩短，从而打开或收回该智能集水凳，同时控制水泵抽送积水至集水袋内的气垫内，从
而及时的进行集水防洪，减少积水给人们生活带来的不便及洪涝给人们带来的人身和财产
损失；此外，在无需额外占用空间的情况下，减少了现有地下管线排水负担，在无需增设地
下管线的情况下，以较低的成本很好的解决了城市积水及洪涝问题，节约人力物力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合
所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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。
图1示出了本发明第一实施例提供的一种智能集水凳的结构示意图；
图2A示出了图1所示的一种智能集水凳的集水袋的第一结构示意图；
图2B示出了图1所示的一种智能集水凳的集水袋的第二结构示意图；
图2C示出了图1所示的一种智能集水凳的集水袋的第三结构示意图；
图3A示出了图1所示的一种智能集水凳的支撑架的第一结构示意图；
图3B示出了图1所示的一种智能集水凳的支撑架的第二结构示意图；
图4示出了图1所示的一种智能集水凳的气垫的结构示意图；
图5示出了图1所示的一种智能集水凳的自动控制系统的模块示意图；
图6示出了本发明实施例提供的一种智能集水凳应用路段的第一结构示意图；
图7示出了本发明实施例提供的一种智能集水凳应用路段的第二结构示意图。
主要元件符号说明：
1000-智能集水凳；100-凳座；200-凳面；2000-智能集水凳应用路段；10-集水袋；
11-通孔；12-排水口；13-阀门；14-排水管；20-抽水装置；21-水泵；22-水管；30-气垫；31-子
气垫；311-通水孔；312-延展孔；313-充气装置；40-支撑架；41-伸缩件；411-立柱；412-子伸
缩件；4121-主控轴；4122-连接臂；4123-伸缩柱；42-连接件；50-自动化控制系统；51-处理
器；52-积水检测单元；53-广播单元；54-获取单元；60-固定装置；61-固定孔；62-卡槽；70-
凹陷。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对智能集水凳及其应用路段进行更清
楚、完整地描述。附图中给出了智能集水凳及其应用路段的优选实施例。智能集水凳及其应
用路段可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。因此，以下对在附
图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅
表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动
的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1示出了本发明实施例提供的一种智能集水凳的结构示意图。
如图1所示，本发明实施例提供的智能集水凳1000，包括凳座100和设置在凳座100
上的凳面200。本发明实施例提供的智能集水凳1000可以适用于多种应用环境，例如城市道
路旁、庭院或室内等环境。当然，根据需求，还可以设置扶手和靠背等，这里并不做限制。
本实施例中，凳座100不仅用于支撑凳面200，还用于当智能集水凳1000附近水位
超过警戒水位时进行集水，从而减少地下管道排水负担。
本实施例中，凳座100，包括集水袋10，设置在集水袋10内部的至少一抽水装置20
和自动控制系统50，以及设置在集水袋10内部或外部的一组或多组支撑架40。
集水袋10由可折叠的柔性材料制成，优选地，具有很好的耐摩擦、耐晒等抗疲劳特
性。集水袋10的体积，即长度、高度和宽度可以根据凳座100应用路段通常的积水状况自由
设置。某些实施例中，集水袋10的宽度等于积水水位高度，高度等于凳座100应用路段宽度，
从而集水袋10的容积与路面积水体积相适应。优选地，为了提高智能集水凳1000的稳定性，
可以适当增加其宽度，降低其高度。
本实施例中，集水袋10包括顶部、底部、至少一侧部和/或至少一端部，为了方便描
述，这里根据集水袋10的形状进一步将“侧部”区分为第一侧部、第二侧部等，将“端部”进一
步区分为第一端部、第二端部等。
集水袋10的形状设置包括多种实施方式，可以是柱状结构，如立方体形状、圆柱
状、多个立方体拼接形成的柱状，如“T”字形状等。下面分别对每种形状的集水袋10进行描
述。
请一并参阅图2A所示，集水袋10为立方体形状，此时，集水袋10包括顶部、底部、第
一端部、第二端部、第一侧部和第二侧部。请一并参阅图2B所示，集水袋10为“T”字形状，可
以理解，这种结构适用于城市十字路口路段。此时，集水袋10包括顶部、底部、第一端部、第
二端部、第三端部、第一侧部、第二侧部和第三侧部。请一并参阅图2C所示，集水袋10为塔
状，可以是截面为任意形状的柱体，如圆柱体、圆锥体或前述项目的任意组合。此时，集水袋
10包括顶部、底部和侧部。这种结构的智能集水凳1000在使用时，占地面积较大，从而稳定
性好。
支撑架40用于支撑集水袋10。当集水袋10的形状为立方体形状时，两组支撑架40
对称设置在集水袋10的第一侧部和第二侧部。当集水袋10的形状为“T”字形状时，集水袋10
的第一侧部、第二侧部和第三侧部分别设有一组支撑架40。当集水袋10的形状为塔状时，一
组支撑架40首尾连接设置在集水袋10侧部。支撑架40一端固定在凳面200底部或侧部，另一
端固定在地面。
本实施例中，支撑架40不可伸缩，包括多个并行排列的固定柱(图中未示)，此时，
集水袋10的容量是固定的。为了增强支撑架40的稳定性，相邻固定柱之间可以用多条交叉
的绷带、钢性件和/或缆绳等具有较强韧性的连接部件(图中未示)连接。容易理解，此时，所
述固定柱可以充当凳脚，支撑起凳面200。
优选地，另一实施例中，支撑架40可伸缩，包括一个或多个并行排列的伸缩件41。
上述两实施例中，支撑架40设置在集水袋10外部。当然，为了提高防洪装置100美
观性及外部平整性，支撑架40也可以设置在集水袋10内部，仅固定柱或伸缩件41端部从集
水袋10底部伸出，不过此时应十分注意集水袋10伸出固定柱或伸缩件41处的密封性，如设
置密封圈等。
优选地，当支撑架40包括多个伸缩件41时，相邻伸缩件41由连接件42连接。连接件
42为固定在集水袋10上的直杆或直板等，伸缩件41连接在连接件42上，从而伸缩件41通过
连接件42连接在集水袋10上。连接件42不仅用于连接相邻的伸缩件41，当智能集水凳1000
应用于积水较多或水势较急的环境时，还可以对集水袋10形成一定的卸力作用，减少伸缩
件41的支撑负担，不至于使得集水袋10不堪重负而变形，或因伸缩件41不堪重负使得智能
集水凳1000不稳定。
伸缩件41可以由金属材料或木制材料等制成，具有一定的硬度。伸缩件41可朝集
水袋10顶部方向伸缩。此时，伸缩件41可以充当凳脚，从而使得集水袋10可以不与地面接
触。当使用智能集水凳1000时，伸长伸缩件41，从而带动集水袋10朝顶部方向打开；当智能
集水凳1000使用完毕，缩短伸缩件41，从而减小智能集水凳1000体积，便于对装置进行管
理。
本实施例中，伸缩件41的设置包括多种实施方式。请一并参阅图3A所示，一种实施
方式中伸缩件41为可伸缩的立柱411。立柱411竖直固定在集水袋10上，立柱411的两端分别
连接在集水袋10的顶部和底部。立柱411的粗细，即截面直径可以根据伸缩件41的高度相应
调节。
另一实施方式中，伸缩件41可控伸缩。如图1所示，伸缩件41包括多个子伸缩件
412。本实施例中，子伸缩件412包括主控轴4121和连接在主控轴4121上的四个连接臂4122，
主控轴4121控制调节连接至同一伸缩件41的两连接臂4122之间的夹角，从而调节伸缩件41
的长度和/或相邻连接件42之间的间距。请一并参阅图3B所示，另一实施例中，子伸缩件412
包括多个并行排列的伸缩柱4123。伸缩柱4123为可伸缩的短柱。当然，伸缩件41还可以为其
他实施方式，这里不做限制。
当积水严重或发生洪涝时，相关人员打开并固定本实施例提供的智能集水凳
1000，即拉动伸缩件41，使得伸缩件41伸长，并对靠近集水袋10底部的伸缩件41进行固定，
从而进行集水防洪。
抽水装置20用于抽送智能集水凳1000附近的积水至集水袋10内部。抽水装置20设
置集水袋10固定部，其数量可以根据实际需求自由设置。本实施例中，抽水装置20包括物理
连接的水泵21和水管22。
水泵21设置在集水袋10内部。为了保证智能集水凳1000的稳定性，水泵21设置在
集水袋10靠近底部位置，实际应用中需要注意对水泵21采取防水措施。水管22从集水袋10
内部伸出。集水袋10设有供水管22穿设的通孔11。
另一实施例中，凳座100还包括设置在集水袋10内部的气垫30。气垫30用于盛装水
泵21抽送的积水。气垫30由可折叠的柔性材料制成，如帆布、气囊等。气垫30的形状、大小等
与集水袋10的形状、大小相匹配。本实施例中，整个气垫30通过粘接等方式连接在集水袋10
内壁上。
请一并参阅图2A所示，某些实施例中，气垫30靠近集水袋10延展部一端及集水袋
10顶部均设有一排水口12。气垫30上的排水口12与集水袋10上的排水口12相匹配。集水袋
10在排水口12处设有一阀门13和/或排水管14。排水管14可拆卸连接在集水袋10上。排水管
14用于连接另一智能集水凳1000。当集水袋10内装满积水时，阀门13打开，气垫30内的积水
通过排水管14流向另一智能集水凳1000，当然，最终连通的智能集水凳1000的数量可以根
据需求设置，优选地，最后连接的智能集水凳1000位于河边等可以排水的位置，如此，积水
及时排放到河中，减少智能集水凳1000集水防洪负担，可以有效避免持续降雨导致积水严
重时智能集水凳1000不够用的情况。
请一并参阅图4所示，另一实施例中，气垫30包括按照集水袋10形状排列后连接为
一体的多个子气垫31。子气垫31为柱状结构，彼此紧靠连接，形成多个格区。子气垫31的轴
向平行于集水袋10底部所在平面。图3仅示例性的给出了集水袋10为立方体形状时可以使
用的一种3*6个方形的子气垫31排列及连接的结构示意图，当然，子气垫31的数目、形状及
排列可以根据需求自由设置，如1个立方体形状的子气垫31、1*8个矩形的子气垫31或4*7个
三角形的子气垫31排列及连接，这里不做限制。
进一步地，靠近水泵21的一子气垫31在朝向水泵21一侧设有一通水孔311。任一子
气垫31与至少一相邻的子气垫31的连接处设有延展孔312，任一子气垫31与至少一相邻的
子气垫31导通，从而水泵21抽送的积水可以从靠近集水袋10固定部沿着子气垫31的导通路
径不断向集水袋10内部流动，换句话说，当一子气垫31充满水时，靠近集水袋10顶部一侧的
相邻及导通的子气垫31开始注水，从而集水袋10在气垫30充水作用下不断朝顶部方向打
开。
当使用完成后，智能集水凳1000内的积水可以用于灌溉或冲洗赃物等。例如，抽送
智能集水凳1000内的积水至洒水车内，从而利用积水喷洒马路或浇灌植物等。
自动化控制系统50用于根据附近积水状况自动控制水泵21抽送积水至气垫30内，
进行集水防洪；当支撑架40可伸缩时，还用于控制打开或收回智能集水凳1000。
自动化控制系统50设置在集水袋10内部。自动化控制系统50的设置应注意密封防
水，优选地设置在集水袋10和气垫30形成的缝隙中。需要说明的是，这种方式，智能集水凳
1000即使在未使用状态下，也固定在应用路段，即靠近集水袋10底部的伸缩件41固定在地
面，从而可以更加及时的采取集水防洪措施。
这种实施方式中，气垫30内部设有一充气装置313(图中未示)。充气装置313用于
给气垫30充气，从而使得气垫30膨胀，增强智能集水凳1000的稳定性，同时一定程度上提高
智能集水凳1000的美观性。
请一并参阅图5所示，本实施例中，自动化控制系统50包括处理器51、积水检测单
元52和/或广播单元53。积水检测单元52和广播单元53均与处理器51电性连接。需要说明的
是，水泵21、充气装置313和主控轴4121也均和处理器51电性连接。
积水检测单元52用于检测智能集水凳1000附近的当前水位，可以是水位传感器
等。
具体地，当所述检测的当前水位达到所述警戒水位时，处理器51控制水泵21抽送
积水至气垫30内。此时靠近水泵21的一子气垫31在注水过程中不断膨胀，当该子气垫31充
满水时，与该子气垫31导通的子气垫31开始注水，如此重复，气垫30充水作用下慢慢朝集水
袋10顶部方向延伸，从而气垫30慢慢展开，最终气垫30的展开程度与积水状况正相关。
进一步地，当支撑架40可伸缩时，处理器51控制广播单元53播放存储的避让提示
信息。所述避让提示信息为用于提示智能集水凳1000附近的行人及形式车辆及时避让的语
音信息。同时，处理器51控制立柱41朝集水袋10顶部方向伸长；或控制每一子伸缩件412上
的主控轴4121减小相邻连接臂4122之间的夹角，使得伸缩件41朝集水袋10顶部方向伸长，
和/或控制充气装置313往子气垫31内部充气，从而带动集水袋10逐渐朝其顶部方向打开。
这种方式，智能集水凳1000自动打开，可以根据附近积水状况更加及时的利用该装置进行
集水防洪，同时减少了相关人员的工作负担。
优选地，再一实施例中，自动化控制系统50还包括获取单元54。
获取单元54用于接收来自控制端的装置打开/收回指令。
具体地，当使用智能集水凳1000时，处理器51控制获取单元54接收来自控制端的
装置打开指令。处理器51响应装置打开指令，处理器51控制立柱41朝集水袋10顶部方向伸
长；或控制每一子伸缩件412上的主控轴4121减小相邻连接臂4122之间的夹角，使得伸缩件
41朝集水袋10顶部方向伸长，和/或控制充气装置313往子气垫31内部充气，从而带动集水
袋10逐渐朝其顶部方向打开。
进一步地，当智能集水凳1000使用完成后，处理器51控制获取单元54接收来自控
制端的装置收回指令。处理器51响应装置收回指令，控制每一子伸缩件412上的主控轴4121
增大相邻连接臂4122之间的夹角，使得伸缩件41朝集水袋10底部方向缩短，从而逐渐收回
集水袋10。
实施例2
图6示出了本发明实施例提供的一种智能集水凳应用路段的结构示意图。
如图6所示，本发明实施例提供的智能集水凳应用路段2000，包括设置在路面的与
凳座100匹配的一组或多组固定装置60。固定装置60的数量与支撑架40的数量相同，也就是
说，一组固定装置60用于固定一组支撑架40。
其中，凳座100如实施例1、实施例2或实施例3中描述，这里不再赘述。
固定装置60用于固定智能集水凳1000。
本实施例中，与支撑架40的结构相对应地，固定装置60的设置包括多种实施方式。
当支撑架40为多个固定柱，或支撑架40是由多个立柱411组成的伸缩件41时，对应的实施方
式：每组固定装置60为设置在地面的与固定柱或伸缩件41相匹配的多个固定孔61。另一实
施方式中固定装置60也可以是设置在地面的与伸缩件41相匹配的多个固定柱(图中未示)。
可以理解，一组支撑架40中的每一固定柱或立柱411对应一固定孔61，且固定孔61的孔径、
形状、排列等与立柱411的截面直径、形状、排列相适应。固定孔61可以是设置在地面的凹
坑，孔洞等。具体地，相邻固定孔61之间的间距与相邻立柱411之间的间距相匹配。这种方式
适用于城市环境，设置的固定孔61只有在需要时使用，而平时并不会影响智能集水凳应用
路段2000的正常交通。
请一并参阅图7所示，当支撑架40是由多个并行排列的子伸缩件412组成的伸缩件
41时，对应的实施方式：每组固定装置60为设置在地面的与伸缩件41和/或连接件42相匹配
的卡槽62。伸缩件41和/或连接件42靠近集水袋10底部一端落入卡槽62内，并固定在卡槽62
内部。
另一实施例中，智能集水凳应用路段2000还包括设置在地面与凳座100相匹配的
至少一凹陷70。凹陷70为凹陷于地面的槽道，形状与集水袋10底部相适应。固定装置60设置
在凹陷70内。凹陷70的深度可以根据智能集水凳应用路段2000通常的积水状况自由设定，
可以理解，当智能集水凳应用路段2000地势较低，通常积水严重，则可以适当增加凹陷70的
深度，从而提高智能集水凳1000的稳定性。
本发明提供的一种智能集水凳，根据获取的水位信息自动控制伸缩件伸长或缩
短，从而打开或收回该智能集水凳，同时控制水泵抽送积水至集水袋内的气垫内，从而及时
的进行集水防洪，减少积水给人们生活带来的不便及洪涝给人们带来的人身和财产损失；
此外，在无需额外占用空间的情况下，减少了现有地下管线排水负担，在无需增设地下管线
的情况下，以较低的成本很好的解决了城市积水及洪涝问题，节约人力物力。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不
是为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。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。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方
式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻
辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可
以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间
的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连
接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，为单元显示的
部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵
盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。