CN102364536A - 基于gprs网络的专网山洪灾害预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,主要由依次串联的检测控制系统、GPRS网络、数据中心构成;所述GPRS网络包括APN路由器,所述数据中心包括调制解调器,所述APN路由器与调制解调器连接。本发明的优点在于:1、无距离限制;2、可靠性高;3、实时性强;4、系统建设成本低;5、系统运营成本低;6、GPRS网络传输功耗小;7、可对各监测点运行设备进行远程控制。
Description
技术领域
本发明涉及山洪灾害预警,具体的说,是基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统。
背景技术
山洪是指由于暴雨、冰雪融化或拦洪设施溃决等原因,在山区(包括山地、丘陵、岗地)沿河流及溪沟形成的暴涨暴落的洪水及伴随发生的滑坡、崩塌、泥石流的总称。其中,暴雨引起的山洪在我国最为常见,具体表现为它的形成与发展主要受降雨量及降雨强度、地形地质的影响。
山洪灾害的主要特点。
(1)季节性强,频率高。山洪灾害主要集中在汛期,尤其主汛期更是山洪灾害的多发期。
(2)区域性明显,易发性强。山洪主要发生亏山区、丘陵区及岗地,特别是位于暴雨中心的上述地区,暴雨时极易形成具有冲击力的地表径流,导致山洪暴发,形成山洪灾害。
(3)来势迅猛,成灾快。集,降雨迅速转化为径流,几个小时即成灾受损,防不胜防。
(4)破坏性强,危害严重。山洪灾害发生时往往伴生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害,并造成河流改道、公路中断、耕地冲淹、房屋倒塌、人畜伤亡等,因此危害性、破坏性很大。
建立山洪灾害预警系统,是防治山洪灾害的一项重要的非工程性措施。山洪地质灾害预警系统集自动采集、传输、查询和决策为一体,实现了水情测报、防洪调度的自动化和现代化,提高了防汛抗旱调度指挥手段的先进性,可有效增强地区抗御自然灾害的能力。
山洪灾害监测预警系统主要包括以下几个部分。
(1)灾害易发区雨量、水位自动采集系统。
(2)数据传输系统及自然灾害防御应急通信网络。
(3)基于GIS电子地图的山洪灾害预报预警与决策支持系统。
(4)灾害预警发布平台与应急响应支持系统。
因此需要山洪灾害预警系统,可以实时监测降雨量、河道水位、水库水位变化情况、水库实时库容等信息,为是否需要开闸、泄洪等决策提供最基础的数据, 从而为各级政府、防汛指挥机构和减灾组织提供及时准确的水情信息,为其早决策、早部署提供帮助,使防灾减灾决策更加及时、科学。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本、安全性高、实时性强的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,主要由依次串联的检测控制系统、GPRS网络、数据中心构成;所述GPRS网络包括APN路由器,所述数据中心包括调制解调器,所述APN路由器与调制解调器连接。
所述检测控制系统主要由与GPRS网络进行无线连接的GPRS数据传输器,以及同时与GPRS数据传输器连接的雨量传感器、水位传感器构成。
所述GPRS数据传输器还连接有开闸控制系统。
所述GPRS数据传输器还连接有供电模块,所述供电模块主要由连接于GPRS数据传输器的蓄电池、以及连接于蓄电池的太阳能电池板构成。
所述GPRS数据传输器设置有2G存储器。
所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器。
所述水位传感器为压力水位计。
所述数据中心还包括依次连接于调制解调器的通信服务PC机、应用管理PC机。
本系统的工作原理为:先组建上述网络体系。利用压力水位计检测河道、湖泊等水利工程设施的水位,利用翻斗式雨量传感器,检测当地降水量。将水位参数,降水量参数,发送给GPRS数据传输器。GPRS数据传输器,在其自身的处理器的作用下,对数据进行封装、打包,并按照GPRS网络传输协议进行上传到GPRS网络中。GPRS网络将水位参数,降水量参数发送到互联网中,最后通过互联网发送到数据中心,经过数据中心的处理将上述参数转变,并进行分析,最后给出处理信号。如,水位参数,降水量参数达到泄洪预警值,数据中心,将发出控制信息,经互联网、GPRS网络,下传给GPRS数据传输器,最后由数据传输器发送到开闸控制系统,进行开闸泄洪。
本发明采用蓄电池向设备供电的方式,太阳能电池板浮充供电,因地制宜,利用采集点的分布范围广泛,供电条件差,因此采用太阳能充电的方式。以此减少运行成本。
同时为了增加GPRS数据传输器的存储功能,本发明中的GPRS数据传输器设置有固态型的2G存储器。可存储十年以上原始水情数据。
基于上述内容,本发明不仅仅可以才取GPRS网络通信的方式,还可以采用北斗卫星通信、超短波通信等通信方式。
通过数据中心,可建立电子地图。系统对采集到的雨量及水位信息进行模型化分析,当某个监测点的雨量或水位超过预警临界点时,系统将会自动发出预警提示信息。通过电子地图上,可以直观地看到每个监测点的预警状态。
本发明的优点在于。
1、可靠性高:与SMS短信息方式相比,GPRS数据传输器采用面向连接的TCP协议通信,避免了数据包丢失的现象,保证数据可靠传输。可以与多个采集点同时进行数据传输,互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制,并具备极强的抗干扰性能,完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。
2、实时性强:GPRS网络具有实时在线的特性,数据传输时延小,并支持多点同时传输,因此GPRS监测的数据中心可以多个自动气象站之间快速,实时地进行双向通信,很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS网络实际数据传输速率在30Kbps左右,完全能满足系统数据传输速率的需求。
3、系统建设成本低:由于采用GPRS网络中的公网平台,无需建设网络,只需安装设备就即可,建设成本低;也免去了网络维护费用。
4、系统运营成本低:采用GPRS网络中的公网通信,全国范围内均按统一费率计费,省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费,(1分-3分/1K字节),也可以按包月不限流量收费,从而实现了系统的低成本通信。
5、GPRS网络传输功耗小,适合野外供电环境:虽然与远在千里的数据中心进行双向通信,GPRS数据传输器在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右,比传统数传电台小得多。利用野外太阳能充电,解决能源,解决取电困难的问题。
6、可对各监测点运行设备进行远程控制:通过GPRS双向系统还可实现对开闸控制系统进行反向控制,如:时间校正、状态报告、开关等控制功能,并可进行系统远程在线升级。
附图说明
图1为本发明系统结构框图。
图2为本发明实施例一的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
如图1、2,所示。
基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,主要由依次串联的检测控制系统、GPRS网络、数据中心构成;所述GPRS网络包括APN路由器,所述数据中心包括调制解调器,所述APN路由器与调制解调器连接。
所述检测控制系统主要由与GPRS网络进行无线连接的GPRS数据传输器,以及同时与GPRS数据传输器连接的雨量传感器、水位传感器构成。
所述GPRS数据传输器还连接有开闸控制系统。
所述GPRS数据传输器还连接有供电模块,所述供电模块主要由连接于GPRS数据传输器的蓄电池、以及连接于蓄电池的太阳能电池板构成。
所述GPRS数据传输器设置有2G存储器。
所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器。
所述水位传感器为压力水位计。
所述数据中心还包括依次连接于调制解调器的通信服务PC机、应用管理PC机。
如上所示便可较好实现本发明。
Claims (8)
1.基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,主要由依次串联的检测控制系统、GPRS网络、数据中心构成;所述GPRS网络包括APN路由器,所述数据中心包括调制解调器,所述APN路由器与调制解调器连接。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,所述检测控制系统主要由与GPRS网络进行无线连接的GPRS数据传输器,以及同时与GPRS数据传输器连接的雨量传感器、水位传感器构成。
3.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,所述GPRS数据传输器还连接有开闸控制系统。
4.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,所述GPRS数据传输器还连接有供电模块,所述供电模块主要由连接于GPRS数据传输器的蓄电池、以及连接于蓄电池的太阳能电池板构成。
5.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,所述GPRS数据传输器设置有2G存储器。
6.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器。
7.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,所述水位传感器为压力水位计。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于GPRS网络的专网山洪灾害预警系统,其特征在于,所述数据中心还包括依次连接于调制解调器的通信服务PC机、应用管理PC机。
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