CN104184839A - 水库雨水情自动测报系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雨水情检测技术领域，具体公开了一种水库雨水情自动测报系统，包括WEB服务器、与WEB服务器连接的监测终端、与WEB服务器连接的短信预警信息发布系统，所述WEB服务器通过互与桌面终端和移动终端连接，所述WEB服务器上连接有测量终端。本发明优点是，该系统能够随时随地提供实时水雨情信息，解决了传统技术中只能在控制室机房了解水雨情信息的弊端；随时收集未安装自动监测设备地区的突发性水雨情信息；能够基于后台终端WebGis系统，向系统终端使用者实时精准推送预警信息，便于及时对危险情况做出相应反应；实现了指挥调度人员随时、随地查询山洪预警信息，精准调度指挥防洪抗灾。

Description

水库雨水情自动测报系统

技术领域

本发明涉及雨水情检测技术领域，特别是指一种水库雨水情自动测报系统。

背景技术

水文自动测报系统由中心自动测报软件和远程各个监测点组成。远程监测点遥测终端站一般采用一杆式立柱安装，即将水位计、雨量计、遥测终端机、传输设备、防雷器、太阳能充电控制器、太阳能电池板和蓄电池等全部设备安装在一根由钢管或铸铁制成的立柱上，实时采集水位、雨量等监测数据，并通过GPRS/CDMA/GSM等将数据同时发往监测管理中心，进行相关的分析统计处理，生成实时图形数据、历史数据、曲线分析、报表打印等。可广泛应用于中小型水库、山洪预警、中小河流、港口监测等应用领域中。无需人员值守，采用太阳能供电系统，配置免维护蓄电池，满足连续阴雨工作时间大于30天。系统采用C/S+B/S结构，中心软件包括水文自动测报软件和WEB发布软件，在任何的电脑均可通过WEB浏览各监测点的水位、雨量等实时水文数据。同时支持手机短信报警，可随时随地了解实时的水文信息。

由于建设经费等因素的限制，自动监测点建设数量不可能覆盖所有监测范围，而能够造成突发伤害的雨、水情也往往发生在自动监测范围外，而与此同时这些范围内往往又有居民能够直观地看到相关信息却无法及时将信息上报给能够做出反应的中心系统中。且只有的桌面端才能够查看相关信息，而需要及时准确掌握相关信息的工作人员又不能一直坐在机房。而一旦发生预警信息，启动预案的指挥人员又不能够在第一时间调动位置最合适的人员、将预警信息优先直接不经由层级的发送给需要防范的人员。这一切使得信息的采集不够准确全面，信息的查询不够方便快捷，指挥调度不够精准、快捷。

发明内容

本发明的目的是提供一种水库雨水情自动测报系统，该系统能够随时随地提供实时水雨情信息，解决了传统技术中只能在控制室机房了解水雨情信息的弊端；随时收集未安装自动监测设备地区的突发性水雨情信息；能够基于后台终端WebGis系统，向系统终端使用者实时精准推送预警信息，便于及时对危险情况做出相应反应；实现了指挥调度人员随时、随地查询山洪预警信息，精准调度指挥防洪抗灾。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种水库雨水情自动测报系统，包括WEB服务器、与WEB服务器连接的监测终端、与WEB服务器连接的短信预警信息发布系统，所述WEB服务器通过互联网与桌面终端和移动终端连接，所述WEB服务器上连接有测量终端。

进一步的，所述测量终端包括雨量传感器、水位计和工业照相机。

进一步的，所述移动终端为ios、android操作系统的智能电话、平板电脑。

进一步的，所述移动终端上设置GPS定位模块。

本发明的有益效果在于：采用上述结构后，由于广泛采用移动终端和桌面终端设备，使雨水情测报系统中因经费等原因无法普及建设监测点的地区雨水情信息能够通过发动附近居民实现对重要时期雨水情的实时采集，低成本扩大了雨水情监测范围，真正实现了发动群众、依靠群众。该系统使得所有工作人员能够随时随地查询掌握责任区内的雨水情信息，并根据特定情况要求，安排距离最近工作人员前往处理紧急情况，使雨水情监控更有效地发挥作用。该系统后台桌面终端采用WebGis技术，能够直观地操作显示责任区内的信息，精准地调度相关工作人员。该系统可以安装在水利系统原有服务器等后台设备中，节省部署成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的功能流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种水库雨水情自动测报系统，包括WEB服务器1、与WEB服务器1连接的监测终端2、与WEB服务器1连接的短信预警信息发布系统4，所述WEB服务器1通过互联网与桌面终端6和移动终端5连接，所述WEB服务器1上连接有测量终端3。所述测量终端3包括雨量传感器31、水位计32和工业照相机33，所述移动终端5为ios、android操作系统的智能电话、平板电脑。

移动终端5可以是搭载android或ios操作系统的智能手机或平板电脑，安装移动终端5客户端软件。该软件能够通过公有移动无线网络与WEB服务器1建立连接，读取WEB服务器1后台数据库各项数据，通过报表、图表形式直观显示，并实现手动采集多媒体数据、测量数据的实时上传。必要时授权用户可直接利用客户端软件发布预警信息，并传送到WEB服务器1启动应急响应。客户端程序可根据设定实时向WEB服务器1上报利用基站定位、GPS定位获取的位置数据，并供后台指挥部决策使用。所有移动终端5均以WEB服务器1为支撑，实现授权用户间无距离限制类对讲功能。移动终端5具体功能实现为：①数据上传。随时随地采集、上传现场的险情、灾情图片、视频，利用GPS功能取得的人员位置、高度、时间、速度信息。②查询信息。查询预警响应信息、显示各雨量站的雨量数据，并基于百度地图展示河道站、水库站、闸坝站最新的水位数据；查询系统中相关预案；查询目标区域视频及图片资料、气象部门发布的天气预报、卫星云图等信息；查询当前月份的值班安排信息，并提供快速拨号和通讯录功能。③指挥调度。随时接收、查看、反馈指挥部发布的调度指令，并以短信形式自动展示、存储；发现重大险情时，可以立即启动突发预警，启动突发预警应急响应流程；现场视频直播、视频会议互动。

自动收集雨量、水位和其他水文参数的实时数据，并在WEB服务器1的控制下或按照预先设定的方式按一定方式把这些数据编排成脉冲信号，通过信道自动传递到WEB服务器1，也可在有人干预的情况下，按照指令手动发送人工采集数据信息。遥测站的仪器设备有雨量传感器器31、水位计32、编码器、数传机、电台和电源设备等。一般在有人管理无人操作情况下进行。雨量传感器31采用翻斗式，每毫米雨量翻转一次，发出信号驱动记录和编码器。水位计32多数采用浮子式，用机械机构直接传动记录笔和编码器。编码器把雨量和水位(即浮子位移模拟量)转换成数字电量。可以编排出各种码制的脉冲信号，雨量编码只有增量，而水位变化是连续、可逆的，必须采用双电刷判别电路、步进机构或循环码盘等特殊方法。当接到遥测站或中心站的发报指令后，全套设备启动，从编码器中取出数据，并按一定逻辑程序将站号、雨量和水位依次发送出去。

数据发送方式

支持3种数据发送方式：

①自报式发送，系统中的各观测站自动向WEB服务器1发报，其控制方法有定时控制和增量控制两种。定时即按预先规定的时间和测次，到时发报。增量是指雨量或水位每变化一定数量时，如雨量增加1毫米，水位增减1毫米，立即发报实时的累计雨量和水位。每次发一至数遍，每个参数约0.3～0.5秒即可。这两种控制方式也可以结合使用，以满足时段雨量的计算和了解设备是否正常。

②应答式发送，测站等待接收WEB服务器1发来的指令后给予回答，发报实时数据。它要求观测站接收设备长期或定时段通电，处于待命状态。

③移动终端5发送，持有授权移动终端5的工作人员，可以在无遥测站或遥测站故障的区域随时手工采集数据即时发送数据。

通信链路是连接遥测站与WEB服务器1之间的电波传输链路，分为有线和无线两类，本系统同时支持以下3种通信链路：①有线通道用专线或共用电话线路。其优点是抗干扰性强，使用比较方便可靠。缺点是设备成本随距离而增加。②运营商公网无线链路，通过目前国内3大运营商提供的4G、3G、GPRS或CDMA网络，在测控站通过工业用调制解调器等设备，实现随时随地高可靠性传送数据。在通信量较少的情况下，采用此种方式传送数据组网最快、成本最低且传输到任何设备。③无线电通道采用超短波频段，功率1～10瓦，当通信距离超过50公里，或有高山阻挡时，设置中继站，把接收到的信号增大功率后，再用另一频率发射出去。测站采用定向天线，中继站采用高增益的全向天线，以满足各个方向通信的需要。电源一般采用碱性蓄电池太阳能板充电。无线电通道适用于远距离传输，设备费用较低，但易受干扰，误码机率较有线通道高。信息传输方式采用脉冲调制数字通信，由于水文遥测系统的数据量较少,通常采用25、50、100波特。每次发送与接收必须使信息同步，才能进行解码。应答式的选呼方法采用两个音频调制信号作为各站的地址码。

中心控制站的功能是集中遥测系统内各遥测站的水文数据，进行计算整理，及时作出洪水预报，并可控制闸门启闭，进行水利调度。根据流域面积及部门的需要可配置多级控制中心。主要设备有通信电台和电子计算机等。根据功能要求和数据量来选择机型，一般采用中小微机，并配置显示器、宽行打印机和磁盘驱动器等外围设备。控制方式根据系统的发送制式而定，自报式具有测站功耗低微，设备简单可靠,费用低廉,数据有效率高等优点，更适合于高山偏僻地区使用。应答式的功能较多、控制灵活，接收中心可以定时自动巡测，也可随时指令巡测或选测，而且可以通话，使用方便。采用WebGis技术实现信息查询系统，并将用户查询的信息根据数据来源位置信息直观显示在Gis界面。主要能够根据用户权限实现影像查询、实时视频处理与查询、实时巡查、巡查记录回查、巡查行为分析、影像上传、数据管理、系统管理等。重点是查询巡查人员上传的图片，视频等影像资料，随时掌握巡查人员当前所处位置，并据此进行考核监督和调度。

该系统具备以下功能：

管理功能：具有数据分级管理功能，监测点管理等功能。通过WEB服务器1和具有授权的桌面端对整个系统进行管理。

采集功能：采集监测点水位、降雨量等水文数据；各授权终端使用人通过桌面终端6和移动终端5采集其所在位置的各项水文数据、位置高度数据、音视频数据。通过自动监测点采集的数据主要为各传感器仪表收集的数据，按照WEB服务器1预先设好的发送方式自动发送给WEB服务器1；通过桌面终端6和移动终端5采集的数据，部分为工作人员采用便携仪表测得的精确结果，更多的为发动的群众通过简易观察获得的结果或直接为图像、视频和声音数据。

通信功能：各级监测中心、各授权终端可分别与被授权管理的监测点进行通讯。

告警功能：水位、降雨量等数据超过告警上限时，监测点主动向上级告警，当WEB服务器1接到一定级别的告警信息后，可自动向处于相关位置的移动终端5发送详细告警信息和行动预案；桌面终端6和移动终端5可以随时发布突发告警。

查询功能：监测系统软件可以查询各种实时、历史记录。查询可以通过桌面终端6，也可以通过移动终端5，但所查询的内容依用户权限有所不同。

存储功能：前端监测设备具备大容量数据存数功能；监测中心数据库可以记录所有历史数据。

分析功能：水位、降雨量等数据可以生成曲线及报表，供趋势分析。

扩展功能：支持通过OPC接口与其它系统对接，WEB服务器1支持与其它系统数据库对接，一并将相关信息显示在整个系统当中。

运行实例：某河段自动监测点测得该观测点降雨量为30mm，水位上涨30CM，处于安全状态，该自动监测点按设定模式自动向中心站发送数据，并没有发送预警信息。而同期在没有设自动监测点的某坡地发生瞬时强降雨，已经有部分山坡松动，随时有滑坡危险。在该山坡脚下的某村负责人在大雨引发村口河水混杂大量泥土暴涨之时即通过手持终端迅速向中心站发送了预警信息并附图片视频。中心站指挥人员在接到该信息并研判图片视频后，判断该处极易发生滑坡，立即启动一级响应，系统立即向根据移动终端5定位最近的工作人员发送到现场紧急组织转移指令，同时向安装该软件的位置位于危险区域的所有人员发送响应详细信息及行动要求。该村村民及时收到相关转移信息，在工作人员的带领下，按照响应行动要求及时转移。而滑坡在人员转移之后的1个小时后发生并摧毁了该村部分房屋建筑，但所有人员安全。与此同时，政府相关负责人在接到中心发送的响应信息后，用移动终端5及时查询了相关险情的多媒体信息后，立即启动支援，使转移村民在第一时间受到更高层级领导的直接关注和帮助，迅速得到合理安置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水库雨水情自动测报系统，其特征在于，包括WEB服务器(1)、与WEB服务器(1)连接的监测终端(2)、与WEB服务器(1)连接的短信预警信息发布系统(4)，所述WEB服务器(1)通过互联网与桌面终端(6)和移动终端(5)连接，所述WEB服务器(1)上连接有测量终端(3)。

2.根据权利要求1所述的水库雨水情自动测报系统，其特征在于：所述测量终端(3)包括雨量传感器(31)、水位计(32)和工业照相机(33)。

3.根据权利要求1所述的水库雨水情自动测报系统，其特征在于：所述移动终端(5)为ios、android操作系统的智能电话、平板电脑。

4.根据权利要求1～3任一项所述的水库雨水情自动测报系统，其特征在于：所述移动终端(5)上设置GPS定位模块。