CN109540257B - 一种虚拟地面水文监测站 - Google Patents
一种虚拟地面水文监测站 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109540257B CN109540257B CN201811322516.2A CN201811322516A CN109540257B CN 109540257 B CN109540257 B CN 109540257B CN 201811322516 A CN201811322516 A CN 201811322516A CN 109540257 B CN109540257 B CN 109540257B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- monitoring
- water level
- data
- cloud picture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 82
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明的目的在于提供一种虚拟地面水文监测站，其特征在于，包括雷达水位监测模块、卫星流量监测模块、流速生成模块。可对一些无法建设水文监测站点的河流区域的水资源进行实时监测与分析，并大大降低了建立监测站点的成本。此外利用气象卫星云图技术测得降雨量信息，通过监测系统中的流量运算，推算得出流量信息，结合径流量、水位推算出河流流速信息。这样达到了自动监测的目的，对于监测管理人员实用便捷，结果显示直观。
Description
技术领域
本发明涉及水利监测技术领域，尤其涉及一种虚拟地面水文监测站。
技术背景
近年来,水文监测工作在社会发展进程中的作用愈发明显。水文监测一般是通过布设监测站点,收集、整理水文资料,通过对自然资源的变化情况进行监测,对其进行分析。而传统的水文站都是在工作人员参与下完成水文信息的测量与上报。虽然有一部分水文站是无人值守方式来完成水文信息测量，但是它们测量设备都是固定的，且监测规模大。根据传统和现有的各种通信技术并结合无人值守水文站的要求与工作环境特点，所以本发明针对这些问题设计一种虚拟地面水文监测站，适用于各个河流水文信息测量，是在测量河流区域虚拟一个水文站，根据卫星测量得到的降雨量运用算法计算出河流径流量。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种虚拟地面水文监测站，可对一些无法建设水文监测站点的河流区域的水资源进行实时监测与分析。
本发明的目的在于提供一种虚拟地面水文监测站，其特征在于，包括雷达水位监测模块、卫星流量监测模块、流速生成模块。
所述雷达水位监测模块包括水位信息测量模块、数据采集模块、数据传输模块。水位信息测量模块是将运用雷达水位传感器测量河流的水位信息。数据采集模块是将测量得到的数据进行预处理并存储。其中，所述的预处理为传感器中得到的数据进行噪声等干扰源的除杂过滤处理，然后将模拟信号经过A/D转换器，得到数字信号并存储。数据传输模块是将预处理后的数据经过ZigBee无线网络传输给监测终端控制器。
所述卫星流量监测模块包括气象卫星云图接收模块、气象卫星云图处理模块、径流量推算模块。气象卫星云图接收模块是建立地面气象卫星云图接收系统，卫星云图接收系统每小时接收一次红外通道、可见光通道和水汽通道的信息，从而得到降雨量信息，做到实时接收气象卫星云图数据，并对接收的数据进行质量控制。气象卫星云图处理模块是建立气象卫星云图处理子系统，将接收的云图信息进行处理，处理过程包括对卫星云图进行几何纠正、格式变换，形成多通道卫星云图数据与图像，并将处理后的结果存入相应的实时卫星云图数据库中。径流量推算模块是将监测得到的降雨量数据传送到监测系统中，数据接收后进行径流量转换，得出径流量数值。
所述流速生成模块将监测得到的水位信息传输到监测系统，在监测系统中设置流速运算，监测系统会根据径流量数值转换得出流速数值。
本发明优点是：本发明提供一种虚拟地面水文监测站，可对一些无法建设水文监测站点的河流区域的水资源进行实时监测与分析。在所监测的河流区域虚拟建立一座水文监测站点，利用卫星雷达与空中遥感技术测得水位信息，能够实时有效的监测到水位信息，并大大降低了建立监测站点的成本。此外利用气象卫星云图技术测得降雨量信息，通过监测系统中的流量运算，推算得出流量信息，结合径流量、水位推算出河流流速信息。这样达到了自动监测的目的，对于监测管理人员实用便捷，结果显示直观。
附图说明
图1为本发明实施例中一种虚拟地面水文监测站模块流程图；
图2为本发明实施例中一种虚拟地面水文监测站模块示意图。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种虚拟地面水文监测站，为解决一些无法建设水文监测站点的河流区域监测水文信息的难点。在所监测的河流区域虚拟建立一座水文监测站点，利用卫星雷达、空中遥感及气象卫星云图技术测得水文信息。其特征在于，包括雷达水位监测模块、流速生成模块、卫星流量监测模块。
请参考图1与图2，图1为本发明实施例中一种虚拟地面水文监测站模块流程图；图2为本发明实施例中一种虚拟地面水文监测站模块示意图。
本发明的一种虚拟地面水文监测站包括雷达水位监测模块、卫星流量监测模块、流速生成模块；
其中，
所述雷达水位监测模块包括水位信息测量模块、数据采集模块、数据传输模块。
所述卫星流量监测模块包括气象卫星云图接收模块、气象卫星云图处理模块、径流量推算模块。
所述流速生成模块同样的将监测得到的水位信息传输到监测系统，在监测系统中设置流速运算，监测系统会根据径流量数值转换得出流速数值。
其中，雷达水位监测模块中
水位信息测量模块是运用雷达水位传感器测量河流的水位信息。雷达水位传感器发射电磁波到水面，将采集到的高精度水位信息反射回传感器。
数据采集模块是将测量得到的数据进行预处理并存储。所述预处理为传感器中得到的数据进行噪声等干扰源的除杂过滤处理，然后将模拟信号经过A/D转换器，得到数字信号并存储。
数据传输模块是将数据经过ZigBee无线网络传输给监测终端控制器。具体为：从数据采集模块中输出预处理后的数据，然后通过无线传输的方式，将水位信息传输给监测终端控制器。
其中，卫星流量监测模块中，
气象卫星云图接收模块是建立气象卫星云图接收系统，卫星云图接收系统每小时接收一次红外通道、可见光通道和水汽通道的信息，做到实时接收气象卫星云图数据，并对接收的数据进行质量控制。
气象卫星云图处理模块是建立气象卫星云图处理系统，将接收的云图信息进行处理，处理过程包括对卫星云图进行几何纠正、格式变换，形成多通道卫星云图数据与图像，并将处理后的结果存入相应的实时卫星云图数据库中。
径流量推算模块是将监测得到的降雨量数据传送到监测系统中，数据接收后进行径流量转换，得出径流量数值。本发明优点是:本发明提供一种虚拟地面水文监测站，可对一些无法建设水文监测站点的河流区域的水资源进行实时监测与分析。在所监测的河流区域虚拟建立一座水文监测站点，利用卫星雷达与空中遥感技术测得水位信息，能够实时有效的监测到水位信息，并大大降低了建立监测站点的成本。此外利用气象卫星云图技术测得降雨量信息，通过监测系统中的流量运算，推算得出流量信息，结合径流量、水位推算出河流流速信息。这样达到了自动监测的目的，对于监测管理人员实用便捷，结果显示直观。
以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种虚拟地面水文监测站，其特征在于，所述虚拟地面水文监测站包括雷达水位监测模块、流速生成模块、卫星流量监测模块；其中，
所述雷达水位监测模块包括水位信息测量模块、数据采集模块、数据传输模块；
所述流速生成模块是根据监测得到的水位信息运用水位流速算法算得流速信息；
所述卫星流量监测模块包括气象卫星云图接收模块、气象卫星云图处理模块、径流量推算模块；雷达水位监测模块中
水位信息测量模块利用卫星雷达与空中遥感技术测得水位信息，具体是运用雷达水位传感器测量河流的水位信息，雷达水位传感器发射电磁波到水面，将采集到的高精度水位信息反射回传感器；
数据采集模块是将测量得到的数据进行预处理并存储，将数据进行噪声除杂等处理，并与此次之前测得的数据进行对比校验，存储预处理及对比后的数据，数据采集模块是将测量得到的数据进行预处理并存储，所述预处理为传感器中得到的数据进行噪声等干扰源的除杂过滤处理，然后将模拟信号经过A/D转换器，得到数字信号并存储；
数据传输模块是将数据经过ZigBee无线网络传输给监测终端控制器，具体为：从数据采集模块中输出预处理后的数据，然后通过无线传输的方式，将水位信息传输给监测终端控制器；卫星流量监测模块中，
气象卫星云图接收模块是建立气象卫星云图接收系统，卫星云图接收系统每小时接收一次红外通道、可见光通道和水汽通道的信息，做到实时接收气象卫星云图数据，并对接收的数据进行质量控制；
气象卫星云图处理模块是建立气象卫星云图处理系统，将接收的云图信息进行处理，处理过程包括对卫星云图进行几何纠正、格式变换，形成多通道卫星云图数据与图像，并将处理后的结果存入相应的实时卫星云图数据库中；
径流量推算模块是根据监测得到的降雨量通过流量算法计算出径流量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811322516.2A CN109540257B (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 一种虚拟地面水文监测站 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811322516.2A CN109540257B (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 一种虚拟地面水文监测站 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109540257A CN109540257A (zh) | 2019-03-29 |
| CN109540257B true CN109540257B (zh) | 2020-12-04 |
Family
ID=65844789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811322516.2A Active CN109540257B (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 一种虚拟地面水文监测站 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109540257B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111724035A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-29 | 黑龙江省网络空间研究中心 | 一种基于高分多源数据的界河水资源灾害状态监测方法 |
| CN116737989B (zh) * | 2023-06-13 | 2024-03-01 | 长江水利委员会水文局 | 一种基于视频图像的城市地表水文监测网构建方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103473146A (zh) * | 2012-06-06 | 2013-12-25 | 慧荣科技股份有限公司 | 存储器控制方法、存储器控制器以及电子装置 |
| CN104102169A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-10-15 | 福建睿能科技股份有限公司 | 纺织、机控设备及控制系统、控制及驱动装置、通讯方法 |
| CN204143612U (zh) * | 2014-01-29 | 2015-02-04 | 远大能源利用管理有限公司 | 自动抄表系统 |
| CN107181737A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-19 | 深圳市中远达智能科技有限公司 | 一种数据处理方法、读写器及服务器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202472910U (zh) * | 2012-02-27 | 2012-10-03 | 上海水顿智能科技有限公司 | 雷达液位流速监测终端及系统 |
| CN105678067B (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-25 | 广东省水利水电科学研究院 | 城市河涌防洪排涝动态预报控制方法及系统 |
| CN206074039U (zh) * | 2016-09-14 | 2017-04-05 | 甘肃张掖生态科学研究院 | 一种径流监测装置 |
| CN107202570B (zh) * | 2017-07-14 | 2018-07-06 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | 水位流速流量监测一体化装置、监测系统及监测方法 |
| CN107632329A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-26 | 贵州东方世纪科技股份有限公司 | 一种虚拟雨量站雨量计算方法 |
| CN108204848A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-26 | 新疆大学 | 一种水位和径流量数据采集和处理系统及方法 |
| CN108061583B (zh) * | 2017-12-21 | 2019-07-02 | 李骚 | 一种水文数据获取方法和虚拟水文站 |
| CN208805200U (zh) * | 2018-10-23 | 2019-04-30 | 青海中水数易信息科技有限责任公司 | 一种虚拟地面水文监测站 |
-
2018
- 2018-11-08 CN CN201811322516.2A patent/CN109540257B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103473146A (zh) * | 2012-06-06 | 2013-12-25 | 慧荣科技股份有限公司 | 存储器控制方法、存储器控制器以及电子装置 |
| CN204143612U (zh) * | 2014-01-29 | 2015-02-04 | 远大能源利用管理有限公司 | 自动抄表系统 |
| CN104102169A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-10-15 | 福建睿能科技股份有限公司 | 纺织、机控设备及控制系统、控制及驱动装置、通讯方法 |
| CN107181737A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-19 | 深圳市中远达智能科技有限公司 | 一种数据处理方法、读写器及服务器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109540257A (zh) | 2019-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104656163B (zh) | 一种基于大数据的移动通信网降水分布及动态测量方法 | |
| CN104236626B (zh) | 排水管道液位与流量一体化在线监测系统 | |
| CN105678085A (zh) | 一种pm2.5浓度的估算方法及系统 | |
| CN101930662A (zh) | 基于远程监控的农田信息实时监测系统及方法 | |
| CN104266686B (zh) | 输电线路交叉跨越无线监测方法及装置 | |
| CN110955288B (zh) | 一种基于大数据的环境监管系统 | |
| CN110751811A (zh) | 一种基于北斗高精度卫星定位的地质灾害监测与预警系统 | |
| CN109871637B (zh) | 一种云天条件下近地面气温估算方法 | |
| CN203893883U (zh) | 农田作物灌溉预报信息的实时采集系统 | |
| CN109540257B (zh) | 一种虚拟地面水文监测站 | |
| CN109407177B (zh) | 基于机器学习与常规气象观测的大雾识别系统和应用方法 | |
| CN109459775A (zh) | 一种低速率远距离传输的输电杆塔形变监测系统及方法 | |
| CN108827401A (zh) | 一种新型的水土保持监测装置及方法 | |
| CN208805200U (zh) | 一种虚拟地面水文监测站 | |
| CN212109891U (zh) | 一种融合多源气象探测的gnss表面位移监测装置 | |
| CN114971224A (zh) | 一种基于智能手机的灌区智能巡检系统及其巡检方法 | |
| CN211905695U (zh) | 基于gnss技术的大坝安全监测系统 | |
| CN109656977A (zh) | 一种农业面源污染监测大数据管理系统 | |
| CN113239506A (zh) | 一种基于台风天气的杆塔形变及导线舞动风险评估模型 | |
| CN115435837B (zh) | 一种基于卫星定位的基建环境监测方法和系统 | |
| CN110967705A (zh) | 一种gps测距仪及其测量方法 | |
| CN112837022A (zh) | Gis的城市给水排水管网的改造系统和方法 | |
| CN115854853A (zh) | 一种基于北斗地基增强站的海堤微形变监测方法 | |
| CN212409624U (zh) | 基于激光测距技术的变电站水平位移监测系统 | |
| CN103424782A (zh) | 一种中层径向辐合的自动识别方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |