CN114005251B - 一种水利预警系统及预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利预警系统及预警方法，包括水位传感器、雨量传感器、第一控制器、第二控制器、第一蓄电池、第二蓄电池、光伏板和预警装置，所述水位传感器用于监测实时水位变化，所述雨量传感器用于检测雨量大小，并生成具体数值传递给所述预警装置，所述第一控制器为主控制器，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配，所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警，所述光伏板用于通过太阳能给所述第一蓄电池和第二蓄电池充电。本发明能够进行水利预测，能够根据雨量大小进行控制水利预警系统蓄电池的供电方式以实现长时间稳定的水利监测预警，本发明能够实现节能环保。

Description

一种水利预警系统及预警方法

技术领域

本发明属于节能环保技术领域，特别涉及一种水利预警系统及预警方法。

背景技术

现有技术中，修建水利工程，能有效控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程众多，需要对水利工程的水位进行及时监测，当超过预设水位时，需要进行预警，保障人民的生命和财产安全。现有中很多都是通过人工巡逻的方式进行水位预警，随着科技的进步，也陆续出现了很多通过智能监测装置设置在水域中进行水利监测预警，然而，现有的水利工程施工管理用水位预警装置存在以下问题：现有的水利预警装置虽然采用太阳能供电，但是由于雨天太阳能明显会不足，有时长时间下雨导致水利预警装置无法采用太阳能充电，蓄电池的电量又难以很好的进行管理实现长时间使用，造成在长时间雨水过程中无法使用，仍然需要人工巡逻查看，对水利工程的预警造成不利影响。如何实现水利工程的环保以及安全稳定监测，进行监测设备的节能等，是未来的一个重点研究方向。

发明内容

本发明公开了一种水利预警系统，包括水位传感器、雨量传感器、第一控制器、第二控制器、第一蓄电池、第二蓄电池、光伏板和预警装置，所述水位传感器用于监测实时水位变化，所述雨量传感器用于检测雨量大小，并生成具体数值传递给所述预警装置，所述光伏板连接第一蓄电池和第二蓄电池，第一控制器连接所述第二控制器，所述第一控制器为主控制器，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配，所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警，所述光伏板用于通过太阳能给所述第一蓄电池和第二蓄电池充电。

所述的一种水利预警系统，所述预警装置包括：第一切换装置、第二切换装置、雨量容器、浮力球和浮力球容器，所述雨量容器与所述浮力球容器通过连通管道连接，所述第一切换装置第一端设置在雨量容器中，第二端连接在所述连通管道的常闭开关上，当所述雨量容器中雨量值大于第一雨量值时，所述第一切换装置的第一端在浮力作用下向上移动，第二端由于第一端的向上移动而向下移动，从而带动常闭开关从常闭状态变化为打开状态，此时雨量容器的雨水会从连通管道连通到浮力球容器，由于连通器原理，雨水也会持续进入到浮力球容器使得雨量容器和浮力球容器的水位相同；当所述常闭开关打开时，发送触发信号给所述第一控制器，所述第一控制器接收到所述触发信号后，启动所述第二控制器；随着雨水的继续进入雨量容器和浮力球容器，使得浮力球不断上升直至接触到所述第二切换装置的第一端，带动第一端向上移动，所述第二切换装置的第二端由于第一端的上升而会下降，从而将第一蓄电池和第二蓄电池的连接端连接，并产生连接信号，将所述连接信号传输到所述第二控制器。

所述的一种水利预警系统，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配具体包括：当所述第二控制启动后，周期性检测所述第一蓄电池的剩余电量，判断所述第一蓄电池的剩余电量是否低于第一电量阈值，如果低于第一电量阈值，则判断第一蓄电池和第二蓄电池是否连接；如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配；

如果未连接，则将所述第一蓄电池剩余电量划分为第一主电量和第一备用电量，当第一主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加，如果是，则所述水利预警系统，停止所述第一主电量的供电，并启动所述第一备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第一主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；如果否，则继续采用第一主电量供电，当第一主电量使用完毕时，停止给所述水利预警系统供电，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电；

当第一主电量低于第二预设电量时，直接关闭所述水利预警系统，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电。

所述的一种水利预警系统，所述如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配，具体包括：将第二蓄电池的电量转移到第一蓄电池中，直至所述第一蓄电池电量的剩余电量为满充状态；将第二蓄电池的剩余电量划分为若干份等值的电量均值，当所述第一蓄电池的剩余电量低于第一电量阈值时，将第二蓄电池的所述电量均值转移到所述第一蓄电池中，进行多次操作，直至第二蓄电池的电量只剩余最后一份电量均值后，停止从第二蓄电池转移电量到所述第一蓄电池；然后将第一蓄电池进行电量划分，分成第二主电量、第二备用电量和第三备用电量，使用顺序为主电量优先于第一备用电量，第一备用电量优先于第二备用电量；

当第二主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加，如果是，则所述水利预警系统停止所述第二主电量的供电，并启动所述第二备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第二主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；如果否，则继续采用第二主电量供电，当第二主电量使用完毕时，通过第二备用电量供电，当第二备用电量使用完后，停止给所述水利预警系统供电，所述第三备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电，当第三备用电量使用完后，通过第二蓄电池的电量的最后一份电量均值作为所述水利预警系统重启的预留电。

所述的一种水利预警系统，所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警具体包括：所述第一控制器接收所述水位传感器的实时第一水位数据，接收所述雨量传感器检测的雨量数据，通过所述雨量数据分析当前的雨量造成水位上涨的趋势，并将所述水位上涨的趋势数据与当前的实时第一水位数据进行累加，判断未来一段时间的预测水位是否超过水位预警值，如果是，则发出水利预警信息，通过云平台传输给后台服务器，并且将所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配划分的电量均值更小，以使得电量使用的时间更长。

一种水利预警方法，使用如上述任意一项所述的水利预警系统，所述方法包括如下步骤：

设置第一控制器为主控制器，属于常使用控制器；

设置第二控制器备用控制器，在雨量大于设定值进行开启；

第二控制器基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配；

所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警，当预测到所述水利预测数据超过预警值时，所述第一控制器通过所述云平台发出预警信息，并发送控制指令给所述第二控制器，通过所述第二控制器控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配，以使得将所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配划分的电量均值更小，以使得电量使用的时间更长。

所述的一种水利预警方法，所述设置第二控制器备用控制器，在雨量大于设定值进行开启具体包括如下步骤：

当雨量容器中雨量值大于第一雨量值时，第一切换装置的第一端在浮力作用下向上移动，第二端由于第一端的向上移动而向下移动，从而带动常闭开关从常闭状态变化为打开状态，此时雨量容器的雨水会从连通管道连通到浮力球容器，由于连通器原理，雨水也会持续进入到浮力球容器使得雨量容器和浮力球容器的水位相同；

当常闭开关打开时，发送触发信号给所述第一控制器，所述第一控制器接收到所述触发信号后，启动所述第二控制器；

随着雨水的继续进入雨量容器和浮力球容器，使得浮力球不断上升直至接触到所述第二切换装置的第一端，带动第一端向上移动，所述第二切换装置的第二端由于第一端的上升而会下降，从而将第一蓄电池和第二蓄电池的连接端连接，并产生连接信号，将所述连接信号传输到所述第二控制器。

所述的一种水利预警方法，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配具体包括如下步骤：

当所述第二控制启动后，周期性检测所述第一蓄电池的剩余电量，判断所述第一蓄电池的剩余电量是否低于第一电量阈值，如果低于第一电量阈值，则判断第一蓄电池和第二蓄电池是否连接；如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配；

如果未连接，则将所述第一蓄电池剩余电量划分为第一主电量和第一备用电量，当第一主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加；

如果是，则所述水利预警系统，停止所述第一主电量的供电，并启动所述第一备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第一主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；

如果否，则继续采用第一主电量供电，当第一主电量使用完毕时，停止给所述水利预警系统供电，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电；

当第一主电量低于第二预设电量时，直接关闭所述水利预警系统，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电。

所述的一种水利预警方法，所述如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配，具体包括如下步骤：

将第二蓄电池的电量转移到第一蓄电池中，直至所述第一蓄电池电量的剩余电量为满充状态；

将第二蓄电池的剩余电量划分为若干份等值的电量均值，当所述第一蓄电池的剩余电量低于第一电量阈值时，将第二蓄电池的所述电量均值转移到所述第一蓄电池中，进行多次操作，直至第二蓄电池的电量只剩余最后一份电量均值后，停止从第二蓄电池转移电量到所述第一蓄电池；

然后将第一蓄电池进行电量划分，分成第二主电量、第二备用电量和第三备用电量，使用顺序为主电量优先于第一备用电量，第一备用电量优先于第二备用电量；

当第二主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加；

如果是，则所述水利预警系统停止所述第二主电量的供电，并启动所述第二备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第二主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；

如果否，则继续采用第二主电量供电，当第二主电量使用完毕时，通过第二备用电量供电，当第二备用电量使用完后，停止给所述水利预警系统供电，所述第三备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电，当第三备用电量使用完后，通过第二蓄电池的电量的最后一份电量均值作为所述水利预警系统重启的预留电。

所述的一种水利预警方法，所述第一控制器还连接摄像头，当发出预警信息后，通过云平台接收后台服务器的摄像验证指令，所述第一控制器启动摄像头，拍摄当前的水面状态，并将水面状态通过云平台反馈给后台服务器。

本发明提出一种水利预警系统及预警方法，能够进行水利预测以及提供长时间稳定的水利监测预警，通过设置水位检测和雨量检测，能够进行水位预测以及根据摄像头进行图像反馈验证，通过设置第一蓄电池和第二蓄电池能够避免系统电量不够，尤其是在下雨天，太阳能电板无法提供充足的充电电能时，进行更好的蓄电池的电量调配，延长了水利预警系统的使用时长，提升了水利预警系统在雨天长时间进行监测的可能，避免了雨天等关键情况下无法进行有效的水利预警技术难题。作为本发明的主要改进点之一是，能够根据雨量大小进行控制蓄电池的供电方式，设置第一蓄电池和第二蓄电池，并配合预警装置，在雨水量大于第一雨量值时才启动第二控制器，大于第二雨量值时才启动第二蓄电池投入连接到第一蓄电池中，；作为本发明的另一主要改进处是，设置预警装置，通过雨量值进行开关启动和电池的连接控制；作为本发明的又一改进之处是，根据雨量大小值进行电量的调配，如根据第一蓄电池和第二蓄电池之间的连接与否，设定不同的电量划分等级，将第一蓄电池通过软件进行划分主电量和备用电量；作为本发明的一主要改进之处时，通过雨量和水位进行未来水位的预测，并及时发出预警信号，并通过摄像头进行反馈验证。本发明能够实现节能环保，通过针对水利监测预警，实现水域的环保和安全，通过预警装置设置实现节能，并提供稳定的水利监测。

附图说明

图1为本发明一种水利预警系统的示意图。

图2为本发明预警装置的示意图。

图3为本发明一种水利预警方法的示意图。

图4为本发明第二控制器开启控制的示意图。

图5为本发明电量调配的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，为本发明公开了一种水利预警系统的示意图，包括水位传感器、雨量传感器、第一控制器、第二控制器、第一蓄电池、第二蓄电池、光伏板和预警装置，所述水位传感器用于监测实时水位变化，所述雨量传感器用于检测雨量大小，并生成具体数值传递给所述预警装置，所述光伏板连接第一蓄电池和第二蓄电池，第一控制器连接所述第二控制器，所述第一控制器为主控制器，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配，所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警，所述光伏板用于通过太阳能给所述第一蓄电池和第二蓄电池充电。

如图2所示，为本发明预警装置的示意图。包括：雨量容器1、雨量容器1的第一端处的浮力器件2、弹性元件3、支撑杆4、常闭开关5、连通管道6、浮力球7、浮力球容器8，第二切换装置的第一端9、触发开关10（通过第一切换装置的偏转，产生触发信号，以使得第二控制器根据该触发信号能够启动）、第一切换装置11、连接第一切换装置第二端的推动杆12（用于推动常闭开关5向下移动，常闭开关5为与连通管道直径相匹配的圆饼，推动杆12为细长的杆，伸入到连通管道中不会挡住连通管道中水流）、第二蓄电池13、第二切换装置铰接转轴14、第一蓄电池15、第一蓄电池和第二蓄电池连通的导体16、第二切换装置17、弹力绳18，当第二切换装置保持在只使得导体16与第一蓄电池接触的初始位置，当浮力球7上升到顶点带动第二切换装置的第一端9向上移动时，克服弹力绳8的弹力使得第二切换装置逆时针偏转，带动导体6向下移动，以使得第一蓄电池与第二蓄电池的能够通过导体连接。

述预警装置包括：第一切换装置11、第二切换装置17、雨量容器1、浮力球7和浮力球容器8，所述雨量容器与所述浮力球容器通过连通管道连接，所述第一切换装置第一端设置在雨量容器中，第二端连接在所述连通管道的常闭开关上，当所述雨量容器中雨量值大于第一雨量值时，所述第一切换装置的第一端在浮力作用下向上移动，第二端由于第一端的向上移动而向下移动，从而带动常闭开关从常闭状态变化为打开状态，此时雨量容器的雨水会从连通管道连通到浮力球容器，由于连通器原理，雨水也会持续进入到浮力球容器使得雨量容器和浮力球容器的水位相同；当所述常闭开关打开时，发送触发信号给所述第一控制器，所述第一控制器接收到所述触发信号后，启动所述第二控制器；随着雨水的继续进入雨量容器和浮力球容器，使得浮力球不断上升直至接触到所述第二切换装置的第一端，带动第一端向上移动，所述第二切换装置的第二端由于第一端的上升而会下降，从而将第一蓄电池和第二蓄电池的连接端连接，并产生连接信号，将所述连接信号传输到所述第二控制器。

所述的一种水利预警系统，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配具体包括：当所述第二控制启动后，周期性检测所述第一蓄电池的剩余电量，判断所述第一蓄电池的剩余电量是否低于第一电量阈值，如果低于第一电量阈值，则判断第一蓄电池和第二蓄电池是否连接；如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配；

如果未连接，则将所述第一蓄电池剩余电量划分为第一主电量和第一备用电量，当第一主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加，如果是，则所述水利预警系统，停止所述第一主电量的供电，并启动所述第一备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第一主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；如果否，则继续采用第一主电量供电，当第一主电量使用完毕时，停止给所述水利预警系统供电，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电；

当第一主电量低于第二预设电量时，直接关闭所述水利预警系统，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电。

所述的一种水利预警系统，所述如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配，具体包括：将第二蓄电池的电量转移到第一蓄电池中，直至所述第一蓄电池电量的剩余电量为满充状态；将第二蓄电池的剩余电量划分为若干份等值的电量均值，当所述第一蓄电池的剩余电量低于第一电量阈值时，将第二蓄电池的所述电量均值转移到所述第一蓄电池中，进行多次操作，直至第二蓄电池的电量只剩余最后一份电量均值后，停止从第二蓄电池转移电量到所述第一蓄电池；然后将第一蓄电池进行电量划分，分成第二主电量、第二备用电量和第三备用电量，使用顺序为主电量优先于第一备用电量，第一备用电量优先于第二备用电量；

当第二主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加，如果是，则所述水利预警系统停止所述第二主电量的供电，并启动所述第二备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第二主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；如果否，则继续采用第二主电量供电，当第二主电量使用完毕时，通过第二备用电量供电，当第二备用电量使用完后，停止给所述水利预警系统供电，所述第三备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电，当第三备用电量使用完后，通过第二蓄电池的电量的最后一份电量均值作为所述水利预警系统重启的预留电。

所述的一种水利预警系统，所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警具体包括：所述第一控制器接收所述水位传感器的实时第一水位数据，接收所述雨量传感器检测的雨量数据，通过所述雨量数据分析当前的雨量造成水位上涨的趋势，并将所述水位上涨的趋势数据与当前的实时第一水位数据进行累加，判断未来一段时间的预测水位是否超过水位预警值，如果是，则发出水利预警信息，通过云平台传输给后台服务器，并且将所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配划分的电量均值更小，以使得电量使用的时间更长。

如图3所示，为本发明一种水利预警方法的示意图。所述方法包括如下步骤：

设置第一控制器为主控制器，属于常使用控制器；

设置第二控制器备用控制器，在雨量大于设定值进行开启；

第二控制器基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配；

所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警，当预测到所述水利预测数据超过预警值时，所述第一控制器通过所述云平台发出预警信息，并发送控制指令给所述第二控制器，通过所述第二控制器控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配，以使得将所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配划分的电量均值更小，以使得电量使用的时间更长。

如图4所示，为本发明第二控制器开启控制的示意图。所述的一种水利预警方法，所述设置第二控制器备用控制器，在雨量大于设定值进行开启具体包括如下步骤：

当雨量容器中雨量值大于第一雨量值时，第一切换装置的第一端在浮力作用下向上移动，第二端由于第一端的向上移动而向下移动，从而带动常闭开关从常闭状态变化为打开状态，此时雨量容器的雨水会从连通管道连通到浮力球容器，由于连通器原理，雨水也会持续进入到浮力球容器使得雨量容器和浮力球容器的水位相同；

当常闭开关打开时，发送触发信号给所述第一控制器，所述第一控制器接收到所述触发信号后，启动所述第二控制器；

随着雨水的继续进入雨量容器和浮力球容器，使得浮力球不断上升直至接触到所述第二切换装置的第一端，带动第一端向上移动，所述第二切换装置的第二端由于第一端的上升而会下降，从而将第一蓄电池和第二蓄电池的连接端连接，并产生连接信号，将所述连接信号传输到所述第二控制器。

如图5所示，为本发明电量调配的示意图。所述的一种水利预警方法，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配具体包括如下步骤：

当所述第二控制启动后，周期性检测所述第一蓄电池的剩余电量；

判断所述第一蓄电池的剩余电量是否低于第一电量阈值；如果未低于第一电量阈值，则保持当前的供电状态；

如果低于第一电量阈值，则判断第一蓄电池和第二蓄电池是否连接；

如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配；

如果未连接，则将所述第一蓄电池剩余电量划分为第一主电量和第一备用电量，当第一主电量低于第一预设电量时；

检测雨量是否在持续增加；

如果是，则所述水利预警系统，停止所述第一主电量的供电，并启动所述第一备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第一主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；

如果否，则继续采用第一主电量供电，当第一主电量使用完毕时，停止给所述水利预警系统供电，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电；

当第一主电量低于第二预设电量时，直接关闭所述水利预警系统，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电。

所述的一种水利预警方法，所述如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配，具体包括如下步骤：

将第二蓄电池的电量转移到第一蓄电池中，直至所述第一蓄电池电量的剩余电量为满充状态；

将第二蓄电池的剩余电量划分为若干份等值的电量均值，当所述第一蓄电池的剩余电量低于第一电量阈值时，将第二蓄电池的所述电量均值转移到所述第一蓄电池中，进行多次操作，直至第二蓄电池的电量只剩余最后一份电量均值后，停止从第二蓄电池转移电量到所述第一蓄电池；

然后将第一蓄电池进行电量划分，分成第二主电量、第二备用电量和第三备用电量，使用顺序为主电量优先于第一备用电量，第一备用电量优先于第二备用电量；

当第二主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加；

如果是，则所述水利预警系统停止所述第二主电量的供电，并启动所述第二备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第二主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；

如果否，则继续采用第二主电量供电，当第二主电量使用完毕时，通过第二备用电量供电，当第二备用电量使用完后，停止给所述水利预警系统供电，所述第三备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电，当第三备用电量使用完后，通过第二蓄电池的电量的最后一份电量均值作为所述水利预警系统重启的预留电。

所述的一种水利预警方法，所述第一控制器还连接摄像头，当发出预警信息后，通过云平台接收后台服务器的摄像验证指令，所述第一控制器启动摄像头，拍摄当前的水面状态，并将水面状态通过云平台反馈给后台服务器。

本发明提出一种水利预警系统及预警方法，能够进行水利预测以及提供长时间稳定的水利监测预警，通过设置水位检测和雨量检测，能够进行水位预测以及根据摄像头进行图像反馈验证，通过设置第一蓄电池和第二蓄电池能够避免系统电量不够，尤其是在下雨天，太阳能电板无法提供充足的充电电能时，进行更好的蓄电池的电量调配，延长了水利预警系统的使用时长，提升了水利预警系统在雨天长时间进行监测的可能，避免了雨天等关键情况下无法进行有效的水利预警技术难题。作为本发明的主要改进点之一是，能够根据雨量大小进行控制蓄电池的供电方式，设置第一蓄电池和第二蓄电池，并配合预警装置，在雨水量大于第一雨量值时才启动第二控制器，大于第二雨量值时才启动第二蓄电池投入连接到第一蓄电池中，；作为本发明的另一主要改进处是，设置预警装置，通过雨量值进行开关启动和电池的连接控制；作为本发明的又一改进之处是，根据雨量大小值进行电量的调配，如根据第一蓄电池和第二蓄电池之间的连接与否，设定不同的电量划分等级，将第一蓄电池通过软件进行划分主电量和备用电量；作为本发明的一主要改进之处时，通过雨量和水位进行未来水位的预测，并及时发出预警信号，并通过摄像头进行反馈验证。

Claims (10)

1.一种水利预警系统，其特征在于，包括水位传感器、雨量传感器、第一控制器、第二控制器、第一蓄电池、第二蓄电池、光伏板和预警装置，所述水位传感器用于监测实时水位变化，所述雨量传感器用于检测雨量大小，并生成具体数值传递给所述预警装置，所述光伏板连接第一蓄电池和第二蓄电池，第一控制器连接所述第二控制器，所述第一控制器为主控制器，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配，所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警，所述光伏板用于通过太阳能给所述第一蓄电池和第二蓄电池充电。

2.如权利要求1所述的一种水利预警系统，其特征在于，所述预警装置包括：第一切换装置、第二切换装置、雨量容器、浮力球和浮力球容器，所述雨量容器与所述浮力球容器通过连通管道连接，所述第一切换装置第一端设置在雨量容器中，第二端连接在所述连通管道的常闭开关上，当所述雨量容器中雨量值大于第一雨量值时，所述第一切换装置的第一端在浮力作用下向上移动，第二端由于第一端的向上移动而向下移动，从而带动常闭开关从常闭状态变化为打开状态，此时雨量容器的雨水会从连通管道连通到浮力球容器，由于连通器原理，雨水也会持续进入到浮力球容器使得雨量容器和浮力球容器的水位相同；当所述常闭开关打开时，发送触发信号给所述第一控制器，所述第一控制器接收到所述触发信号后，启动所述第二控制器；随着雨水的继续进入雨量容器和浮力球容器，使得浮力球不断上升直至接触到所述第二切换装置的第一端，带动第一端向上移动，所述第二切换装置的第二端由于第一端的上升而会下降，从而将第一蓄电池和第二蓄电池的连接端连接，并产生连接信号，将所述连接信号传输到所述第二控制器。

3.如权利要求1所述的一种水利预警系统，其特征在于，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配具体包括：当所述第二控制器 启动后，周期性检测所述第一蓄电池的剩余电量，判断所述第一蓄电池的剩余电量是否低于第一电量阈值，如果低于第一电量阈值，则判断第一蓄电池和第二蓄电池是否连接；如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配；

如果未连接，则将所述第一蓄电池剩余电量划分为第一主电量和第一备用电量，当第一主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加，如果是，则所述水利预警系统，停止所述第一主电量的供电，并启动所述第一备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第一主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；如果否，则继续采用第一主电量供电，当第一主电量使用完毕时，停止给所述水利预警系统供电，所述第一备用电量在远程紧急启动时给所述水利预警系统供电；

当第一主电量低于第二预设电量时，直接关闭所述水利预警系统，所述第一备用电量在远程紧急启动时给所述水利预警系统供电。

4.如权利要求3所述的一种水利预警系统，其特征在于，所述如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配，具体包括：将第二蓄电池的电量转移到第一蓄电池中，直至所述第一蓄电池电量的剩余电量为满充状态；将第二蓄电池的剩余电量划分为若干份等值的电量均值，当所述第一蓄电池的剩余电量低于第一电量阈值时，将第二蓄电池的所述电量均值转移到所述第一蓄电池中，进行多次操作，直至第二蓄电池的电量只剩余最后一份电量均值后，停止从第二蓄电池转移电量到所述第一蓄电池；然后将第一蓄电池进行电量划分，分成第二主电量、第二备用电量和第三备用电量，使用顺序为主电量优先于第一备用电量，第一备用电量优先于第二备用电量；

当第二主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加，如果是，则所述水利预警系统停止所述第二主电量的供电，并启动所述第二备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第二主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；如果否，则继续采用第二主电量供电，当第二主电量使用完毕时，通过第二备用电量供电，当第二备用电量使用完后，停止给所述水利预警系统供电，所述第三备用电量在远程紧急启动时给所述水利预警系统供电，当第三备用电量使用完后，通过第二蓄电池的电量的最后一份电量均值作为所述水利预警系统重启的预留电。

5.如权利要求1所述的一种水利预警系统，其特征在于，所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警具体包括：所述第一控制器接收所述水位传感器的实时第一水位数据，接收所述雨量传感器检测的雨量数据，通过所述雨量数据分析当前的雨量造成水位上涨的趋势，并将所述水位上涨的趋势数据与当前的实时第一水位数据进行累加，判断未来一段时间的预测水位是否超过水位预警值，如果是，则发出水利预警信息，通过云平台传输给后台服务器，并且将所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配划分的电量均值更小，以使得电量使用的时间更长。

6.一种水利预警方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任意一项所述的水利预警系统，所述方法包括如下步骤：

设置第一控制器为主控制器，属于常使用控制器；

设置第二控制器备用控制器，在雨量大于设定值进行开启；

第二控制器基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配；

所述第一控制器用于基于雨量的大小以及实时水位变化进行水利预测预警，当预测到所述水利预测数据超过预警值时，所述第一控制器通过云平台发出预警信息，并发送控制指令给所述第二控制器，通过所述第二控制器控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配，以使得将所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配划分的电量均值更小，以使得电量使用的时间更长。

7.如权利要求6所述的一种水利预警方法，其特征在于，所述设置第二控制器备用控制器，在雨量大于设定值进行开启具体包括如下步骤：

当雨量容器中雨量值大于第一雨量值时，第一切换装置的第一端在浮力作用下向上移动，第二端由于第一端的向上移动而向下移动，从而带动常闭开关从常闭状态变化为打开状态，此时雨量容器的雨水会从连通管道连通到浮力球容器，由于连通器原理，雨水也会持续进入到浮力球容器使得雨量容器和浮力球容器的水位相同；

当常闭开关打开时，发送触发信号给所述第一控制器，所述第一控制器接收到所述触发信号后，启动所述第二控制器；

随着雨水的继续进入雨量容器和浮力球容器，使得浮力球不断上升直至接触到所述第二切换装置的第一端，带动第一端向上移动，所述第二切换装置的第二端由于第一端的上升而会下降，从而将第一蓄电池和第二蓄电池的连接端连接，并产生连接信号，将所述连接信号传输到所述第二控制器。

8.如权利要求6所述的一种水利预警方法，其特征在于，所述第二控制器用于基于雨量的大小，控制所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电量调配具体包括如下步骤：

当所述第二控制器 启动后，周期性检测所述第一蓄电池的剩余电量，判断所述第一蓄电池的剩余电量是否低于第一电量阈值，如果低于第一电量阈值，则判断第一蓄电池和第二蓄电池是否连接；如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配；

如果未连接，则将所述第一蓄电池剩余电量划分为第一主电量和第一备用电量，当第一主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加；

如果是，则所述水利预警系统，停止所述第一主电量的供电，并启动所述第一备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第一主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；

如果否，则继续采用第一主电量供电，当第一主电量使用完毕时，停止给所述水利预警系统供电，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电；

当第一主电量低于第二预设电量时，直接关闭所述水利预警系统，所述第一备用电量通过远程紧急启动时给所述水利预警系统供电。

9.如权利要求8所述的一种水利预警方法，其特征在于，所述如果连接，则执行第一蓄电池和第二蓄电池之间的电量调配，具体包括如下步骤：

将第二蓄电池的电量转移到第一蓄电池中，直至所述第一蓄电池电量的剩余电量为满充状态；

将第二蓄电池的剩余电量划分为若干份等值的电量均值，当所述第一蓄电池的剩余电量低于第一电量阈值时，将第二蓄电池的所述电量均值转移到所述第一蓄电池中，进行多次操作，直至第二蓄电池的电量只剩余最后一份电量均值后，停止从第二蓄电池转移电量到所述第一蓄电池；

然后将第一蓄电池进行电量划分，分成第二主电量、第二备用电量和第三备用电量，使用顺序为主电量优先于第一备用电量，第一备用电量优先于第二备用电量；

当第二主电量低于第一预设电量时，检测雨量是否在持续增加；

如果是，则所述水利预警系统停止所述第二主电量的供电，并启动所述第二备用电量给计时器供电，当计时器计时到达第一设定值时，重启第二主电量给所述水利预警系统供电，监测一次水位和雨量数据后再次关闭，然后重新启动计时器进行计时，进行周期性监测水位和雨量数据；

如果否，则继续采用第二主电量供电，当第二主电量使用完毕时，通过第二备用电量供电，当第二备用电量使用完后，停止给所述水利预警系统供电，所述第三备用电量在远程紧急启动时给所述水利预警系统供电，当第三备用电量使用完后，通过第二蓄电池的电量的最后一份电量均值作为所述水利预警系统重启的预留电。

10.如权利要求8所述的一种水利预警方法，其特征在于，所述第一控制器还连接摄像头，当发出预警信息后，通过云平台接收后台服务器的摄像验证指令，所述第一控制器启动摄像头，拍摄当前的水面状态，并将水面状态通过云平台反馈给后台服务器。

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