CN114114469B - 一种强对流天气预警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强对流天气预警装置及方法，装置包括监测单元，安装于监测点中，包括底座、感应杆、数据处理模块、摆头；感应杆固定安装在底座上；摆头活动连接在感应杆顶端；数据处理模块分别与感应杆、摆头连接；感应杆用于获取监测点的天气数据，并将监测点的天气数据发送至数据处理模块中；数据处理模块，用于接收天气数据，并通过过预设的算法从天气数据识别出天气类型信息，当判定天气类型信息为强对流天气信息时，生成与强对流天气信息对应的摆头控制指令，并下发至摆头；摆头，用于根据所述摆头控制指令执行摆动动作以进行预警，解决现有的强对流天气的预警方法比较繁琐、复杂，且预警效果差，难以满足人们需求的技术问题。

Description

一种强对流天气预警装置及方法

技术领域

本发明涉及气象预测技术领域，尤其涉及一种强对流天气预警装置及方法。

背景技术

强对流天气是指出现短时强降水、雷雨大风、龙卷风、冰雹等现象的灾害性天气，具有重大杀伤性，它发生在对流云系或单体对流云块中，在气象上属于中小尺度天气系统。强对流天气的突发性和高强度的特点，容易影响人们的生活，给人们的生命安全和财产安全带来极大的风险，因而需要对强对流天气进行监测，及时作出预警。然而现有的强对流天气的预警方法比较繁琐、复杂，且预警效果差，难以满足人们的需求。

发明内容

本发明提供了一种强对流天气预警装置及方法，解决现有的强对流天气的预警方法比较繁琐、复杂，且预警效果差，难以满足人们需求的技术问题。

本发明提供了一种强对流天气预警装置，所述装置包括：监测单元；

所述监测单元，安装于监测点中，包括底座，感应杆、数据处理模块、摆头；所述感应杆固定安装在所述底座上；所述摆头活动连接在所述感应杆顶端；所述数据处理模块分别与所述感应杆、所述摆头连接；

所述感应杆用于获取监测点的天气数据，并将所述监测点的天气数据发送至所述数据处理模块中；

所述数据处理模块，用于接收所述天气数据，并通过所述过预设的算法从所述天气数据识别出天气类型信息，当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，生成与所述强对流天气信息对应的摆头控制指令，并下发至所述摆头；

所述摆头，用于根据所述摆头控制指令执行摆动动作以进行预警。

可选地，还包括报警单元；

所述数据处理模块与所述报警单元通信连接；

所述数据处理模块，用于当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，将强对流天气信息发送至所述报警单元；

所述报警单元，用于根据所述强对流天气信息发出与所述强对流天气信息对应的报警信号。

可选地，包括GPS系统，所述GPS系统分别与所述数据处理模块、所述报警单元连接，

所述数据处理模块，用于当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，将所述强对流天气信息发送至所述GPS系统；

所述GPS系统，用于将所述强对流信息发送至用户中心和所述报警单元。

可选地，所述监测单元的数量包括一个或多个。

可选地，当所述监测单元的数量为多个时，多个所述监测单元均与所述GPS系统连接；

所述GPS系统用于接收多个所述监测单元的强对流天气信息，并将所述强对流信息发送至所述报警单元，并获取多个所述监测单元的位置信息，并根据所述位置信息和所述强对流信息生成强对流天气分布图，并将所述强对流天气分布图发送至用户中心。

可选地，多个所述监测单元的感应杆的杆长均相同。

可选地，多个所述监测单元的摆头的长度均相同。

可选地，所述报警单元，用于根据所述强对流天气信息与指示灯颜色的关联关系，控制与所述强对流天气信息对应颜色的指示灯进行光报警。

可选地，所述报警单元设置于所述摆头上。

本发明还提供了一种强对流天气预警方法，所述方法包括：

获取监测点的天气数据；

根据预设的算法从所述天气数据识别出天气类型信息；

当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，生成与所述强对流天气信息对应的摆头控制指令；

根据所述摆头控制指令控制摆头执行摆动动作以进行预警。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本实施例通过感应杆获取监测点的天气数据，通过数据处理模块对天气数据分析和识别，并当识别出强对流天气时控制摆头的摆动方向以及摆动幅度来进行强对流天气预警，通过摆头的方向以及摆动幅度可以提醒路上的行人了解到强对流的天气类型和强度，实现了通过获取天气数据对天气精准地预警和发出提醒信号。尤其是进行电力巡视的工作人员，通过本实施例提供的强对流天气预警装置，能够更方便、快速地了解到当前位置的强对流天气状况，并及时采取安全措施，避免发生安全事故。本实施例提供的一种强对流天气预警装置，可以及时有效的发出强对流天气预警，而且结构简单、方便，预警效果好。

附图说明

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种强对流天气预警装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种强对流天气预警装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种强对流天气预警方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种强对流天气预警装置及方法，用于解决现有的强对流天气的预警方法比较繁琐、复杂，且预警效果差，难以满足人们需求的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种一种强对流天气预警装置结构示意图。

本发明提供的一种强对流天气预警装置，具体包括：监测单元1；

监测单元1安装于监测点中，监测单元1，安装于监测点中，包括底座4，感应杆5、数据处理模块、摆头6。

感应杆5固定安装在底座4上。摆头6活动连接在感应杆5顶端。数据处理模块分别与感应杆5、摆头6连接。

感应杆5用于获取监测点的天气数据，并将监测点的天气数据发送至数据处理模块中。

数据处理模块，用于接收天气数据，并通过过预设的算法从天气数据识别出天气类型信息，当判定天气类型信息为强对流天气信息时，生成与强对流天气信息对应的摆头6控制指令，并下发至摆头6；

摆头6，用于根据控制指令执行摆动动作。

需要说明的是，监测点的选取原则以便于行人和巡视人员观看为准。在本实施例中，监测点优选为设置在易于行人观看的位置的路面旁边。感应杆5内设有红外装置，通过红外装置发出红外线，根据红外线被遮挡所反馈得到的信息(如长短、遮挡程度等)来获取监测点周边的天气数据。

感应杆5内的红外装置与数据处理模块连接，将获取到的监测点的周边的天气数据发送至数据处理模块中。其中，天气数据包括降雨量、降雪量、风力数据、冰雹数据等。

数据处理模块通过预设的算法从天气数据识别天气类型信息，当判定天气类型信息为强对流天气信息时，生成与强对流天气信息对应的摆头6控制指令。具体实现方法为，预先获取监测点的历史天气数据、地理位置以及地形信息，通过采用聚类算法分析和比较历史天气数据以及感应杆5所获取到的天气数据，根据聚类算法运算得到的聚类结果，从获取到的监测点的天气数据中识别出强对流天气的类型和强度，然后根据强对流天气的类型和强度生成控制摆头6的控制指令。其中，聚类分析算法可以采用常见的聚类算法，本申请在此不作限定。其中，具体地，将历史天气数据、地理位置、地形信息采用聚类算法进行聚类分析构成分析模型，分析模型输出的聚类结果为强对流天气级别(聚类分析的过程为在软件系统中会根据输入的天气信息根据因子的不同进行聚类，测验不同因子的聚集密集程度，根据这些因子的聚集程度，如天气数据、地理位置、地形信息等因子的聚集程度，最初时，每个因子设定一个阈值，当分析得出的因子达到了该阈值，依据各自比例的不同，分析得出给出一个值，作出判断，其中在进行聚类分析时，可以采用一些数据分析软件进行，比如SPSS等数据分析软件，进行横向纵向分析)。将感应杆5所获取到的实际天气数据输入分析模型中，分析模型对天气数据进行聚类分析，输出分析结果，将分析结果与最初设定的阈值进行比较，如果分析结果得出的天气数值达到强对流阈值，则判断为强对流天气，并输出对应的强对流天气级别。其中，强对流阈值为发生强对流天气所需满足的阈值条件，该阈值条件是在通过聚类算法对历史天气数据、地理位置、地形信息进行聚类的过程中形成的。可以理解，强对流天气级别中包括了强对流天气类型和强度。

控制指令包括根据强对流天气类型生成对应的摆头朝向控制指令，根据强对流天气强度生成对应的摆角控制指令。

摆头6执行朝向控制指令和摆角控制指令，按照与强对流天气类型对应的朝向以及强对流天气强度对应的摆角进行摆动，每一种类型的强对流天气都有一种摆头朝向相对应。摆头6摆动的摆角越大，说明强对流天气强度越大，影响越恶劣；摆头6摆动的摆角越小，说明强对流天气强度越小。例如当识别出强对流天气是强降雨且强度很大时，摆头6会在强降雨对应的朝向进行摆动，且摆动的摆角很大。当没有强对流天气发生时，摆头6和感应杆5在同一竖直方向上。因而可以根据摆头的朝向以及摆角大小提醒行人强对流天气的类型和强度。

本实施例通过感应杆5获取监测点的天气数据，通过数据处理模块对天气数据分析和识别，并当识别出强对流天气时控制摆头6的摆动方向以及摆动幅度来进行强对流天气预警，路上的行人通过观察摆头6的方向以及摆动幅度可以快速了解到强对流的天气类型和强度，进行出行规划，实现了精准地预警和提醒。尤其是对于需要进行电力巡视的工作人员来说，通过本实施例提供的强对流天气预警装置，能够更方便、快速地了解到当前位置的强对流天气状况，并及时采取安全措施，避免发生安全事故。因此通过本实施例提供的一种强对流天气预警装置，可以及时有效的发出强对流天气预警，而且结构简单、方便，预警效果好。

请参阅图2，图2为本发明另一实施例提供的一种强对流天气预警装置的结构示意图。

一种强对流天气预警装置，包括上述实施例的监测单元1之外，还包括报警单元3。

数据处理模块与报警单元3通信连接；

数据处理模块，用于当判定天气类型信息为强对流天气信息时，将强对流天气信息发送至报警单元3；

报警单元3，用于根据强对流天气信息发出与强对流天气信息对应的报警信号。

需要说明的是，例如当报警单元3接收到强对流天气预警信息为强降雨时，发出强降雨的报警信号，以便路上的行人可以更好的了解即将要发生的强对流天气。

进一步地，本实施例中，还包括GPS系统2，GPS系统2分别与数据处理模块、报警单元3连接；

数据处理模块，用于当判定天气类型信息为强对流天气信息时，将强对流天气信息发送至GPS系统2；

GPS系统2用于将强对流信息发送至用户中心和报警单元3。

需要说明的是，GPS系统2接收到强对流天气信息时，将强对流天气信息发送至用户中心，方便用户中心的工作人员远程监控监测点的天气状态。

进一步地，本实施例中，监测单元1的数量包括一个或多个。

需要说明的是，可以根据监测点的数量确定监测单元的数量。

进一步地，本实施例中，当监测单元1的数量为多个时，多个监测单元1均与GPS系统2连接；

GPS系统2用于接收多个监测单元1的强对流天气信息，并将强对流信息发送至报警单元3，并获取多个监测单元1的位置信息，并根据位置信息和强对流信息生成强对流天气分布图，并将强对流天气分布图发送至用户中心。

需要说明的是，当监测单元1的数量为多个时，将多个监测单元1均匀分布设置在多个监测点上，其中，监测点之间的间距可以根据实际情况确定。

GPS系统2分别与每一个监测单元1连接，并记录每一个监测单元1的分布位置，当接收到监测单元1发送的强对流天气信息时，根据该监测单元1所处的位置信息和强对流天气信息生成强对流天气分布图，扩大监测范围，实现区域性的监测和预警。用户中心的工作人员根据天气分布图可以快速地了解到各个监测点的强对流天气情况。

进一步地，本实施例中，多个监测单元1的感应杆5的杆长均相同。

进一步地，本实施例中，多个监测单元1的摆头6的长度均相同。

需要说明的是，为了提高预警的准确度，减少监测误差，多个监测单元1的感应杆5设置的杆长均相同，摆头6的长度均相同。

进一步地，本实施例中，报警单元3，用于根据强对流天气信息与指示灯颜色的关联关系，控制与强对流天气信息对应颜色的指示灯进行光报警。

需要说明的是，本实施例中，报警单元3包括多种颜色的指示灯，每一种强对流天气对应一种颜色。报警单元3设置于便于行人观察的位置上，路上的行人或者工作人员根据报警单元3的指示灯的颜色可以更快速地了解所预警的强对流天气状况，及时采取措施。

进一步地，本实施例中，报警单元3设置于摆头6上。

需要说明的是，本实施例提供的优选方案，报警单元3可以设置在摆头6上。

本实施例通过感应杆5获取监测点的天气数据，通过数据处理模块对天气数据分析和识别，并当识别出强对流天气时控制摆头6的摆动方向以及摆动幅度来进行强对流天气预警，同时，通过报警单元3控制与强对流天气信息对应的指示灯进行光报警，路上的行人通过观察摆头6的方向、摆动幅度、以及指示灯的报警信号可以快速了解到强对流的天气类型和强度，以便进行出行规划。同时本实施例中，GPS系统2生成各个监测点的强对流天气分布图，扩大了预警范围，将强对流天气分布图发送至用户中心，便于用户中心的工作人员了解和掌握各监测点的强对流天气情况。通过本实施例提供的一种强对流天气预警装置，可以及时有效的发出强对流天气预警，而且结构简单、便捷。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种强对流天气预警方法步骤流程图，具体的步骤为：

步骤301：获取监测点的天气数据；

步骤302：根据预设的算法从天气数据识别出天气类型信息；

步骤303：当判定天气类型信息为强对流天气信息时，生成与强对流天气信息对应的摆头控制指令；

步骤304：根据摆头控制指令控制摆头执行摆动动作以进行预警。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种强对流天气预警装置，其特征在于，包括：监测单元；

所述监测单元，安装于监测点中，包括底座、感应杆、数据处理模块、摆头；所述感应杆固定安装在所述底座上；所述摆头活动连接在所述感应杆顶端；所述数据处理模块分别与所述感应杆、所述摆头连接；所述监测点设置于易于行人观看的位置的路面旁边；

所述感应杆用于获取监测点的天气数据，并将所述监测点的天气数据发送至所述数据处理模块中；

所述数据处理模块，用于接收所述天气数据，并通过预设的算法从所述天气数据识别出天气类型信息，当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，生成与所述强对流天气信息对应的摆头控制指令，并下发至所述摆头；强对流天气信息包括强对流天气类型和强对流天气强度；所述摆头控制指令包括摆头朝向控制指令和摆角控制指令；

所述生成与所述强对流天气信息对应的摆头控制指令包括：根据所述强对流天气类型生成对应的所述摆头朝向控制指令，根据所述强对流天气强度生成对应的摆角控制指令；

所述摆头，用于根据所述摆头控制指令执行摆动动作以进行预警。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括报警单元；

所述数据处理模块与所述报警单元通信连接；

所述数据处理模块，用于当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，将强对流天气信息发送至所述报警单元；

所述报警单元，用于根据所述强对流天气信息发出与所述强对流天气信息对应的报警信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，包括GPS系统，所述GPS系统分别与所述数据处理模块、所述报警单元连接，

所述数据处理模块，用于当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，将所述强对流天气信息发送至所述GPS系统；

所述GPS系统，用于将所述强对流信息发送至用户中心和所述报警单元。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述监测单元的数量包括一个或多个。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述监测单元的数量为多个时，多个所述监测单元均与所述GPS系统连接；

所述GPS系统用于接收多个所述监测单元的强对流天气信息，并将所述强对流信息发送至所述报警单元，并获取多个所述监测单元的位置信息，并根据所述位置信息和所述强对流信息生成强对流天气分布图，并将所述强对流天气分布图发送至用户中心。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，多个所述监测单元的感应杆的杆长均相同。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，多个所述监测单元的摆头的长度均相同。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述报警单元，用于根据所述强对流天气信息与指示灯颜色的关联关系，控制与所述强对流天气信息对应颜色的指示灯进行光报警。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述报警单元设置于所述摆头上。

10.一种强对流天气预警方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的强对流天气预警装置，所述方法包括：

获取监测点的天气数据；

根据预设的算法从所述天气数据识别出天气类型信息；

当判定所述天气类型信息为强对流天气信息时，生成与所述强对流天气信息对应的摆头控制指令；

根据所述摆头控制指令控制摆头执行摆动动作以进行预警。