CN114999110A - 一种水利工程防汛预警系统 - Google Patents

一种水利工程防汛预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水利工程防汛预警系统,其特征在于,包括水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端、数据对比模块、信息接收终端、信息处理终端和告警终端,所述水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端均与信息接收终端通信连接,且数据对比模块连接在水位遥测终端与护堤遥测终端之间,数据对比模块也与信息接收终端通信连接,信息接收终端与信息处理终端通信连接,且信息处理终端与告警终端通信连接。本发明能够发出实现对河道的全方位的监测并做出预警,不再局限于水位预警,能够全方位保障人员安全,减少汛情发生。

Description

一种水利工程防汛预警系统
技术领域
本发明涉及水利防汛领域,具体涉及一种水利工程防汛预警系统。
背景技术
水利工程防汛预警系统,是一种用于水利环境中进行监测并预警的系统,通过预警系统可以预先判断是否会出现汛情的情况,从而能够及时做出应对措施,在水利工程河道中,通过预警系统来对水位监测,从而根据水位上涨情况及时做出预警,从而保障人员安全。
现有的水利工程防汛预警系统在使用时,基本侧重于对水位变化进行监测,从而进行预警,预警系统能够覆盖的监测范围较小,不能根据护堤、以及护堤土壤情况等其他方面做出预警,且水位监测时容易出现误差,缺乏比对核验措施,同时在流速低于正常值时不能及时做出告警,容易导致水面垃圾堆积,影响预警系统的监测,因此,提出一种水利工程防汛预警系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:现有的水利工程防汛预警系统在使用时,基本侧重于对水位变化进行监测,从而进行预警,预警系统能够覆盖的监测范围较小,不能根据护堤、以及护堤土壤情况等其他方面做出预警,且水位监测时容易出现误差,缺乏比对核验措施,同时在流速低于正常值时不能及时做出告警,容易导致水面垃圾堆积,影响预警系统的监测,给水利工程防汛预警系统的使用带来了一定的影响的问题,提供了一种水利工程防汛预警系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的,一种水利工程防汛预警系统,包括水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端、数据对比模块、信息接收终端、信息处理终端和告警终端;
所述水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端均与信息接收终端通信连接,且数据对比模块连接在水位遥测终端与护堤遥测终端之间,数据对比模块也与信息接收终端通信连接,信息接收终端与信息处理终端通信连接,且信息处理终端与告警终端通信连接;
所述水文遥测终端与外部网络连接,用于监测并获取河道信息,河道信息包括水位变化值、流速信息、实时画面信息;
所述气象遥测终端用于监测并获取河道周围环境信息,河道周围环境信息包括降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息;
所述土壤遥测终端用于监测并获取护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息;
所述护堤遥测终端用于监测并获取河道两侧护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息,并根据与河道水面垂直高度变化信对水位信息进行计算;
所述数据对比模块用于将水文遥测终端所测得的水位变化信息与护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度变化信息进行比对并获取误差值;
所述数据对比模块将对比信息发送到信息接收终端,同时水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端均将监测信息发送到信息接收终端,由信息处理终端对信息接收终端所接收的信息处理,信息处理终端对所接收的信息进行处理后,生成信息A,之后发送到告警终端,告警终端根据所接收的信息A确定是否进行告警。
优选的,所述告警终端包括短信发送终端、广播终端、显示终端以及数据库对比终端,短信发送终端用于在告警时向用户发送告警信息,广播终端用于播放告警语音,提示用户注意防汛,显示终端用于对河道画面显示,数据库对比终端用于在接收来自信息处理终端的信息后与设定阈值比对,判断是否需要进行告警操作。
优选的,所述告警终端的具体处理过程如下:
步骤一:告警终端接收来自信息处理终端处理后的生成的信息A,信息A包括水位变化信息、流速信息、实时画面信息、降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息、护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息、护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息,以及数据对比模块比对后的误差值信息;
步骤二:显示终端对水文遥测终端的实时画面信息以及来自信息处理终端处理后生成的信息A进行显示,同时数据库对比终端对信息A内各类信息进行比对;
步骤三:当信息比对后,水位变化信息、流速信息、实时画面信息、降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息、护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息、护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息值在各阈值差范围内时,则告警终端通过短信发送终端和广播终端进行告警,不在阈值差范围时,则不进行告警。
优选的,所述数据对比模块的具体处理步骤如下:
S1:首先设定常规水位值为K,水文遥测终端所测得的水位变化值为K,则此时水位值为K+K,则得出此时水位值为K+K
S2:设定在常规水位K时,护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度值为Q,水位上升时,护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度变化值为Q,则护堤遥测终端所测得的上升水位值为Q-Q,即为所上升的水位值,得出水位值为K+(Q-Q);
S3:数据对比模块对水文遥测终端所测得的水位值信息与护堤遥测终端所测得水位值信息进行比对,通过公式(K+K)-[K+(Q-Q)]=K,得出水文遥测终端与护堤遥测终端所测得水位值的误差值。
优选的,所述数据库对比终端具体处理过程如下:
步骤1:首先设定水位变化阈值为D、流速阈值为D1、降雨阈值为D3、风力阈值为D4以及降雨量阈值为D5、护堤下方土壤湿度阈值为D6、坚实度阈值为D7、护堤的厚度阈值为D8、护堤倾斜度阈值为D9;
步骤2:将告警终端所接收的水位值标记为为L、流速值为L1、降雨值为L3、风力值为L4以及降雨量值为L5、护堤下方土壤湿度值为L6、坚实度值为L7、护堤的厚度值为L8、护堤倾斜度值为L9;
步骤3:数据库对比终端通过公式D-L、D1-L1、D3-L3、D4-L4、D5-L5、D6-L6、D7-L7,D8-L8、D9-L9计算出水位值、流速值、降雨值、风力值以及降雨量值、护堤下方土壤湿度值、坚实度值、护堤的厚度值、护堤倾斜度值与阈值差;
步骤4:设定水位值阈值差范围为Da~0,、流速值阈值差范围为Db~0、降雨值阈值差范围为Dc~0、风力值阈值差范围为Dd~0以及降雨量值阈值差范围为De~0、护堤下方土壤湿度值阈值差范围为Df~0、坚实度值阈值差范围为Dg~0、护堤的厚度值阈值差范围为Dh~0、护堤倾斜度值阈值差范围为Di~0。
步骤五:数据库对比终端根据上述各范围对水位值、流速值、降雨值、风力值以及降雨量值、护堤下方土壤湿度值、坚实度值、护堤的厚度值、护堤倾斜度值与预设阈值进行比对并得出阈值差,判定是否在各阈值差范围内。
优选的,所述告警终端还包括内部告警终端,该告警终端包括流速异常告警模块与实时画面信息告警模块,流速异常告警模块用于在流速低于常规值时的告警,实时画面信息告警模块用于在河道监测画面异常时的告警。
优选的,所述内部告警模块的具体处理步骤如下:
SS1:设定常规状态下水位流速值范围位为X1~X2
SS2:当流速值L1小于X1时,则内部告警模块进行告警,提示需要进行垃圾打捞,当流速值阈值差D1-L1处于Db~0内时,则内部告警模块部进行告警,短信发送终端、广播终端进行外部告警;
SS3:实时画面异常告警模块针对水文遥测终端安装区域所上传的实时画面信息进行告警,将该监测区域河道进行特征标记,对所监测河道两侧进行标点,河道一侧的一端标点为Z1,该侧中点标点为Z2,另一端标点为Z3,河道另一侧的一端T1,该侧中点标点为T2,另一端标点为T3,计算Z1-T1之间竖线长度为r1,Z2-T2之间竖线长度为r2,Z3-T3之间竖线长度为r3;
SS4:通过公式r1*r2+r2*r3得出所检测的河道面积,当河道表面有垃圾覆盖时,对河道两侧垃圾覆盖点进行特征标记,将垃圾覆盖点在河道一侧标记为a1和a2,其中a1点为垃圾在河道一侧覆盖的第一端点,a2点为垃圾在河道一侧覆盖的第二端点,同时在垃圾覆盖点在河道另一侧标记为a3和a4,其中a3点为垃圾在河道另一侧一侧覆盖的第一端点,a3点为垃圾在河道另一侧覆盖的第二端点,计算a1-a3的竖线长度为r4,a2-a4的竖线长度为r5,通过公式r4*r5计算出垃圾覆盖面积,通过公式r4*r5/r1*r2+r2*r得出占比值,设定占比阈值为C当占比值大于C时则实时画面信息告警模块告警。
本发明相比现有技术具有以下优点:该水利工程防汛预警系统,通过设置了水文、气象、土壤以及护堤遥测终端对水利工程环境进行监测,通过对水位变化信息、流速信息、实时画面信息、降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息、护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息、护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息,以及数据对比模块比对后的误差值信息进行上传,实现了水利工程环境的全方位监测,不仅仅局限于通过水位监测进行预警的方式,同时能够根据护堤使用状态,以及风力风向因素的影响,还有护堤下方土壤环境的影响,来做出预警告警,实现了水利工程环境的全方位的告警监测手段,能够通过获取不同的环境信息来进行告警,有效的通过各种环境因素的影响来进行告警,实现了预警系统的全方位的监测,有效的保障了预警系统的安全。
通过将护堤遥测终端监测与水面垂直高度变化信息与水文遥测终端所测得的水位变化信息进行比对,得出变化误差,能够有效的对水文遥测终端所测得的水位变化信息进行校准,避免水文遥测终端在监测时出现误差,保障了水位变化信息测量的准确性。
将告警终端划分为外部和内部告警,外部告警用于通知用户进行告警操作,内部告警时,能够及时对河道表面垃圾进行处理,方便与相关部门进行联动操作,避免水面垃圾影响导致河道流速异常,而影响预警系统监测的情况出现,有效的保障了预警系统的正常运行。
附图说明
图1是本发明的整体结构图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示,本实施例提供一种技术方案:一种水利工程防汛预警系统,包括水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端、数据对比模块、信息接收终端、信息处理终端和告警终端;
水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端均与信息接收终端通信连接,且数据对比模块连接在水位遥测终端与护堤遥测终端之间,数据对比模块也与信息接收终端通信连接,信息接收终端与信息处理终端通信连接,且信息处理终端与告警终端通信连接;
水文遥测终端与外部网络连接,用于监测并获取河道信息,河道信息包括水位变化值、流速信息、实时画面信息;
气象遥测终端用于监测并获取河道周围环境信息,河道周围环境信息包括降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息;
土壤遥测终端用于监测并获取护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息;
护堤遥测终端用于监测并获取河道两侧护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息,并根据与河道水面垂直高度变化信对水位信息进行计算;
数据对比模块用于将水文遥测终端所测得的水位变化信息与护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度变化信息进行比对并获取误差值;
数据对比模块将对比信息发送到信息接收终端,同时水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端均将监测信息发送到信息接收终端,由信息处理终端对信息接收终端所接收的信息处理,信息处理终端对所接收的信息进行处理后,生成信息A,之后发送到告警终端,告警终端根据所接收的信息A确定是否进行告警。
告警终端包括短信发送终端、广播终端、显示终端以及数据库对比终端,短信发送终端用于在告警时向用户发送告警信息,广播终端用于播放告警语音,提示用户注意防汛,显示终端用于对河道画面显示,数据库对比终端用于在接收来自信息处理终端的信息后与设定阈值比对,判断是否需要进行告警操作。
告警终端的具体处理过程如下:
步骤一:告警终端接收来自信息处理终端处理后的生成的信息A,信息A包括水位变化信息、流速信息、实时画面信息、降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息、护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息、护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息,以及数据对比模块比对后的误差值信息;
步骤二:显示终端对水文遥测终端的实时画面信息以及来自信息处理终端处理后生成的信息A进行显示,同时数据库对比终端对信息A内各类信息进行比对;
步骤三:当信息比对后,水位变化信息、流速信息、实时画面信息、降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息、护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息、护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息值在各阈值差范围内时,则告警终端通过短信发送终端和广播终端进行告警,不在阈值差范围时,则不进行告警。
通过该种设置,能够在所监测的信息在接近或者达到阈值时进行告警,从而起到预警效果
数据对比模块的具体处理步骤如下:
S1:首先设定常规水位值为K,水文遥测终端所测得的水位变化值为K,则此时水位值为K+K,则得出此时水位值为K+K
S2:设定在常规水位K时,护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度值为Q,水位上升时,护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度变化值为Q,则护堤遥测终端所测得的上升水位值为Q-Q,即为所上升的水位值,得出水位值为K+(Q-Q);
S3:数据对比模块对水文遥测终端所测得的水位值信息与护堤遥测终端所测得水位值信息进行比对,通过公式(K+K)-[K+(Q-Q)]=K,得出水文遥测终端与护堤遥测终端所测得水位值的误差值。
通过该种方法,能够对水文遥测终端所测得的水位值与护堤遥测终端所测得的水位值进行比对,进而准确的判断出水位值是否准确,提高水文遥测终端所测得的水位值的准确性,减小测量误差,避免出现误告警的情况
数据库对比终端具体处理过程如下:
步骤1:首先设定水位变化阈值为D、流速阈值为D1、降雨阈值为D3、风力阈值为D4以及降雨量阈值为D5、护堤下方土壤湿度阈值为D6、坚实度阈值为D7、护堤的厚度阈值为D8、护堤倾斜度阈值为D9;
步骤2:将告警终端所接收的水位值标记为为L、流速值为L1、降雨值为L3、风力值为L4以及降雨量值为L5、护堤下方土壤湿度值为L6、坚实度值为L7、护堤的厚度值为L8、护堤倾斜度值为L9;
步骤3:数据库对比终端通过公式D-L、D1-L1、D3-L3、D4-L4、D5-L5、D6-L6、D7-L7,D8-L8、D9-L9计算出水位值、流速值、降雨值、风力值以及降雨量值、护堤下方土壤湿度值、坚实度值、护堤的厚度值、护堤倾斜度值与阈值差;
步骤4:设定水位值阈值差范围为Da~0,、流速值阈值差范围为Db~0、降雨值阈值差范围为Dc~0、风力值阈值差范围为Dd~0以及降雨量值阈值差范围为De~0、护堤下方土壤湿度值阈值差范围为Df~0、坚实度值阈值差范围为Dg~0、护堤的厚度值阈值差范围为Dh~0、护堤倾斜度值阈值差范围为Di~0。
步骤五:数据库对比终端根据上述各范围对水位值、流速值、降雨值、风力值以及降雨量值、护堤下方土壤湿度值、坚实度值、护堤的厚度值、护堤倾斜度值与预设阈值进行比对并得出阈值差,判定是否在各阈值差范围内。
通过该种方法,能够准确的对各类信息值进行比对,且测量覆盖范围大,有效的针对不同的测量数据进行告警操作,提高预警系统的灵敏性
告警终端还包括内部告警终端,该告警终端包括流速异常告警模块与实时画面信息告警模块,流速异常告警模块用于在流速低于常规值时的告警,实时画面信息告警模块用于在河道监测画面异常时的告警。
内部告警模块的具体处理步骤如下:
SS1:设定常规状态下水位流速值范围位为X1~X2
SS2:当流速值L1小于X1时,则内部告警模块进行告警,提示需要进行垃圾打捞,当流速值阈值差D1-L1处于Db~0内时,则内部告警模块部进行告警,短信发送终端、广播终端进行外部告警;
SS3:实时画面异常告警模块针对水文遥测终端安装区域所上传的实时画面信息进行告警,将该监测区域河道进行特征标记,对所监测河道两侧进行标点,河道一侧的一端标点为Z1,该侧中点标点为Z2,另一端标点为Z3,河道另一侧的一端T1,该侧中点标点为T2,另一端标点为T3,计算Z1-T1之间竖线长度为r1,Z2-T2之间竖线长度为r2,Z3-T3之间竖线长度为r3;
SS4:通过公式r1*r2+r2*r3得出所检测的河道面积,当河道表面有垃圾覆盖时,对河道两侧垃圾覆盖点进行特征标记,将垃圾覆盖点在河道一侧标记为a1和a2,其中a1点为垃圾在河道一侧覆盖的第一端点,a2点为垃圾在河道一侧覆盖的第二端点,同时在垃圾覆盖点在河道另一侧标记为a3和a4,其中a3点为垃圾在河道另一侧一侧覆盖的第一端点,a3点为垃圾在河道另一侧覆盖的第二端点,计算a1-a3的竖线长度为r4,a2-a4的竖线长度为r5,通过公式r4*r5计算出垃圾覆盖面积,通过公式r4*r5/r1*r2+r2*r得出占比值,设定占比阈值为C当占比值大于C时则实时画面信息告警模块告警。
通过该种设置,能够在河道存在垃圾时及时进行处理,避免对测量造成影响。
综上,本发明在使用,通过水文遥测终端监测水位变化值、流速信息、实时画面信息,通过水文遥测终端监测,降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息,可以根据风力风向信息来判断是否会对护堤造成影响而出现汛情,同时利用土壤遥测终端来监测湿度信息、坚实度信息,来判断护堤附近土壤湿度和坚实度的变化,依次来判断护堤的支撑强度,利用护堤遥测终端来监测护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息来判断护堤变化,以此来判断护堤的使用情况,作为预警方向,所监测的信息通过信息处理终端处理后,再通过告警终端判定是否做出告警,在告警时分为内部告警和外部告警两种情况,外部告警能够及时向用户发送告警讯息,内部告警后能够方便相关部门及时对河道环境做出改善,保障了整个预警系统的使用正常。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种水利工程防汛预警系统,其特征在于,包括水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端、数据对比模块、信息接收终端、信息处理终端和告警终端;
所述水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端均与信息接收终端通信连接,且数据对比模块连接在水位遥测终端与护堤遥测终端之间,数据对比模块也与信息接收终端通信连接,信息接收终端与信息处理终端通信连接,且信息处理终端与告警终端通信连接;
所述水文遥测终端与外部网络连接,用于监测并获取河道信息,河道信息包括水位变化值、流速信息、实时画面信息;
所述气象遥测终端用于监测并获取河道周围环境信息,河道周围环境信息包括降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息;
所述土壤遥测终端用于监测并获取护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息;
所述护堤遥测终端用于监测并获取河道两侧护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息,并根据与河道水面垂直高度变化信对水位信息进行计算;
所述数据对比模块用于将水文遥测终端所测得的水位变化信息与护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度变化信息进行比对并获取误差值;
所述数据对比模块将对比信息发送到信息接收终端,同时水文遥测终端、气象遥测终端、土壤遥测终端、护堤遥测终端均将监测信息发送到信息接收终端,由信息处理终端对信息接收终端所接收的信息处理,信息处理终端对所接收的信息进行处理后,生成信息A,之后发送到告警终端,告警终端根据所接收的信息A确定是否进行告警。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程防汛预警系统,其特征在于:所述告警终端包括短信发送终端、广播终端、显示终端以及数据库对比终端,短信发送终端用于在告警时向用户发送告警信息,广播终端用于播放告警语音,提示用户注意防汛,显示终端用于对河道画面显示,数据库对比终端用于在接收来自信息处理终端的信息后与设定阈值比对,判断是否需要进行告警操作。
3.根据权利要求2所述的一种水利工程防汛预警系统,其特征在于:所述告警终端的具体处理过程如下:
步骤一:告警终端接收来自信息处理终端处理后的生成的信息A,信息A包括水位变化信息、流速信息、实时画面信息、降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息、护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息、护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息,以及数据对比模块比对后的误差值信息;
步骤二:显示终端对水文遥测终端的实时画面信息以及来自信息处理终端处理后生成的信息A进行显示,同时数据库对比终端对信息A内各类信息进行比对;
步骤三:当信息比对后,水位变化信息、流速信息、实时画面信息、降雨信息、风力风向信息以及降雨量信息、护堤下方土壤的湿度信息、坚实度信息、护堤的厚度信息、与河道水面垂直高度变化信息和护堤倾斜度信息值在各阈值差范围内时,则告警终端通过短信发送终端和广播终端进行告警,不在阈值差范围时,则不进行告警。
4.根据权利要求2所述的一种水利工程防汛预警系统,其特征在于:所述数据对比模块的具体处理步骤如下:
S1:首先设定常规水位值为K,水文遥测终端所测得的水位变化值为K,则此时水位值为K+K,则得出此时水位值为K+K
S2:设定在常规水位K时,护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度值为Q,水位上升时,护堤遥测终端所测得的与河道水面垂直高度变化值为Q,则护堤遥测终端所测得的上升水位值为Q-Q,即为所上升的水位值,得出水位值为K+(Q-Q);
S3:数据对比模块对水文遥测终端所测得的水位值信息与护堤遥测终端所测得水位值信息进行比对,通过公式(K+K)-[K+(Q-Q)]=K,得出水文遥测终端与护堤遥测终端所测得水位值的误差值。
5.根据权利要求3所述的一种水利工程防汛预警系统,其特征在于:所述数据库对比终端具体处理过程如下:
步骤1:首先设定水位变化阈值为D、流速阈值为D1、降雨阈值为D3、风力阈值为D4以及降雨量阈值为D5、护堤下方土壤湿度阈值为D6、坚实度阈值为D7、护堤的厚度阈值为D8、护堤倾斜度阈值为D9;
步骤2:将告警终端所接收的水位值标记为为L、流速值为L1、降雨值为L3、风力值为L4以及降雨量值为L5、护堤下方土壤湿度值为L6、坚实度值为L7、护堤的厚度值为L8、护堤倾斜度值为L9;
步骤3:数据库对比终端通过公式D-L、D1-L1、D3-L3、D4-L4、D5-L5、D6-L6、D7-L7,D8-L8、D9-L9计算出水位值、流速值、降雨值、风力值以及降雨量值、护堤下方土壤湿度值、坚实度值、护堤的厚度值、护堤倾斜度值与阈值差;
步骤4:设定水位值阈值差范围为Da~0,、流速值阈值差范围为Db~0、降雨值阈值差范围为Dc~0、风力值阈值差范围为Dd~0以及降雨量值阈值差范围为De~0、护堤下方土壤湿度值阈值差范围为Df~0、坚实度值阈值差范围为Dg~0、护堤的厚度值阈值差范围为Dh~0、护堤倾斜度值阈值差范围为Di~0。
步骤五:数据库对比终端根据上述各范围对水位值、流速值、降雨值、风力值以及降雨量值、护堤下方土壤湿度值、坚实度值、护堤的厚度值、护堤倾斜度值与预设阈值进行比对并得出阈值差,判定是否在各阈值差范围内。
6.根据权利要求2所述的一种水利工程防汛预警系统,其特征在于:所述告警终端还包括内部告警终端,该告警终端包括流速异常告警模块与实时画面信息告警模块,流速异常告警模块用于在流速低于常规值时的告警,实时画面信息告警模块用于在河道监测画面异常时的告警。
7.根据权利要求6所述的一种水利工程防汛预警系统,其特征在于:所述内部告警模块的具体处理步骤如下:
SS1:设定常规状态下水位流速值范围位为X1~X2
SS2:当流速值L1小于X1时,则内部告警模块进行告警,提示需要进行垃圾打捞,当流速值阈值差D1-L1处于Db~0内时,则内部告警模块部进行告警,短信发送终端、广播终端进行外部告警;
SS3:实时画面异常告警模块针对水文遥测终端安装区域所上传的实时画面信息进行告警,将该监测区域河道进行特征标记,对所监测河道两侧进行标点,河道一侧的一端标点为Z1,该侧中点标点为Z2,另一端标点为Z3,河道另一侧的一端T1,该侧中点标点为T2,另一端标点为T3,计算Z1-T1之间竖线长度为r1,Z2-T2之间竖线长度为r2,Z3-T3之间竖线长度为r3;
SS4:通过公式r1*r2+r2*r3得出所检测的河道面积,当河道表面有垃圾覆盖时,对河道两侧垃圾覆盖点进行特征标记,将垃圾覆盖点在河道一侧标记为a1和a2,其中a1点为垃圾在河道一侧覆盖的第一端点,a2点为垃圾在河道一侧覆盖的第二端点,同时在垃圾覆盖点在河道另一侧标记为a3和a4,其中a3点为垃圾在河道另一侧一侧覆盖的第一端点,a3点为垃圾在河道另一侧覆盖的第二端点,计算a1-a3的竖线长度为r4,a2-a4的竖线长度为r5,通过公式r4*r5计算出垃圾覆盖面积,通过公式r4*r5/r1*r2+r2*r得出占比值,设定占比阈值为C当占比值大于C时则实时画面信息告警模块告警。
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Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103034770A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 邓义祥 河流污染物通量监测方法
KR101602819B1 (ko) * 2015-01-28 2016-03-11 주식회사 시온테크닉스 저수지 통합 관리 시스템
CN105488959A (zh) * 2016-01-29 2016-04-13 李勇 一种智能实时防汛系统及方法
CN107727153A (zh) * 2017-11-15 2018-02-23 王清平 一种防汛堤岸信息收集装置
JP2018124250A (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 横河電機株式会社 水位計、水圧センサ装置及び水位計測システム
CN209429092U (zh) * 2019-06-28 2019-09-24 广东永灿环保科技集团股份有限公司 一种河道污水处理装置
CN110298554A (zh) * 2019-06-04 2019-10-01 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 河流水面线计算中糙率率定的系统及方法
CN111369766A (zh) * 2020-04-15 2020-07-03 中科星图(深圳)数字技术产业研发中心有限公司 一种水利预警入户通知系统及方法
CN111739258A (zh) * 2020-05-09 2020-10-02 陕西理工大学 一种基于计算机的自然灾害预警系统
CN112101702A (zh) * 2020-07-29 2020-12-18 浦峰 一种基于三维数据模型的水淹厂房预警方法及系统
CN112461340A (zh) * 2020-12-03 2021-03-09 上海普适导航科技股份有限公司 水位仪的故障纠正、检测方法及装置
CN112880778A (zh) * 2021-01-20 2021-06-01 中国水利水电科学研究院 基于量水槽检测装置及量水槽流量检测方法
CN113341087A (zh) * 2021-06-01 2021-09-03 武汉军轩天防科技有限公司 一种河道水质污染源智能监测分析方法、系统及计算机存储介质
CN113660334A (zh) * 2021-08-17 2021-11-16 盐城星禾子科技有限公司 一种基于大数据的河道漂浮物监测预警调度系统
CN114279415A (zh) * 2021-12-24 2022-04-05 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种基于卫星测高数据计算和校准河湖水位的方法
CN216206862U (zh) * 2021-10-08 2022-04-05 罗维军 一种水利水电工程用水位监测装置
CN216246710U (zh) * 2021-11-02 2022-04-08 安丘市水利局 多级蓄水水位参数自动报警装置

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103034770A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 邓义祥 河流污染物通量监测方法
KR101602819B1 (ko) * 2015-01-28 2016-03-11 주식회사 시온테크닉스 저수지 통합 관리 시스템
CN105488959A (zh) * 2016-01-29 2016-04-13 李勇 一种智能实时防汛系统及方法
JP2018124250A (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 横河電機株式会社 水位計、水圧センサ装置及び水位計測システム
CN107727153A (zh) * 2017-11-15 2018-02-23 王清平 一种防汛堤岸信息收集装置
CN110298554A (zh) * 2019-06-04 2019-10-01 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 河流水面线计算中糙率率定的系统及方法
CN209429092U (zh) * 2019-06-28 2019-09-24 广东永灿环保科技集团股份有限公司 一种河道污水处理装置
CN111369766A (zh) * 2020-04-15 2020-07-03 中科星图(深圳)数字技术产业研发中心有限公司 一种水利预警入户通知系统及方法
CN111739258A (zh) * 2020-05-09 2020-10-02 陕西理工大学 一种基于计算机的自然灾害预警系统
CN112101702A (zh) * 2020-07-29 2020-12-18 浦峰 一种基于三维数据模型的水淹厂房预警方法及系统
CN112461340A (zh) * 2020-12-03 2021-03-09 上海普适导航科技股份有限公司 水位仪的故障纠正、检测方法及装置
CN112880778A (zh) * 2021-01-20 2021-06-01 中国水利水电科学研究院 基于量水槽检测装置及量水槽流量检测方法
CN113341087A (zh) * 2021-06-01 2021-09-03 武汉军轩天防科技有限公司 一种河道水质污染源智能监测分析方法、系统及计算机存储介质
CN113660334A (zh) * 2021-08-17 2021-11-16 盐城星禾子科技有限公司 一种基于大数据的河道漂浮物监测预警调度系统
CN216206862U (zh) * 2021-10-08 2022-04-05 罗维军 一种水利水电工程用水位监测装置
CN216246710U (zh) * 2021-11-02 2022-04-08 安丘市水利局 多级蓄水水位参数自动报警装置
CN114279415A (zh) * 2021-12-24 2022-04-05 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种基于卫星测高数据计算和校准河湖水位的方法

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