CN115900878A - 配电房内涝监测预警方法、装置、系统、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电房内涝监测预警方法、装置、系统、设备及介质，所述方法包括：扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；判断水位是否上涨，输出判断结果；若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；根据水深差和时间差，计算水位涨速；根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。本发明可以在保证配电房水位测量高准确性的同时，实现配电房水位等数据的远程在线查看和实时预警。

Description

配电房内涝监测预警方法、装置、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及一种配电房内涝监测预警方法、装置、系统、设备及介质，属于内涝监测领域。

背景技术

城市化的快速发展与建设造成地表径流系数增大，城市内涝形势日益严峻。城市内涝给电网设施安全运行带来了新的挑战。配电房内涝造成片区大面积紧急停电，电力设施设备泡水损坏的情况偶有发生。为了提升配电房的内涝灾害防御能力，有必要对配电房进行积水水深在线监测及实时预警。目前应用于积水监测的设备包括超声波水位计、压力水位计、图像水位计、雷达水位计等，都存在各自的弊端。超声波水位计易受环境因素影响，而配电房内环境复杂容易造成测量误差，且超声波存在测量盲区，无法监测电缆井高水位时的情况。压力水位计一般基于表压测量，需要预留导气管，当设备全淹没后无法直接测量大气压作补偿，且压力水位计是接触式测量，存在探头可能堵塞的问题。基于图像识别的图像水位计对通信网络质量要求高、且由于摄像头视野有限，整个系统准确率有限。

针对配电房的特殊工作场景，比较好的方法是采用感应式电子水尺进行测量，其对环境依赖小，工作稳定，测量精度高，成本低，便于大规模安装。但由于现存的大多数感应式水位计都不具备联网能力，也不会对水位数据进行分析处理，不具备预警能力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种配电房内涝监测预警方法、装置、系统、计算机设备及存储介质，其可以在保证配电房水位测量高准确性的同时，实现配电房水位等数据的远程在线查看和实时预警。

本发明的第一个目的在于提供一种配电房内涝监测预警方法。

本发明的第二个目的在于提供一种配电房内涝监测预警装置。

本发明的第三个目的在于提供一种配电房内涝监测预警系统。

本发明的第四个目的在于提供一种计算机设备。

本发明的第五个目的在于提供一种存储介质。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种配电房内涝监测预警方法，所述方法包括：

扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；

判断水位是否上涨，输出判断结果；

若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；

根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；

根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；

根据水深差和时间差，计算水位涨速；

根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

进一步的，所述感应式电子水尺的数量为多个，多个所述感应式电子水尺以阶梯的形式依次布置在配电房内。

进一步的，所述根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警，包括：

根据由小到大的水位涨速，赋予由低到高的预警等级；

根据水文协议，上传当前的配电房内涝总水深、水位涨速和预警等级。

进一步的，在所述进行配电房内涝监测预警之后，还包括：

根据所述预警等级，赋予扫描重启时间，其中，所述预警等级越高，扫描重启时间就越短；

在所述扫描重启时间结束之后，返回扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并执行后续操作。

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种配电房内涝监测预警装置，所述装置包括：

第一计算模块，用于扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；

判断模块，用于判断水位是否上涨，输出判断结果；

第二计算模块，用于若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；

第三计算模块，用于根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；

第四计算模块，用于根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；

第五计算模块，用于根据水深差和时间差，计算水位涨速；

监测预警模块，用于根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种配电房内涝监测预警系统，所述系统包括感应式电子水尺、遥测终端和供电管理单元，所述遥测终端分别与感应式电子水尺、供电管理单元连接；

所述感应式电子水尺，用于接触式采集水位；

所述遥测终端，用于实现上述的配电房内涝监测预警方法。

进一步的，所述遥测终端包括控制器、数据传输单元、外部时钟、铁电存储器、Flash芯片、蓝牙和磁开关；

所述控制器与数据传输单元、外部时钟、铁电存储器、Flash芯片、蓝牙和磁开关连接；

所述数据传输单元与磁开关连接；

所述磁开关与供电管理单元连接；

所述供电管理单元还通过充电接口与供电电池连接。

进一步的，所述数据传输单元包括NB通信模组和LoRa通信模组。

本发明的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的配电房内涝监测预警方法。

本发明的第五个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的配电房内涝监测预警方法。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明可以在保证配电房水位测量高准确性的同时，实现配电房水位等数据的远程在线查看和实时预警；

2、本发明通过使用独立的供电方案和双模块通信，可以实时监测在极端恶劣天气下偏远地区的配电房内涝情况。

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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的配电房内涝监测预警方法的具体流程图。

图2为本发明实施例1的配电房内涝监测预警方法的简要流程图。

图3为本发明实施例1的感应式电子水尺组合安装的示意图。

图4为本发明实施例1的配电房内涝监测预警系统的结构框图。

图5为本发明实施例1的遥测终端对液位值的处理流程图。

图6为本发明实施例2的配电房内涝监测预警装置的结构框图。

图7为本发明实施例3的计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做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。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种配电房内涝监测预警方法，该方法包括以下步骤：

S101、扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻。

本步骤中，感应式电子水尺的数量为多个，多个所述感应式电子水尺以阶梯的形式依次布置在配电房内，参考图3；本步骤之前，启动Modbus协议。

本实施例中，本领域技术人员可以根据感应式电子水尺的测量长度，对多个所述感应式电子水尺进行组合，实现0-120cm的水深测量。

S102、判断水位是否上涨，输出判断结果。

S103、若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻。

S104、根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差。

S105、根据第一时刻和第二时刻，计算时间差。

S106、根据水深差和时间差，计算水位涨速。

本步骤中，通过瞬时涨速计算公式：v＝水深差/时间差，计算水深上涨速度v(单位cm/s)。

S107、根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

S107中，包括：

S1071a、根据由小到大的水位涨速，赋予由低到高的预警等级。

S1072a、根据水文协议，上传当前的配电房内涝总水深、水位涨速和预警等级。

本步骤中，水文协议为SL651协议。

S107之后，还包括：

S1071b、根据所述预警等级，赋予扫描重启时间，其中，所述预警等级越高，扫描重启时间就越短。

例如：图2中，3至1级表示预警等级由低到高。

S1072b、在所述扫描重启时间结束之后，返回S101，并执行后续步骤。

如图4所示，本实施例还提供了一种配电房内涝监测预警系统，该系统包括感应式电子水尺、遥测终端和供电管理单元，遥测终端分别与感应式电子水尺、供电管理单元连接；

感应式电子水尺，用于接触式采集水位；

遥测终端，用于实现上述的配电房内涝监测预警方法；

遥测终端，还用于根据液位值，进行处理，得到分析结果并上报，具体可以参考图5。

进一步地，遥测终端包括控制器、数据传输单元、外部时钟、铁电存储器(FRAM，ferroelectric RAM)、Flash芯片、蓝牙和磁开关；其中：控制器与数据传输单元、外部时钟、铁电存储器、Flash芯片、蓝牙和磁开关连接；数据传输单元与磁开关连接；磁开关与供电管理单元连接；供电管理单元还通过充电接口与供电电池连接。

本实施例中，感应式电子水尺采用IP68级防水工艺，用于接触式采集水位，即获取测量的水位数据；控制器通过485通信接口并采用ModBus协议与感应式电子水尺连接，最多可以同时连接四根水尺，并对数据进行处理之后，将数据发送到数据传输单元；数据传输单元包括双通信模块，具体为：NB通信模组和LoRa通信模组，其通过发射天线将配电房水位数据及预警信号发送到数据中心；外部时钟为实时时钟芯片，分别与控制器、供电管理单元连接，用于通过供电管理单元定时唤醒控制器和数据传输单元，以及触发蓝牙接口运行；铁电存储器，用于储存控制器的系统参数、运行参数和短期水位数据；Flash芯片，用于储存控制器的升级包和长期水位数据，最长可保存一个月的水位数据。

本实施例中，充电接口与供电电池构成供电单元，其中，供电电池分别与遥测终端、感应式电子水尺、供电管理单元连接，实现整个系统的独立供电，保障系统的实时预警能力。

实际应用中，在配电房内涝防御场景下的锂电池、太阳能板和电源控制板为一体的独立供电模组。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于计算机可读存储介质中。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了上述实施例的方法操作，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

实施例2：

如图6所示，本实施例提供了一种配电房内涝监测预警装置，该装置包括第一计算模块601、判断模块602、第二计算模块603、第三计算模块604、第四计算模块605、第五计算模块606和监测预警模块607，各个模块的具体功能如下：

第一计算模块601，用于扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；

判断模块602，用于判断水位是否上涨，输出判断结果；

第二计算模块603，用于若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；

第三计算模块604，用于根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；

第四计算模块605，用于根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；

第五计算模块606，用于根据水深差和时间差，计算水位涨速；

监测预警模块607，用于根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

实施例3：

如图7所示，本实施例提供了一种计算机设备，其包括通过系统总线701连接的处理器702、存储器、输入装置703、显示装置704和网络接口705。其中，处理器702用于提供计算和控制能力，存储器包括非易失性存储介质706和内存储器707，该非易失性存储介质706存储有操作系统、计算机程序和数据库，该内存储器707为非易失性存储介质706中的操作系统和计算机程序的运行提供环境，计算机程序被处理器702执行时，实现上述实施例1的配电房内涝监测预警方法，如下：

扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；

判断水位是否上涨，输出判断结果；

若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；

根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；

根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；

根据水深差和时间差，计算水位涨速；

根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

实施例4：

本实施例提供一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例1的配电房内涝监测预警方法，如下：

扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；

判断水位是否上涨，输出判断结果；

若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；

根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；

根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；

根据水深差和时间差，计算水位涨速；

根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

需要说明的是，本实施例的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读存储介质可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本实施例的计算机程序，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Python、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

综上所述，本发明可以在保证配电房水位测量高准确性的同时，实现配电房水位等数据的远程在线查看和实时预警。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电房内涝监测预警方法，其特征在于，所述方法包括：

扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；

判断水位是否上涨，输出判断结果；

若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；

根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；

根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；

根据水深差和时间差，计算水位涨速；

根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述感应式电子水尺的数量为多个，多个所述感应式电子水尺以阶梯的形式依次布置在配电房内。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警，包括：

根据由小到大的水位涨速，赋予由低到高的预警等级；

根据水文协议，上传当前的配电房内涝总水深、水位涨速和预警等级。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，在所述进行配电房内涝监测预警之后，还包括：

根据所述预警等级，赋予扫描重启时间，其中，所述预警等级越高，扫描重启时间就越短；

在所述扫描重启时间结束之后，返回扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并执行后续操作。

5.一种配电房内涝监测预警装置，其特征在于，所述装置包括：

第一计算模块，用于扫描布置在配电房内的感应式电子水尺，计算第一配电房内涝总水深，并记录第一时刻；

判断模块，用于判断水位是否上涨，输出判断结果；

第二计算模块，用于若判断结果为是，则计算第二配电房内涝总水深，并记录第二时刻；

第三计算模块，用于根据第一配电房内涝总水深和第二配电房内涝总水深，计算水深差；

第四计算模块，用于根据第一时刻和第二时刻，计算时间差；

第五计算模块，用于根据水深差和时间差，计算水位涨速；

监测预警模块，用于根据水位涨速，设置预警等级，进行配电房内涝监测预警。

6.一种配电房内涝监测预警系统，其特征在于，所述系统包括感应式电子水尺、遥测终端和供电管理单元，所述遥测终端分别与感应式电子水尺、供电管理单元连接；

所述感应式电子水尺，用于接触式采集水位；

所述遥测终端，用于实现权利要求1-4任一项所述方法。

7.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述遥测终端包括控制器、数据传输单元、外部时钟、铁电存储器、Flash芯片、蓝牙和磁开关；

所述控制器与数据传输单元、外部时钟、铁电存储器、Flash芯片、蓝牙和磁开关连接；

所述数据传输单元与磁开关连接；

所述磁开关与供电管理单元连接；

所述供电管理单元还通过充电接口与供电电池连接。

8.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述数据传输单元包括NB通信模组和LoRa通信模组。

9.一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现权利要求1-4任一项所述方法。

10.一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-4任一项所述方法。

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