CN201434913Y - 雨量实时监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种雨量实时监测预警系统，包括：监控中心和至少一雨量采集单元，其中，雨量采集单元包括一嵌入式微控制器，嵌入式微控制器连接有至少一雨量计、至少一温度传感器、一GPRS/CDMA模块、一日历时钟芯片、一EEPROM和一电源；监控中心包括接收和处理数据的数据处理单元、GPRS/CDMA通信单元、显示单元和输入模块。本实用新型提供的雨量实时监测预警系统，能够实时监测预警雨量和温度的大小，使用软件和硬件的冗余设计，保证系统长期稳定的运行；使用GPRS/CDMA技术，保证数据传输的实时性和使用成本的低廉性；采用太阳能和免维护蓄电池供电，保证系统供电的长期稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雨量实时监测预警系统。
背景技术
降雨观测是气象观测一个重要的观测项目，降雨的大小与分布对当地的地面径流与地下水有着显著的影响，所以必须加强降雨的全天候的观测。
传统的雨量监测预警方式有很多，例如利用影像监控设备对雨量实施画面监控、采用雨量计定点监控等等。但是，这些监测预警方法一般都是监测预警精度不够高、不易实时监测预警、耗电量大、不能通信等，存在很多问题。
另外，出现灾害性降雨时，也没有任何预报预警功能，及时提醒有关部门和人员采取措施。
发明内容
针对上述的问题，本实用新型提供了一种高精度、能耗低、能实时显示、具有预警功能的新型的雨量实时监测预警系统。
一种雨量实时监测预警系统，包括雨量采集单元和监控中心，其中，雨量采集单元包括一嵌入式微控制器，嵌入式微控制器连接有至少一雨量计、至少一温度传感器、一GPRS/CDMA模块、一日历时钟芯片、一EEPROM和一电源；监控中心包括接收和处理数据的数据处理单元、GPRS/CDMA通信单元、显示单元和输入模块。
所述雨量计为双阀容栅式雨量计。双阀容栅式雨量计采用精密容栅位移传感器，分辨率是0.01，完全满足输出精度0.1mm精度要求；双阀容栅式雨量计负责雨量的采集，当降雨达到0.1mm时，输出一个脉冲信号，供嵌入式微控制器采集和处理。
嵌入式微控制器实时监测预警雨量计，当采集到脉冲信号时，立刻将脉冲信号换算成雨量数据保存到EEPROM中，使用实时日历时钟芯片记录雨量的采集时刻，当到达系统的发送时刻，嵌入式微控制器通过GPRS/CDMA模块将雨量数据发送到监控中心。另一方面，嵌入式微控制器通过温度传感器测量当前状态下的气温，当系统时钟到达采集时刻，嵌入式微控制器通过温度传感器采集当前的大气温度，并将温度数据保存到EEPROM中，同时保存温度采集时刻，当系统时钟到达发送时刻，嵌入式微控制器通过GPRS/CDMA模块将当前的温度数据发送到监控中心；温度传感器是比较成熟的一种传感器，其精度很容易达到±0.5℃，测量范围：-55～+125℃。
所述电源包括至少一免维护蓄电池，免维护蓄电池连接有太阳能充电控制器和太阳能电池板。在白天有光照的情况下，太阳能电池板和太阳能充电控制器给免维护蓄电池充电，将电能保存到免维护蓄电池里面，在无光照的情况下，免维护蓄电池为系统提供电能，保障系统的持续用电需求。
所述雨量采集单元里的GPRS/CDMA模块和监控中心里的GPRS/CDMA通信单元是相互配合的，通过无线网络连接。对雨量采集单元，使用GPRS/CDMA无线网络同监测预警中心进行数据的传输，嵌入式微控制器通过RS232接口同GPRS/CDMA模块通讯，同时嵌入式微控制器通过GPRS/CDMA模块接收来自监控中心的命令，用于设置雨量采集单元的工作参数。嵌入式微控制器同监测预警中心使用Modbus通讯协议，有效保证数据通讯的可靠性。
同时雨量采集单元具有历史数据存储功能，在网络或是监测预警中心出现不可避免的故障时，将数据保存到EEPROM中。当故障排除以后，监测预警中心可通过读取历史数据功能，获取故障期间未获取的数据。
监控中心包括接收和处理数据的数据处理单元、GPRS/CDMA通信单元、显示单元和输入模块。其主要作用为：接收各个雨量采集单元的数据，并处理数据，形成数据库，可以永久保存；可以形成动态走势曲线，方便监测预警人员观测；可以连接到网络，进行网络发布，即可以通过Internet访问雨量的数据，方便各种人员及时查看当前降雨情况；可以远程控制雨量采集单元，即通过GPRS/CDMA对雨量采集单元进行远程控制，包括：时间校正、参数设定、开关等，并可以对系统远程在线升级。
另外，所述监控中心号设置有一预警决策单元、一灾情报警发布单元和一GSM手机短信模块单元。根据监控中心的接受和处理的实时雨量信息做出灾情警报决策，并发出灾情警报决策指令，具体来说可以通过GSM手机短信模块单元发送给相关人员，也可以连接到网络进行发布。
本实用新型提供的雨量实时监测预警系统，能够实时监测预警雨量和温度的大小，使用软件和硬件的冗余设计，保证系统长期稳定的运行；使用GPRS/CDMA技术，保证数据传输的实时性和使用成本的低廉性；采用太阳能和免维护蓄电池供电，保证系统供电的长期稳定；数据存储在监控服务器上，相应的软件提供了实时数据显示，历史数据查询，历史曲线查询等服务，实现数据的共享、永久保存、显示、打印报表和曲线；可经由Internet访问数据服务器，方便随时查看数据，及时了解当前降雨情况。具有预警决策单元和灾情报警发布单元，当出现灾害性降雨时，可以提前发出报警信息，供相关部门和决策人员及时采取防治措施。
附图说明
图1是本实用新型实施例的原理框图；
图2是本实用新型实施例中雨量采集单元的原理框图。
具体实施方式
下面以非限定性的实施例来进一步解释、说明本技术方案。
一种雨量实时监测预警系统，如图1所示包括一雨量采集单元、一监控中心，二者通过GPRS通讯。
其中，雨量采集单元如图2所示，包括一嵌入式微控制器，并分别连接有一双阀容栅式雨量计、一温度传感器、一实时日历时钟、一GPRS模块、一EEPROM和一免维护蓄电池，免维护蓄电池连接有一太阳能充电控制器和太阳能电池板。
监控中心包括接收和处理数据的数据处理单元、GPRS通信单元、显示单元和输入模块。其主要功能是接收雨量采集单元的数据，并处理数据，形成数据库，永久保存；形成动态走势曲线，方便监测预警人员观测；连接到网络，进行网络发布，即可以通过Internet访问雨量的数据，方便各种人员及时查看当前降雨情况；远程控制雨量采集单元，即通过GPRS对雨量采集单元进行远程控制，包括：时间校正、参数设定、开关等，并可以对系统远程在线升级。
应用时，双阀容栅式雨量计在降雨达到0.1mm时输出一脉冲信号，供嵌入式微控制器采集和处理，嵌入式微控制器采集到脉冲信号时，立刻将脉冲信号换算成雨量数据保存到EEPROM中，并使用实时日历时钟功能，记录雨量的采集时刻，当达到系统设定的发送时刻，嵌入式微控制器通过GPRS模块将雨量数据发送到监控中心的GPRS通信模块，并传输给数据处理模块进行数据处理。
另一方面，嵌入式微控制器通过温度传感器测量当前状态下的气温，当系统时钟到达采集时刻，嵌入式微控制器通过温度传感器采集当前的大气温度，并将温度数据保存到EEPROM中，同时保存温度采集时刻，当系统时钟到达发送时刻，嵌入式微控制器通过GPRS模块将当前的温度数据发送到监控中心；温度传感器是比较成熟的一种传感器，其精度很容易达到±0.5℃，测量范围：-55～+125℃。
监控中心的数据处理模块接收到信号后对数据进行处理，形成数据库、动态走势曲线等，并可以发布到网络。同时，监控中心可以通过GPRS对雨量采集单元进行时间校正、参数设定、开关等。
在这个过程中，免维护蓄电池对系统供电，白天光照的情况下，太阳能电池板和太阳能充电控制器为免维护蓄电池充电，并将电能保存到免维护蓄电池中，在无光照的情况下，免维护蓄电池即可供电，保障系统的持续用电需求，节约电能。
Claims (5)
1.一种雨量实时监测预警系统，其特征在于包括：至少一雨量采集单元和一监控中心、其中，雨量采集单元包括一嵌入式微控制器，嵌入式微控制器连接有至少一雨量计、至少一温度传感器、一GPRS/CDMA模块、一日历时钟芯片、一EEPROM和一电源；监控中心包括接收和处理数据的数据处理单元、GPRS/CDMA通信单元、显示单元和输入模块。
2.根据权利要求1所述的雨量实时监测预警系统，其特征在于：所述监控中心号设置有一预警决策单元、一灾情报警发布单元和一GSM手机短信模块单元。
3.根据权利要求1所述的雨量实时监测预警系统，其特征在于：所述雨量计为双阀容栅式雨量计。
4.根据权利要求1或2或3所述的雨量实时监测预警系统，其特征在于：所述电源包括至少一免维护蓄电池，免维护电池连接有太阳能充电控制器和太阳能电池板。
5.根据权利要求4所述的雨量实时监测预警系统，其特征在于：所述雨量采集单元里的GPRS/CDMA模块和监控中心里的GPRS/CDMA通信单元是相互配合的，通过无线网络连接。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102393447A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-03-28 | 河南汉威电子股份有限公司 | 太阳能气体探测器 |
| CN103257375A (zh) * | 2013-03-07 | 2013-08-21 | 合肥三立自动化工程有限公司 | 一种水雨情遥测系统及其方法 |
| CN115047546A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-13 | 东营市旭瑞智能科技股份有限公司 | 一种雨水测量远程监控设备 |
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2009
- 2009-06-19 CN CN2009200270541U patent/CN201434913Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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