CN203720380U - 一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置 - Google Patents

一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，包括微处理器以及分别与微处理器相连接的供电装置、水平仪、防雷击装置、水文传感模块、气象传感模块以及定位通讯报警模块；本实用新型可以以低成本任意增加水文信息采集密度，通过增加节点数量来提高数据质量和可靠性；同时可以播报自身定位信息，后台北斗监控中心和水文气象监控中心的GIS系统通过定位的经纬度坐标得到高程信息，能够在完全没有手机信号的偏远地区进行全流域监控。

Description

一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置
技术领域
本实用新型涉及智能水务领域，尤其是一种基于水文情况的移动水文监测报警装置。
背景技术
水务一体化信息系统需要采集阀门、泵站相关水文观测站点附近的水文信息，如雨量、气象、水位等信息，然后在系统中进行预警预报和水资源调度工作。
现有的方法是在闸门、泵站附近建设固定的水文观测站以采集这些信息。由于闸泵站的建设成本和运行维护成本很高，闸门、泵站的数量有限，依附于闸门、泵站的固定水文观测站收集的数据不够密集，作出的预警预判不够精确，需要增加更多的水文观测站的水文信息。并且现有的移动式水文监测系统技术方案仅能监测水位情况，不能监测气象信息，现有的移动装置没有拍摄水位表尺和水文环境功能，没有装置自身定位信息，现有的移动监测装置得到的数据传输依赖于手机通讯网、互联网、物联网等，不能任意部署在偏远地区。
发明内容
本实用要解决的技术问题是：提出一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，可以根据需要随时部署在没有闸泵站的流域范围内，用北斗、GPS、或北斗结合GPS自动定位，用无线方式或北斗卫星通讯方式向水务一体化系统提供即时丰富的水文气象图文信息，以利于智慧水务预警预报工作。
本实用所采用的技术方案为：一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，包括微处理器以及分别与微处理器相连接的供电装置、水平仪、防雷击装置、水文传感模块、气象传感模块以及定位通讯报警模块；所述的供电装置为太阳能蓄电池；所述的太阳能蓄电池的输出端连接微处理器的输入端为微处理器提供工作电压；供电装置、水平仪、防雷击装置、水文传感模块、气象传感模块以及定位通讯报警模块与微处理器之间为电路连接。
其中，所述的水文传感模块包括水位计和流量计；所述的气象传感模块包括雨量计、温度计、湿度计、风向仪、风力计以及气压计；所述的水位计、流量计、雨量计、温度计、湿度计、风向仪、风力计、气压计等数字传感设备可以自由组合。
而所述的定位通讯报警模块包括监控数码相机、北斗通信、3G/4G通信、GSM/CDMA通信以及GPS/北斗定位；所述的GPS/北斗定位采集一次定位信息并发送到微处理器，定位的经纬度坐标可以得到关联的高程信息，微处理器控制水文传感模块和气象传感模块每隔一段时间进行一次数据采集并将采集到的数据传输到定位通讯报警模块；传输到定位通讯报警模块的数据再通过北斗通信、3G/4G通信和/或GSM/CDMA通信进行数据通讯或报警。
进一步的说，为了可以使本装置能够车载到合适的监测地点并放置，随时可以回收再放置到别的地点，本实用新型所述的报警装置具有外壳，所述的外壳底部设置有垂直于底部的插脚；所述的插脚的个数至少为2个。这样，本装置就可以随意的安插到需要的监测地点进行监测。
本实用新型利用北斗通讯芯片支持北斗2代（BD2)和GPS双模连续跟踪定位功能，并利用北斗通讯芯片通过天线向北斗卫星发送通讯信息的功能，在没有手机信号或通信设施遭到毁坏的情况下，通过卫星中继，自动持续向北斗监控中心和水文气象监控中心发布定位、水文、气象和预警信息。
本实用新型的有益效果是：本实用新型可以以低成本任意增加水文信息采集密度，通过增加节点数量来提高数据质量和可靠性；同时可以播报自身定位信息，能够在完全没有手机信号的偏远地区进行全流域监控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用进一步说明。
图1是本实用的结构原理框图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用的基本结构，因此其仅显示与本实用有关的构成。
如图1所示，一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，由微处理器，太阳能蓄电池，水平仪、防雷击装置，水文传感，气象传感和定位通讯报警等几个主要模块组成。微处理器作为远程数据终端，处理各传感器采集的数字信号和智能报警，有采集、控制、远程通讯等功能；太阳能蓄电池是本装置的电源；水平仪测得的水平倾角可以使本装置自动对传感数据进行水平校正或发出水平倾斜报警以召唤人工纠正；防雷击装置主要是避雷针和保护电路；水文传感模块主要有水位计和流量计，水位计可以选择便携式的浮子式水位计、压力式水位传感器、数字型压力水位计、雷达液位计、超声式水位传感器，也可以选择简单的水位表尺（由监控数码相机拍摄表尺照片通过通讯模块发送到监控中心），流量计可以选择便携式流量仪或声学多普勒流量计。气象传感模块主要包括便携式翻斗式雨量传感器，数字温度计，数字湿度计，数字风向仪，数字风力计，数字气压计。定位通信报警模块主要由北斗定位模块和GPS定位模块、2G（GSM/CDMA）移动通信模块、3G/4G移动通信模块、北斗定位通信天线模块等组成。监控数码相机可以直接拍摄各个传感器，也可以拍摄周边环境，通过移动通信模块传输数字照片到水文气象控制中心。
其中北斗定位通信模块直接向北斗卫星发送北斗和/或GPS定位信息和水文气象预警短信，地面的北斗控制中心（或车船控制平台）解密卫星信号后向水文气象控制中心传输数据。
本实用新型设备的工作步骤：
（1）根据需要，在装置上增减传感和定位通讯功能模块。
（2）根据需要，把移动装置部署在需要收集水文和气象数据的地点。
（3）启动装置，利用GPS或北斗系统采集一次定位信息并发送到水务一体化系统的后台，后台的GIS系统可以根据定位信息的经纬度得到关联的高程信息。在微处理器控制下，装置利用水文传感器和气象传感器每隔一定时间进行数据采集，并输送到通讯模块。各种数据由GSM/CDMA短信、3G/4G移动通信系统、或北斗通信系统发送到水务一体化系统的后台。
（4）水平仪探测移动装置的水平倾斜角度，在本装置水平倾斜角度不超过标准的情况下，对传感器收集的水文数据和气象数据进行自动修正；在本装置水平倾角超标时，发出水平报警并召唤人工纠正。
（5）当明显高于预警的数据被采集到后，例如水位涨到一定程度或雨量大到一定程度，自动触发预警机制，启动监控数码相机来拍摄数码照片（例如河堤周边，水表表尺，雨量计），通过GMS/CDMA、3G/4G、或北斗等通信模块向水务一体化系统的后台发送信号和数码照片的同时，直接向预先设置的应急办，防汛办等机构发送预警短信或预警信号。
（5）如果不再需要采集该地点的水文气象数据，可以回收装置或部署在另一地点。
以上说明书中描述的只是本实用的具体实施方式，各种举例说明不对本实用的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。

Claims (5)

1.一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，其特征在于：包括微处理器以及分别与微处理器相连接的供电装置、水平仪、防雷击装置、水文传感模块、气象传感模块以及定位通讯报警模块；所述的水文传感模块包括水位计和流量计；所述的气象传感模块包括雨量计、温度计、湿度计、风向仪、风力计以及气压计；所述的定位通讯报警模块包括监控数码相机、北斗通信、3G/4G通信、GSM/CDMA通信以及GPS/北斗定位；所述的GPS/北斗定位采集一次定位信息并发送到微处理器，定位的经纬度坐标得到关联的高程信息，微处理器控制水文传感模块和气象传感模块每隔一段时间进行一次数据采集并将采集到的数据传输到定位通讯报警模块；传输到定位通讯报警模块的数据再通过北斗通信、3G/4G通信和/或GSM/CDMA通信进行数据通讯或报警。
2.如权利要求1所述的一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，其特征在于：所述的供电装置为太阳能蓄电池；所述的太阳能蓄电池的输出端连接微处理器的输入端为微处理器提供工作电压。
3.如权利要求1所述的一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，其特征在于：所述的供电装置、水平仪、防雷击装置、水文传感模块、气象传感模块以及定位通讯报警模块与微处理器之间为电路连接。
4.如权利要求1所述的一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，其特征在于：所述的报警装置具有外壳，所述的外壳底部设置有垂直于底部的插脚；所述的插脚的个数至少为2个。
5.如权利要求1所述的一种移动水文气象监测北斗定位通信与报警装置，其特征在于：所述的水平仪探测所述装置的水平倾斜角度，当所述装置水平倾斜角度不超过标准时，自动对水文数据和气象数据进行修正；当所述装置水平倾角超标时，发出水平报警并召唤人工纠正。
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