CN218513041U - 一种山洪灾害预警装置 - Google Patents

Abstract

一种山洪灾害预警装置。本实用新型的水位监测系统采用水位计监测河道水位；雨量监测系统采用翻斗式雨量计监测雨量；数据控制模块的远程终端单元RTU通过历史数据预设河道的正常水位、准备转移水位、立即转移水位，通过接收的水位计监测的河道水位高度、翻斗式雨量计监测的雨量数据控制报警模块发出相应的报警信息；数据传输系统通过4G无线网络传输视频图像数据；报警模块具有声光电报警功能；供电模块采用太阳能供电模式。其有益效果是，集实时雨量水位图像采集、声光报警和数据传输于一体，将采集的数据图像传输到预警平台，根据降雨量和水位的模型自行演算进行预警；减少预警环节，具有高时效性和高可靠性，为应急部门指挥决策提供依据。

Description

一种山洪灾害预警装置

技术领域

本实用新型涉及一种预警装置，尤其是涉及一种山洪灾害预警装置，属于山洪灾害防治技术领域。

背景技术

对山洪灾害的预测预警主要是通过通信、布设简易雨量计、水位传感器等硬件实现。无人值守自动监测站等构成的水雨情监测系统用于实时釆集山洪灾害易发生处的降雨量及水库、河道的水位信息，并将所收集到的信息通过无线网络及时发送至信息汇集与预警平台，根据预设的预警指标生成预警信息，其中预警指标通常指触发山洪灾害的雨、水情临界值，该值是通过分析和利用现有的历史灾害、雨量、水位流量等资料计算得到。

目前，山洪灾害预警主要通过手机短信或传真方式将预警内容发给基层山洪防御责任人，山洪防御责任人收到预警信息后，再通过应急广播或铜锣等方式提醒风险区人员转移。该预警模式存在预警环节多、时效性差、可靠性低等问题，一旦因灾出现电力或通讯中断，预警信息将不能及时传达到危险区群众。

实用新型内容

为了克服现有山洪灾害预警方式存在的环节多、时效性差、可靠性低的不足，本实用新型提供一种山洪灾害预警装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种山洪灾害预警装置，包括水位监测系统、雨量监测系统、数据控制模块、数据传输系统、报警模块、供电模块；水位监测系统采用水位计监测河道水位；所述雨量监测系统采用翻斗式雨量计监测雨量；数据控制模块的远程终端单元RTU通过历史数据预设河道的正常水位、准备转移水位、立即转移水位，通过接收的水位计监测的河道水位高度、翻斗式雨量计监测的雨量数据控制报警模块发出相应的报警信息；数据传输系统通过4G无线网络传输视频图像数据；报警模块具有声光电报警功能；供电模块采用太阳能供电模式，向预警装置提供电力。

所述水位计为雷达式水位计，通过传感器识别水位高度。

所述水位监测系统包括水尺查看读取水位高度。

所述翻斗式雨量计监测雨量，并接收、显示和存储雨量信息。

所述数据传输系统采用4G和北斗卫星双信道通讯，且互为备份。

所述报警模块的LED显示屏、声光报警器由远程终端单元获得的水位监测系统的水位计、雨量监测系统的翻斗式雨量计的监测数据发布报警信息。

所述报警模块接收的报警信息包括本地自组网报警、电话报警、短信报警、多站联动报警；所述报警模块的信息播报包括平台播报、麦克风现地播报、预存录音播报，通过手机单发、群发报警信息。

立杆固定设置在河道左岸或右岸的固定建筑物上，沿立杆轴向由下至上依次设置有水平杆、设备箱、太阳能电池板、LED显示屏、翻斗式雨量计，远程终端单元RTU设置在设备箱内，声光报警器设置在设备箱外侧。

所述水平杆的前端固定安装有水位计，水位计的传感器对准河道横截面的中部；斜拉杆的一端与水平杆固定连接，另一端与立杆固定连接。

根据所述河道水位高度预设有正常水位、准备转移水位、立即转移水位。

数据控制模块的预警平台根据实时水位数据结合降雨量进行演算，当水面高度达到或超过准备转移水位时，判断是否有进行转移的必要。

若预计水面高度将会超过立即转移水位，声光报警器发出红光和广播报警信号，LED显示屏显示红色字体的立即转移报警信息。

本实用新型的有益效果是，集实时雨量水位图像采集、声光报警和数据传输演算于一体，能够显示实时采集雨量、时段雨量、实时水位等数据，将采集的数据图像传输到预警平台，根据降雨量和水位的模型自行演算进行预警；减少预警环节，具有高时效性和高可靠性，为应急部门指挥决策提供依据。

附图说明

图1是本实用新型山洪灾害预警装置结构示意图。

图中：1.立杆，2.声光报警器，3.设备箱，4.太阳能电池板，5.翻斗式雨量计，6.LED显示屏，7.斜拉杆，8.水平杆，9.水位计，10.河道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本实用新型不限于所列出的具体实施方式，只要符合本实用新型的精神，都应该包括于本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“垂直”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”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，仅是为了便于描述或简化描述本实用新型，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“密封”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是直接连接，也可以是间接连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。密封可以是油封密封，也可以是盘根密封或其他形式的密封。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见附图1。本实用新型一种山洪灾害预警装置，包括水位监测系统、雨量监测系统、数据控制模块、数据传输系统、报警模块、供电模块；所述水位监测系统采用水位计9监测河道水位；所述雨量监测系统采用翻斗式雨量计5监测雨量；所述数据控制模块的远程终端单元RTU通过历史数据预设河道10的正常水位、准备转移水位、立即转移水位，及接收的水位计9监测的河道水位高度、翻斗式雨量计5监测的雨量数据控制报警模块发出相应的报警信息；所述数据传输系统通过4G无线网络传输视频图像数据；所述报警模块具有声光电报警功能；所述供电模块采用太阳能供电模式，向预警装置提供电力。

进一步，所述水位计9为雷达式水位计，通过传感器识别水位高度信息；所述水位监测系统还包括水尺，通过低功耗4G球机传输视频图像使后端查看读取水位高度，水位尺安装时需要考虑摄像机视角、周边杂草、河道淤积等情况，后端通过视频智能识别能读取水尺数据。

进一步，所述翻斗式雨量计5监测雨量，支持雨量信息实时监测、接收、显示和存储。

进一步，所述数据传输系统还可以通过北斗卫星通讯，采用4G和北斗卫星双信道通讯，且互为备份。主要传输设备为山洪预警遥测终端、山洪预警广播终端、低功耗4G球机。

所述低功耗4G球机可在无市电、无有线网络的环境中使用，支持4G无线网络传输视频图像。在太阳能供电情况下，设定低功耗球机运行模式为远程唤醒模式，即运行人员需要查看现场视频图像时，通过软件平台功能下发指令，接通球机的电源，球机开始运行拍摄视频并上传。

进一步，所述报警模块的LED显示屏6、声光报警器2根据远程终端单元获得的水位监测系统的水位计9、雨量监测系统的翻斗式雨量计5的监测数据发布报警信息。

所述报警模块接收的报警信息包括本地自组网报警、电话报警、短信报警、多站联动报警。

所述报警模块的信息播报包括平台播报、麦克风现地播报、预存录音播报，通过手机单发、群发报警信息。

预警播报通过广播喇叭播放定制的音频；光报警设备能180°发出亮眼的光，通过声光结合的方式警示周边群众。预警广播终端有配套的接收软件，主要功能为管理各点位的终端设备、下发平台指令等。

进一步，所述供电模块采用太阳能供电，不受市电安装位置、距离限制，太阳能供电系统电源电压相对稳定且低，不会对现场设备造成不可逆的损坏。太阳能供电系统由太阳能板、蓄电池和充放电控制器组成，白天太阳能板受光照发电，并供给系统工作运行和蓄电池充电，夜间没有光照情况下，由蓄电池为整个系统供电，保证系统运行正常。

具体的，山洪灾害预警装置的立杆1固定设置在河道10左岸或右岸的固定建筑物上，沿立杆1轴向由下至上依次设置有水平杆8、设备箱3、太阳能电池板4、LED显示屏6、翻斗式雨量计5，远程终端单元RTU设置在设备箱3内，声光报警器2设置在设备箱3外侧。

所述水平杆8的前端固定安装有水位计9，水位计9的传感器对准河道10横截面的中部；斜拉杆7的一端与水平杆8固定连接，另一端与立杆1固定连接。

根据流域的历史数据，所述河道10水位高度预设有正常水位、准备转移水位、立即转移水位，山洪灾害预警装置根据实时的水位计9监测的河道水位高度、翻斗式雨量计5监测的雨量数据，发出相应的报警信息。

数据控制模块的预警平台根据实时水位数据结合降雨量进行演算，当水面高度达到或超过准备转移水位时，判断是否有进行转移的必要。

若预计水面高度将会超过立即转移水位，声光报警器发出红光和广播报警信号，LED显示屏显示红色字体的立即转移报警信息。

本发明山洪灾害预警装置利用数字化手段，在山洪灾害危险区增加声光电预警设备，通过雨量、水位实时监测，针对不同人群，集成声音预警，显示屏文字预警，警色光源预警，采用流域上下游、干支流联动预警模式，同时还可远程人工干预预警，实现全天候山洪防御。

本发明集实时雨量水位图像采集、声光报警和数据传输于一体的监控系统，能够显示实时雨量、时段雨量、实时水位等数据信息，将采集的数据图像传输到预警平台，根据降雨量和水位的模型自行演算进行预警，为应急部门指挥决策提供依据。

本发明采用模块化设计思路，集水位监测、雨量监测、声光电报警、数据传输、太阳能供电于一体，集成了传感、物联网、数据分析算法，结构设计巧妙，可迅速安装使用，维护简便，适合山洪的预警预报，契合山洪暴发的突发性特点，能够及时发现暴雨、河道水位急速上涨并发出山洪警报通知村民疏散，保障人民群众的生命财产安全。

与现有技术相比，本发明山洪灾害预警装置具有以下特点和优势：

1）预警高效

预警装置配置了大功率高音喇叭和高亮度警示灯，实时监测山区溪流水位变化，根据设定的预警指标第一时间将山洪信息通知到危险区群众，预警信息直达基层、直达一线。相比现有预警方式，去掉了人工接收信息再实施预警的过程，更加高效。

2）互联互通

山洪发生时，设备通过多功能无线模块发出声音和灯光预警，给危险区群众预警的同时，山洪信息同步发到县级山洪预警平台，并与村级应急广播建立联动，实现“单点监测多点预警”，基层政府和水利部门值班人员能第一时间掌握山洪发生情况，为抢险救援赢得时间。

3）运行稳定

预警装置采用太阳能电池供电，可保证设备在阴雨天气下较长时间的稳定运行，台风暴雨等极端天气造成断电不影响正常运行，为山洪灾害危险区群众掌握山洪信息及时避险转移增加安全保障。

4）推广简易

预警装置安装调试简便，根据山洪灾害调查评价成果，通过合理选择安装地点，科学设定预警指标，专业人员定期维护，设备安装后能够长期使用，适合在山洪临河隐患危险区推广应用。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本实用新型，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。

Claims (9)

1.一种山洪灾害预警装置，其特征是：包括水位监测系统、雨量监测系统、数据控制模块、数据传输系统、报警模块、供电模块；水位监测系统采用水位计监测河道水位；所述雨量监测系统采用翻斗式雨量计监测雨量；数据控制模块的远程终端单元RTU通过历史数据预设河道的正常水位、准备转移水位、立即转移水位，及接收的水位计监测的河道水位高度、翻斗式雨量计监测的雨量数据，控制报警模块发出相应的报警信息；数据传输系统通过4G无线网络传输视频图像数据；报警模块具有声光电报警功能；供电模块采用太阳能供电模式，向预警装置提供电力。

2.根据权利要求1所述山洪灾害预警装置，其特征是：所述水位计为雷达式水位计，通过传感器识别水位高度。

3.根据权利要求2所述山洪灾害预警装置，其特征是：所述水位监测系统包括水尺查看读取水位高度。

4.根据权利要求1所述山洪灾害预警装置，其特征是：所述翻斗式雨量计监测雨量，并接收、显示和存储雨量信息。

5.根据权利要求1所述山洪灾害预警装置，其特征是：所述数据传输系统采用4G和北斗卫星双信道通讯，且互为备份。

6.根据权利要求1所述山洪灾害预警装置，其特征是：所述报警模块的LED显示屏、声光报警器由远程终端单元获得的水位监测系统的水位计、雨量监测系统的翻斗式雨量计的监测数据发布报警信息。

7.根据权利要求6所述山洪灾害预警装置，其特征是：

所述报警模块接收的报警信息包括本地自组网报警、电话报警、短信报警、多站联动报警；所述报警模块的信息播报包括平台播报、麦克风现地播报、预存录音播报，通过手机单发、群发报警信息。

8.根据权利要求1所述山洪灾害预警装置，其特征是：立杆固定设置在河道左岸或右岸的固定建筑物上，沿立杆轴向由下至上依次设置有水平杆、设备箱、太阳能电池板、LED显示屏、翻斗式雨量计，远程终端单元RTU设置在设备箱内，声光报警器设置在设备箱外侧；

所述水平杆的前端固定安装有水位计，水位计的传感器对准河道横截面的中部；斜拉杆的一端与水平杆固定连接，另一端与立杆固定连接。

9.根据权利要求8所述山洪灾害预警装置，其特征是：根据所述河道水位高度预设的正常水位、准备转移水位、立即转移水位，数据控制模块的预警平台根据实时水位数据结合降雨量进行演算，当水面高度达到或超过准备转移水位时，判断是否有进行转移的必要；若预计水面高度将会超过立即转移水位，声光报警器发出红光和广播报警信号，LED显示屏显示红色字体的立即转移报警信息。

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