一种多要素监测一体化预警系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种多要素监测一体化预警系统及方法，该系统包括：多要素采集装置和多个监测及报警装置，其中，多要素采集装置位于室外，每个监测及报警装置均位于室内，且每个监测及报警装置分别与多要素采集装置相连，以由位于室内的每个监测及报警装置与位于室外的多要素采集装置进行通信。本发明专利技术采用室外采集和室内监测报警一对多的结合方式，实现了入户型报警，同时向多个用户通知报警信息，增加预警的可靠性和及时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及雨量监测及预警
，特别设及一种多要素监测一体化预警系统 及方法。
技术介绍
现阶段防灾减灾预警设备分为群测群防监测设备和群测群防预警设备两部分。具 有采集信息不全面、灾情传递不及时、站点重复建设、运行成本高、维护要求高等问题。防灾 减灾建设中的雨量监测报警站、无线预警广播站、图像视频监测站，具有采集信息不全面、 灾情传递不及时、站点重复建设、运行成本高、维护要求高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。 为此，本专利技术的目的在于提出，采用室外 采集和室内监测报警一对多的结合方式，实现了与家庭日用品相结合入户型报警，同时向 多个用户（群发）通知报警信息，增加预警的可靠性和及时性，解决了预警信息传递"最后 一公里"便捷入户报警的需求，同时可做到"有险报警，无险日用"，将预警专用设备与日用 品结合从日常生活提升民众预警意识，为防灾预警信息普及提供成本低廉平台。 为了实现上述目的，本专利技术一方面的实施例提供一种多要素监测一体化预警系 统，其特征在于，包括：多要素采集装置和多个监测及报警装置，其中，所述多要素采集装置 位于室外，每个所述监测及报警装置均位于室内，且每个所述监测及报警装置分别与所述 多要素采集装置相连，W由位于所述室内的每个监测及报警装置与位于室外的所述多要素 采集装置进行通信，其中， 所述多要素采集装置用于采集当前环境下的多种环境参数，所述多要素采集装置 包括；图像采集模块、雨量采集模块、水位采集模块、位移采集模块、光照采集模块、PM2. 5 检测模块、环境数据集成检测模块、时钟模块、第一和第二通信模块W及供电模块，其中， 所述图像采集模块用于采集当前环境中的外部环境的图像数据；[000引所述雨量采集模块用于采集当前环境中的雨量数据； 所述水位采集模块用于对当前环境中的水位数据进行定点采集和连续采集； 所述位移采集模块用于对当前环境中的滑坡位移进行采集； 所述光照采集模块用于对当前环境中的光照强度进行采集； 所述PM2. 5检测模块用于对当前环境中的PM2. 5强度进行采集； 所述环境数据集成检测模块用于对当前环境中的风速、风向、温度、湿度、气压进 行义集； 所述时钟模块用于统计降雨时长； 所述第一和第二通信模块分别与所述雨量采集模块、水位采集模块和时钟模块 相连，其中所述第一通信模块进一步与所述监测及报警装置无线相连，用于接收所述雨量 数据、水位数据和降雨时长，向所述监测及报警装置发送所述雨量数据、水位数据和降雨时 长，所述第二通信模块与GSM/GPRS公共网络相连，用于通过GSM/GPRS通信方式向移动终端 发送所述雨量数据、水位数据和降雨时长W供所述用户实时监控； 所述供电模块用于向所述雨量采集模块、水位采集模块、时钟模块和第一通信模 块进行供电； 每个所述监测及报警装置用于根据所述雨量数据、水位数据和降雨时长判断对应 的雨量报警类型，并发出报警信号，所述监测及报警装置包括：第=通信模块、预警阔值分 析模块、报警模块和显示模块，其中，[001引所述第=通信模块与所述第一通信模块、上游设备的通信模块及下游设备的通信 模块相连，用于接收来自所述第一通信模块的当前设备的所述雨量数据、水位数据和降雨 时长、W及所述上游设备和下游设备的雨量数据和水位数据； 所述预警阔值分析模块用于根据所述当前设备的雨量数据、水位数据和降雨时长 分析得到场次降雨量和时段降雨量，根据所述场次降雨量和时段降雨量与多个预设的雨量 报警类型进行比对，获取当前对应的雨量报警类型，在获取当前对应的雨量报警类型之后， 所述预警阔值分析模块进一步根据实时接收到的雨量数据和水位数据，判断是否发生涨 水，如果判断发生涨水，则上调一个级别的雨量报警类型，重新定时，检测当前水位；如果判 断发生退水，则下调一个级别的雨量报警类型，重新定时，检测当前水位；如果判断水位不 变，则保持当前雨量报警类型，重新定时，检测当前水位；所述预警阔值分析模块还用于根 据上游设备和下游设备的雨量数据和水位数据，每隔预设时间间隔判断当前设备的水位是 否发生变化，如果所述当前设备的水位发生变化，则进一步根据上游设备和下游设备的雨 量数据和水位数据，判断上游设备和下游设备的水位变化；如果所述上游设备和下游设备 均退水，则所述当前设备发布安全消息；如果所述上游设备涨水且下游设备退水，则所述当 前设备发布最高级别的洪水预警信息；如果所述上游设备和下游设备均涨水，则所述当前 设备根据当前水位高度发布相应级别的洪水预警信息； 所述报警模块用于根据当前对应的雨量报警类型，W音频广播和/或蜂鸣形式向 外界发出报警信号； 所述显示模块用于显示所述雨量数据和预警等级W供用户查看及监控。 其中，所述水位采集模块包括；多路接触式水位传感器接口，用于对当前环境中的 水位数据进行定点采集；RS232水位计接口，用于对当前环境中的水位数据进行连续采集； 无线水位采集器接口，用于通过无线方式采集水位数据。其中，所述供电模块采用冗余供电设计，包括；基于最大功率电跟踪MPPT的太阳 能供电单元、蓄电池供电单元和市电供电单元。其中，所述第一通信模块包括；GFSK调制通信发送单元、2-GFSK调制通信单元、MSK调制通信单元、FSK调制通信单元或ASK调制通信单元；所述第二通信模块包括；GSM/ GPRS通信单元；所述第S通信模块包括；GFSK调制通信接收单元。其中，所述预警阔值分析模块对所述场次降雨量和时段降雨量进行综合分析生成 雨量综合数据，将所述雨量综合数据与依次与第一至第=级雨量报警类型进行比对，其中， 第一至第=级雨量报警类型对应的严重级别依次降低，每级雨量报警类型包括多个时段报 警阔值；所述预警阔值分析模块将所述雨量综合数据依次与第一至第=级雨量报警类型中 各个预设时段报警阔值比对，当符合其中一个预设时段报警阔值时，则判断所述当前对应 的报警类型为该预设时段报警阔值所属的雨量报警类型；在判断当前对应的报警类型为第 一级雨量报警类型时，所述预警阔值分析模块每隔第一预设时长进行一次监测报警动作； 在判断当前对应的报警类型为第二级雨量报警类型时，所述预警阔值分析模块每隔第二预 设时长进行一次监测报警动作；在判断当前对应的报警类型为第=级雨量报警类型时，所 述预警阔值分析模块每隔第=预设时长进行一次监测报警动作；其中，第一至第=预设时 长的时间长度依次增加。 其中，所述监测及报警装置还用于根据统计当前区域的时段累计雨量和降雨强度 PI、降雨强度与有效累积雨量关系RTI，根据计算得到上述=组数据设置临界雨量指标，进 一步将当前采集到的雨量数据、水位数据和降雨时长与临界雨量指标进行比对，设置当前 的降雨等级，其中，所述临界雨量指标包括；警觉性指标、准备转移指标和立即转移指标， 其中，RTI=PIXR，R=R〇+P。，R为有效累积雨量，R。为场次累积雨量，P。为前期 降雨之和。[002引其中，所述移动终端内安装有远程监控预警APP应用，用户通过该远程监控预警APP应用对监测地区和测站进行管理，并可W实时查看来自所述多要素监测一体化预警系 统的雨量数据和水位数据，W及远程向所述多要素监测一体化预警系统发出控制指令；所 述多要素监测一体化预警本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多要素监测一体化预警系统，其特征在于，包括：多要素采集装置和多个监测及报警装置，其中，所述多要素采集装置位于室外，每个所述监测及报警装置均位于室内，且每个所述监测及报警装置分别与所述多要素采集装置相连，以由位于所述室内的每个监测及报警装置与位于室外的所述多要素采集装置进行通信，其中，所述多要素采集装置用于采集当前环境下的多种环境参数，所述多要素采集装置包括：图像采集模块、雨量采集模块、水位采集模块、位移采集模块、光照采集模块、PM2.5检测模块、环境数据集成检测模块、时钟模块、第一和第二通信模块以及供电模块，其中，所述图像采集模块用于采集当前环境中的外部环境的图像数据；所述雨量采集模块用于采集当前环境中的雨量数据；所述水位采集模块用于对当前环境中的水位数据进行定点采集和连续采集；所述位移采集模块用于对当前环境中的滑坡位移进行采集；所述光照采集模块用于对当前环境中的光照强度进行采集；所述PM2.5检测模块用于对当前环境中的PM2.5强度进行采集；所述环境数据集成检测模块用于对当前环境中的风速、风向、温度、湿度、气压进行采集；所述时钟模块用于统计降雨时长；所述第一和第二通信模块分别与所述雨量采集模块、水位采集模块和时钟模块相连，其中所述第一通信模块进一步与所述监测及报警装置无线相连，用于接收所述雨量数据、水位数据和降雨时长，向所述监测及报警装置发送所述雨量数据、水位数据和降雨时长，所述第二通信模块与GSM/GPRS公共网络相连，用于通过GSM/GPRS通信方式向移动终端发送所述雨量数据、水位数据和降雨时长以供所述用户实时监控；所述供电模块用于向所述雨量采集模块、水位采集模块、时钟模块和第一通信模块进行供电；每个所述监测及报警装置用于根据所述雨量数据、水位数据和降雨时长判断对应的雨量报警类型，并发出报警信号，所述监测及报警装置包括：第三通信模块、预警阈值分析模块、报警模块和显示模块，其中，所述第三通信模块与所述第一通信模块、上游设备的通信模块及下游设备的通信模块相连，用于接收来自所述第一通信模块的当前设备的所述雨量数据、水位数据和降雨时长、以及所述上游设备和下游设备的雨量数据和水位数据；所述预警阈值分析模块用于根据所述当前设备的雨量数据、水位数据和降雨时长分析得到场次降雨量和时段降雨量，根据所述场次降雨量和时段降雨量与多个预设的雨量报警类型进行比对，获取当前对应的雨量报警类型，在获取当前对应的雨量报警类型之后，所述预警阈值分析模块进一步根据实时接收到的雨量数据和水位数据，判断是否发生涨水，如果判断发生涨水，则上调一个级别的雨量报警类型，重新定时，检测当前水位；如果判断发生退水，则下调一个级别的雨量报警类型，重新定时，检测当前水位；如果判断水位不变，则保持当前雨量报警类型，重新定时，检测当前水位；所述预警阈值分析模块还用于根据上游设备和下游设备的雨量数据和水位数据，每隔预设时间间隔判断当前设备的水位是否发生变化，如果所述当前设备的水位发生变化，则进一步根据上游设备和下游设备的雨量数据和水位数据，判断上游设备和下游设备的水位变化；如果所述上游设备和下游设备均退水，则所述当前设备发布安全消息；如果所述上游设备涨水且下游设备退水，则所述当前设备发布最高级别的洪水预警信息；如果所述上游设备和下游设备均涨水，则所述当前设备根据当前水位高度发布相应级别的洪水预警信息；所述报警模块用于根据当前对应的雨量报警类型，以音频广播和/或蜂鸣形式向外界发出报警信号；所述显示模块用于显示所述雨量数据和预警等级以供用户查看及监控。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：严建华，
申请(专利权)人：北京国信华源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11