气象灾害自动化监测预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气象灾害自动化监测预警系统，它涉及气象预警技术领域。它包括大气压强传感器、辐射传感器、光照传感器、土壤水份传感器、大气温湿度传感器、风速仪、风向仪、雨雪传感器、降雨量传感器、土壤温度传感器、固定式测斜仪、GPS定位仪组成的前端采集单元、中段传输单元和网络平台，前端采集单元与中段传输单元连接，中段传输单元与网络平台连接，前端采集单元可实现现场监测数据全自动采集和主动发送，能够兼容多种类型的传感器，分布在不同区域内的自动化监测站均通过无线通讯网络与网络平台连接。本发明专利技术操作便捷，监测数据真实稳定，处理分析迅速，随时随地掌握现场信息，可重复利用，节省人力成本，兼容性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是气象预警
，具体涉及气象灾害自动化监测预警系统。
技术介绍
气象灾害是自然灾害中最为频繁而又严重的灾害，而我国是世界上自然灾害发生十分频繁、灾害种类甚多，造成损失十分严重的少数国家之一，每年由于干旱、洪涝、台风、暴雨、冰雹等灾害危及到人民生命和财产的安全，国民经济也受到了极大的损失，而且，随着经济的高速发展，自然灾害造成的损失亦呈上升发展趋势，直接影响着社会和经济的发展，因此，做好防御和减轻气象灾害，保护国家和人民生命财产安全，各级气象主管机构所属的气象台站向社会公众发布气象灾害预警信号是十分普遍的方式。现有的气象预警装置存在以下问题：监测数据难以做到快速回传、快速处理分析，难以快速了解信息，且受制于时间、空间、成本的限制，难以随时随地掌握现场信息；此外，由于天气条件、项目执行过程的需求变化、周边环境变化引起的监测频率增加从而导致监测成本剧增，不利于气象预警的快速应用和发展。为了解决上述问题，设计一种新型的气象灾害自动化监测预警系统还是很有必要的。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种气象灾害自动化监测预警系统，结构简单，设计合理，操作便捷，监测数据真实稳定，处理分析迅速，实现全程随时随地地掌握现场信息，可重复利用，节省人力成本，兼容性好，实用性强，易于推广使用。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：气象灾害自动化监测预警系统，包括前端采集单元、中段传输单元和网络平台，前端采集单元与中段传输单元连接，中段传输单元与网络平台连接，所述前端采集单元包括有大气压强传感器、辐射传感器、光照传感器、土壤水份传感器、大气温湿度传感器、风速仪、风向仪、雨雪传感器、降雨量传感器、土壤温度传感器、固定式测斜仪、GPS定位仪，前端采集单元可实现现场监测数据全自动采集和主动发送，能够兼容多种类型的传感器，可以处理模拟量、数字量信号，可以根据具体监测项目的差异，减少或扩容接入的传感器设备，上述传感器均接至中段传输单元。作为优选，所述的中段传输单元由MCU智能测量单元、DTU单元、基站组成，MCU智能测量单元与包含多个传感器的前端采集单元连接，MCU智能测量单元接DTU单元，DTU单元与基站连接，基站通过3G、4G、GPRS、Internet、北斗无线通讯网络中的一种或组合与网络平台连接，中段传输单元采用 GPRS、网桥、电台、4G 网络等成熟无线传输设备手段，灵活组网，满足监测项目所处不同区域的通讯网络状态要求，因地制宜地布设有线或无线通讯网络，实现全天候监测数据的快速传输、处理、分析。作为优选，所述的网络平台包括有服务器、防火墙、交换机、手机、笔记本、台式机、打印机，服务器与无线通讯网络连接，服务器连接有防火墙，防火墙与交换机连接，交换机分别与手机、笔记本、台式机、打印机连接，手机与无线通讯网络连接，网络平台实现移动平台如手机、平台电脑等移动智能平台的数据访问、接受预警信息，实现实时地数据查询、远程设置、远程查看设备运行信息，各类型图标如柱状图、折线图、趋势图的展示及简单报表输出，包含每天定时指定路径输出、即时手动输出等。作为优选，所述的大气压强传感器、辐射传感器、光照传感器、土壤水份传感器、大气温湿度传感器、风速仪、风向仪、雨雪传感器、降雨量传感器、土壤温度传感器、固定式测斜仪、GPS定位仪、MCU智能测量单元、DTU单元、基站均安装在自动化监测站中，自动化监测站中还包括有提供动力来源的电源系统，电源系统由一个或多个太阳能电池板并联稳压器和一个或多个充电池组成。作为优选，所述的自动化监测站设置有多个，每个自动化监测站均通过无线通讯网络与网络平台连接，自动化监测站作为本地监测站点，全自动化的、无人值守的、实时的采集各类、多个监测传感器的数据，并本地存储，处理分析、数据上传，自动化监测站能够采集多种传感器数据，主要由于其采集器的智能化、模块化、扩展化的设备特性，采集器内部可以增加或减少不同传感器的采集模块，实现对采集传感器种类与数量的扩容与减少，与网络平台互动实现对监测站的自动化管理，如设备运行日志、数据管理、自动化关键设备控制，如固件更新与故障维护等。本专利技术的有益效果：(1)监测数据稳定可靠：采用成熟的无线采集和发送技术，通过设备自检、设定阈值、系统异常判定机制等技术手段，保证监测数据的真实可靠、不间断回传，快速处理、分析。(2)随时随地地掌握信息：系统实现在线远程操控，配置定时和即时两种采集模块，通过本地服务器或移动智能终端设备，突破时间、空间、成本的限制，实现全程随时随地地掌握现场信息。(3)重复利用价格低廉：本系统前端采集所涉及的无线发送模块及数据集成模块均为可重复性利用产品，设备安装、调试完毕即可实现数据的采集、传输工作，监测工程结束后可回收；整个监测过程中仅需安装人员进行部分硬件维护和部分硬件现场或远程升级更新，极大地节省人力成本；解决了因天气条件、项目执行过程的需求变化、周边环境变化引起的监测频率增加从而导致监测成本剧增的问题。(4)兼容性强应用广泛：本系统可兼容大部分监测市场上现有或普及监测元件、设备及仪器，系统对元件设备的适应、兼容性极强；在此基础上，系统实现工程监测多参数的采集，可广泛地应用于气象监测、水利工程监测、防灾监测、隧道监测、环境监测、隧道监测、桥梁监测等监测工程，结合系统管理平台，自由组合，实现大数据平台和单一工程系统的有机结合。(5)操作界面友好，操作便捷：将系统软件平台设置为前端展示、分析数据、查看设备在线状态；后端设置设备参数、查看设备在线状态。前端主要为管理者提供便捷操作、通观全局服务，后台主要为工程专业技术人员安装调试、设定各类参数、系统维护服务。在前后端各项注释清晰、化繁为简，操作便捷，以实际需求为出发点，有效区分不同用户群体，同时，按照根据用户级别给予不同操作权限，避免失误操作和造成不必要的后果。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术自动化监测站的结构框图；图3为本专利技术多个自动化监测站的应用结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参照图1-3，本具体实施方式采用以下技术方案：气象灾害自动化监测预警系统，包括前端采集单元1、中段传输单元2和网络平台3，前端采集单元1与中段传输单元2连接，中段传输单元2与网络平台3连接，所述前端采集单元1包括有大气压强传感器101、辐射传感器102、光照传感器103、土壤水份传感器104、大气温湿度传感器105、风速仪106、风向仪107、雨雪传感器108、降雨量传感器109、土壤温度传感器110、固定式测斜仪111、GPS定位仪112，前端采集单元1可实现现场监测数据全自动采集和主动发送，能够兼容多种类型的传感器，可以处理模拟量、数字量信号，可以根据具体监测项目的差异，减少或扩容接入的传感器设备，上述传感器均接至中段传输单元2。值得注意的是，所述的中段传输单元2由MCU智能测量单元201、DTU单元202、基站203组成，MCU智能测量单元201与包含多个传感器的前端采集单元1连接，MCU智能测量单元201接DTU单元202，DTU单元20本文档来自技高网...

【技术保护点】
气象灾害自动化监测预警系统，其特征在于，包括前端采集单元(1)、中段传输单元(2)和网络平台(3)，前端采集单元(1)与中段传输单元(2)连接，中段传输单元(2)与网络平台(3)连接，所述前端采集单元(1)包括有大气压强传感器(101)、辐射传感器(102)、光照传感器(103)、土壤水份传感器(104)、大气温湿度传感器(105)、风速仪(106)、风向仪(107)、雨雪传感器(108)、降雨量传感器(109)、土壤温度传感器(110)、固定式测斜仪(111)、GPS定位仪(112)，大气压强传感器(101)、辐射传感器(102)、光照传感器(103)、土壤水份传感器(104)、大气温湿度传感器(105)、风速仪(106)、风向仪(107)、雨雪传感器(108)、降雨量传感器(109)、土壤温度传感器(110)、固定式测斜仪(111)、GPS定位仪(112)均接至中段传输单元(2)，前端采集单元(1)可实现现场监测数据全自动采集和主动发送，能够兼容多种类型的传感器，可以处理模拟量、数字量信号，可以根据具体监测项目的差异，减少或扩容接入的传感器设备。

【技术特征摘要】
1.气象灾害自动化监测预警系统，其特征在于，包括前端采集单元(1)、中段传输单元(2)和网络平台(3)，前端采集单元(1)与中段传输单元(2)连接，中段传输单元(2)与网络平台(3)连接，所述前端采集单元(1)包括有大气压强传感器(101)、辐射传感器(102)、光照传感器(103)、土壤水份传感器(104)、大气温湿度传感器(105)、风速仪(106)、风向仪(107)、雨雪传感器(108)、降雨量传感器(109)、土壤温度传感器(110)、固定式测斜仪(111)、GPS定位仪(112)，大气压强传感器(101)、辐射传感器(102)、光照传感器(103)、土壤水份传感器(104)、大气温湿度传感器(105)、风速仪(106)、风向仪(107)、雨雪传感器(108)、降雨量传感器(109)、土壤温度传感器(110)、固定式测斜仪(111)、GPS定位仪(112)均接至中段传输单元(2)，前端采集单元(1)可实现现场监测数据全自动采集和主动发送，能够兼容多种类型的传感器，可以处理模拟量、数字量信号，可以根据具体监测项目的差异，减少或扩容接入的传感器设备。2.根据权利要求1所述的气象灾害自动化监测预警系统，其特征在于，所述的中段传输单元(2)由MCU智能测量单元(201)、DTU单元(202)、基站(203)组成，MCU智能测量单元(201)与包含多个传感器的前端采集单元(1)连接，MCU智能测量单元(201)接DTU单元(202)，DTU单元(202)与基站(203)连接，基站(203)通过3G、4G、GPRS、Internet、北斗无线通讯网络中的一种或组合与网络平台(3)连接，中段传输单元(2)采用 GPRS、网桥、电台、4G 网络等成熟无线传输设备手段，灵活组网，满足监测项目所处不同区域的通讯网络状态要求，因地制宜地布设有线或无线通讯网络，实现全天候监测数据的快速传输、处理、分析。3.根据权利要求1或2所述的气象灾害自动化监测预警系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海禹胜信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31