基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统，主要包括车载系统、信息采集系统、无线通讯系统、中央数据系统、信息发布平台和区域监测终端。所述车载系统和信息采集系统分别实时检测城市各区域汽车尾气排量和气象信息，通过无线通讯系统反馈到中央数据系统处理，然后在信息发布平台发布降水预告；若有局部降水发生，中央数据系统则发送指令到城市各区域的区域监测终端检测降水量，根据降水量大小决定是否在信息发布平台发布城市内涝预告。

【技术实现步骤摘要】
基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统
本专利技术涉及城市内涝监测系统领域，特别涉及一种城市内涝的预测系统。
技术介绍
众所周知城市内涝是城市化的一种自然灾害，给人们生活、出行、工作带来了极大的影响。从城市内涝发生的原因深究，其原因之一就是交通问题。城市现代化，汽车排放的尾气会导致空气中粉尘，颗粒物较多，容易产生凝结核，同时加重了热量的超常排放，形成“雨岛相应”，从而促进局部大降水或者连续性降水。在全球范围内，发展中国家对城市内涝的重视性没有发达国家高，故我国在防范、处理城市内涝的技术层面上还不够完善，实践中许多城市在预防城市内涝方面和处理城市内涝方面都达不到预想的效果。现有的城市内涝监测系统通常经过监测降雨时低洼处积水高度来判定城市内涝发生，之后才采取措施处理，此时积水已形成，城市交通已经受到积水影响，再制定处理方案为时已晚，交通疏导工作和排水工作很难进行；并且如果内涝影响区域过大，人员来不及调动，所造成的有害影响会更大。
技术实现思路
为解决上述技术问题，防止“雨岛效应”带来局部大降水，本专利技术提供一种基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统。该系统是通过监测城市中每辆汽车的尾气排放量，结合气象信息数据分析，理论上得出城市哪一处上方容易聚集发生局部强降水，对城市局部降水进行预报，提前做好排水防护准备工作；降水发生后，把该区域的监测终端监测的降水量和降水强度汇总到中央控制中心进行分析处理，制定具体交通疏导和排水方案，从而防止城市内涝产生。基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统主要包括车载系统、信息采集系统、无线通讯系统、中央数据系统、信息发布平台和区域监测终端。所述无线通讯系统是基于GPRS通讯网络的无线通讯系统，未特别指出时本专利技术采用所有无线通讯模块都是GPRS网络通讯；所述的车载系统主要包括OBD系统，GPS定位系统和无线通讯模块I；所述的信息采集系统主要包括信息采集器、无线通讯模块II、A\D转换模块和气象系统；所述中央数据系统主要包括数据汇总中心、数据处理中心和历史数据库；所述区域监测终端安装分布在城市市区各个区域，其布置密度1个/0.25m²,为主要由雨量器、压力传感器、控制处理器、电源和无线通讯模块III组成。所述每辆汽车上的车载系统中，由OBD系统监测汽车多个系统和部件，包括发动机、催化转换器、颗粒捕集器、排放控制系统，燃油系统等，同时将汽车油耗能、空燃比、节气门开度、颗粒量、排放控制量等与汽车尾气排放量有关的数据储存在OBD系统内储存器上，无线通讯模块I连接OBD系统内储存器，通过GPRS网络传输到城市中央数据系统；同时GPS定位系统通过GSM网络通讯也将每辆汽车时刻位置共享到中央数据系统，在其计算机显示端上显示出所监测城市各个时段车辆在各个区域的流量。所述信息采集系统中信息采集器安置在城市各个天文气象台内，分别连接气象系统和A/D转换模块，且A/D转换模块连接无线通讯模块II，收集包括风向、湿度、温度等所有气象信息，并由A/D转换模块转换成数字信号，通过无线通讯模块II传输到中央数据系统。所述中央数据系统的数据汇总中心连接数据处理中心，数据处理中心连接历史数据库；数据汇总中心对车载系统和信息采集系统传送来的所有数据汇总后送入数据处理中心进行处理分析，同时数据默认存入历史数据库；历史数据库储存有城市近50年各个区域在各个时段的降水量、降水强度、车流量和空气饱和度等数据，数据处理中心结合其城市历史数据、各个区域车辆活动范围及尾气排量和风向信息等气象数据分析出某区域的降水概率。其中车载系统和信息采集系统监测到某区域汽车的流量和尾气排放量较多，尾气排放主要污染物一氧化碳、碳氢化合物、氮级化物在大气污染分担率分别达到72%、74%、5%、颗粒（PM）大于130及空气相对湿度达到90%时，此区域上空会发生“雨岛效应”，产生局部气流上升促进凝结核的增多，极易导致城市局部降水；数据处理中心把这个信息与历史数据库里历年来此区域的降水情况结合分析，综合得出此区域降水概率，这时候即可通过GPRS网络通讯在信息发布平台发布降水预告，提醒人民群众和有关部门即将有降水。同时中央数据系统就会通过GPRS网络通讯发出启动指令到指定区域监测终端上，区域监测终端的雨量器底部安装有锂电池电源、无线通讯模块III和控制处理器，三者相互电性连接，内部的储水瓶底面安置着压力传感器，压力传感器连接控制处理器。电源启动供电，雨量器内部的压力传感器就会开始监测工作，雨量器会记录该区域的降水量和降水强度。如短时间内雨量器的储水瓶已满，则压力传感器达到预设值，证明此次降雨量较大，极易导致城市内涝的发生；压力传感器的信息反馈到中央数据系统，随后在信息发布平台发布城市内涝预警，有关部门可提前做好排水防护措施，交通部门可有充足的时间制定交通疏导方案，进行车辆行人引导调整。本专利技术的优点：本专利技术用车载系统中的OBD系统和GPS定位系统对每辆汽车进行尾气排量监测，并把相关数据储存通过GPRS网络和GSM网络传输到中央数据系统汇总分析，其在城市内所监控的区域大，覆盖范围广，设备简单成本低，解决了传统技术监测城市内涝需在城市大范围建设大量监测设备，劳民伤财的问题，同时本专利技术从降雨的根本原因上思考，监测数据精准可靠。附图说明图1是所述基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统的系统框架图。图2是所述区域监测终端的结构图。图示标记如下：1、车载系统；2、信息采集系统；3、区域监测终端；4、中央数据系统5、信息发布平台；6、压力传感器；7、控制处理器；8、无线通讯模块III；9、漏斗；10、固定器；11、储水瓶。具体实施方式下面结合附图和具体实例对本技术作进一步说明。实施例：基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统如图1所示，主要包括车载系统1、信息采集系统2、无线通讯系统、中央数据系统4、信息发布平台5和区域监测终端3。所述无线通讯系统是基于GPRS通讯网络的无线通讯系统，未特别指出时本专利技术采用所有无线通讯模块都是GPRS网络通讯；所述的车载系统1主要包括OBD系统，GPS定位系统和无线通讯模块I；所述的信息采集系统2主要包括信息采集器、无线通讯模块II、气象系统和A\D转换模块；所述中央数据系统4主要包括数据汇总中心、数据处理中心和历史数据库；所述区域监测终端3安装分布在城市市区各个区域，其布置密度1个/0.25m²,为主要由雨量器、压力传感器、控制处理器、电源和无线通讯模块III组成。所述每辆汽车上的车载系统1中，由OBD系统监测汽车多个系统和部件，包括发动机、催化转换器、颗粒捕集器、排放控制系统，燃油系统等，同时将汽车油耗能、空燃比、节气门开度、颗粒量、排放控制量等与汽车尾气排放量有关的数据储存在OBD系统内储存器上，无线通讯模块I连接OBD系统内储存器，通过GPRS网络传输到城市中央数据系统4；同时GPS定位系统通过GSM网络通讯也将每辆汽车时刻位置共享到中央数据系统4，在其计算机显示端上显示出所监测城市各个时段车辆在各个区域的流量。所述信息采集系统2中信息采集器安置在城市各个天文气象台内，分别连接气象系统和A/D转换模块，且A/D转换模块连接无线通讯模块II，收集包括风向、湿度、温度等所有气象信息，并由A/D转换模块转换成数字信号，通过无线通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统，其特征是：主要包括车载系统、信息采集系统、无线通讯系统、中央数据系统、信息发布平台和区域监测终端；所述的车载系统主要包括OBD系统、GPS定位系统和无线通讯模块I；所述的信息采集系统主要包括信息采集器、无线通讯模块II、气象系统和A\D转换模块；所述中央数据系统主要包括数据汇总中心、数据处理中心和历史数据库；所述区域监测终端主要由雨量器、压力传感器、控制处理器、电源和无线通讯模块III组成。

【技术特征摘要】
1.基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统，其特征是：主要包括车载系统、信息采集系统、无线通讯系统、中央数据系统、信息发布平台和区域监测终端；所述的车载系统主要包括OBD系统、GPS定位系统和无线通讯模块I；所述的信息采集系统主要包括信息采集器、无线通讯模块II、气象系统和A\D转换模块；所述中央数据系统主要包括数据汇总中心、数据处理中心和历史数据库；所述区域监测终端主要由雨量器、压力传感器、控制处理器、电源和无线通讯模块III组成。2.根据权利要求1所述的基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统，其特征在于：所述无线通讯系统是基于GPRS通讯网络的无线通讯系统。3.根据权利要求1所述的基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统，其特征在于：所述的车载系统中，由OBD系统监测汽车多个系统和部件，包括发动机、催化转换器、颗粒捕集器、排放控制系统和燃油系统，同时将汽车油耗能、空燃比、节气门开度、颗粒量、排放控制量与汽车尾气排放量有关的数据储存在OBD系统内储存器上，无线通讯模块I连接OBD系统内储存器，通过GPRS网络传输到城市中央数据系统；同时GPS定位系统通过GSM网络通讯也将每辆汽车时刻位置共享到中央数据系统，在其计算机显示端上显示出所监测城市各个时段车辆在各个区域的流量。4.根据权利要求1所述的基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统，其特征在于：所述的信息采集系统中，信息采集器安置在城市各个天文气象台内，分别连接气象系统和A/D转换模块，且A/D转换模块连接无线通讯模块II，信息采集器收集气象信息，包括风向、湿度和温度，并由A/D转换模块转换成数字信号，通过无线通讯模块II传输到中央数据系统。5.根据权利要求1所述的基于监测汽车尾气排量的城市内涝预测系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃央央，
申请(专利权)人：广西南宁荣威德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45