城市防汛预警预报系统技术方案

本发明专利技术公开了城市防汛预警预报系统，包括水量检测部件、雷达雨量检测部件、主控模块以及预警模块，水量检测部件设置在城市排水系统中以检测各个排水节点的水量信息，雷达雨量检测部件预测未来降雨信息，主控模块分别与雷达雨量检测部件、水量检测部件连接以接收未来降雨信息以及水量信息并且分析处理，主控模块与预警模块连接以根据处理结果控制预警模块预报汛情，本设计在汛情发生前即可通过预测未来降雨信息分析出汛情，并且通过预警模块进行公布，使得工作人员、市民有足够时间进行反应以及应急处理，大大减少了灾害的影响。

【技术实现步骤摘要】
城市防汛预警预报系统
本专利技术涉及预警预报系统，特别是一种应用于城市防汛监控的预警预报系统。
技术介绍
近年来随着城市化进程加快，加之极端暴雨天气频发，城市防汛形势严峻，内涝灾害严重，影响人民的生命财产安全。各地市高度重视城市防汛工作，不断加大城市排水防涝设施建设力度，大幅提高城市防涝标准。高标准的防汛工程措施固然重要，但由于缺乏科学有效的主动防汛非工程体系以及相应的预警预报系统，应对处理城市内涝灾害的效率依然低下，其中包括以下几个方面。(一)缺乏实况监测，信息获取滞后城市排水防涝设施是一个综合系统，涉及排水管渠、闸门泵站、河湖水系等以及其中的各个排水节点，科学合理的调度指令离不开降雨过程中实时动态监测数据支撑，关键节点的水位、流量，区域的实时降雨及预测降雨数据对于防汛系统综合调度至关重要。(二)极端天气频发，降雨分布不均城市热岛效应导致极端暴雨天气频发，存在降雨时间、空间分布不均的特点，历时短、雨峰提前、雨强大造成地表径流迅速形成洪峰，超出管渠过流能力，低洼区域产生内涝。(三)缺乏预警预报，决策调度被动城市防汛过程时间紧、任务重，传统方式多依靠巡查上报，再下达处置指令，决策调度被动，效率低下。通过降雨预测、模型计算为核心的预警预报系统可以提前预判汛情，主动防御，提高防汛效率。(四)内业外业孤立、防汛效率低下城市防汛离不开外业巡查处置和内业的信息综合分析，传统的防汛模式缺乏内业分析环节，造成防汛过程效率低下。以往的城市防汛系统，只是单纯地对城市排水系统中的各个排水节点的水位、雨量、水质等进行监控，这些检测都是在出现汛情之后的实时数据，在雨量较大，导致水位升高超过阈值时，预警模块才会发生报警，此时再又各个专家生成应对的应急备案，会产生一定程度的滞后性，对事故处理不够及时，容易造成不良后果。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种预测未来降雨信息来提前预警的城市防汛预警预报系统。本专利技术采用的技术方案是：城市防汛预警预报系统，包括：雷达雨量检测部件，用于预测未来降雨信息；水量检测部件，设置在城市排水系统中以检测各个排水节点的水量信息；主控模块，分别与雷达雨量检测部件、水量检测部件连接以接收未来降雨信息以及水量信息并且分析处理；预警模块，主控模块与预警模块连接以根据处理结果控制预警模块预报汛情。所述水量检测部件包括若干个分别对应城市排水系统中各个节点以检测各个节点水量信息的水量检测单元以及若干个分别对应各个水量检测单元并且记录该水量检测单元位置信息的水量定位单元，所述主控模块分别与水量检测单元、水量定位单元连接。还包括与主控模块连接的储存模块，储存模块内储存有城市排水系统的GIS地理信息以及城市排水系统中各个节点的连通拓扑信息，主控模块将各个节点水量信息、位置信息以及未来降雨信息与GIS地理信息、连通拓扑信息整合成城市排水系统的水量拓扑模型，并通过预警模块进行展示。所述水量检测单元包括水位检测仪和/或水质检测仪和/或雨量计和/或视频监控器。所述预警模块包括图像展示单元，与主控模块连接以显示水量拓扑模型，并且实时更新水量信息、位置信息以及未来降雨信息以基于水量拓扑模型动态显示水量变化；和/或，报警单元，与主控模块连接以当水量拓扑模型的水量信息或者位置信息或者未来降雨信息超过预设阀值时进行报警。还包括预案生成模块，预案生成模块储存有若干套防汛方案，主控模块与预案生成模块连接基于水量拓扑模型分析得出内涝位置和/或内涝范围和/或内涝时间以及相应地内涝级别，并根据内涝位置和/或内涝范围和/或内涝时间以及相应地内涝级别选取防汛方案。还包括审核输入模块，审核输入模块与主控模块电性连接以提供外部用户确认选取防汛方案，主控模块在确认选取防汛方案后通过预警模块预报防汛方案。还包括第一无线通信模块，第一无线通信模块与主控模块连接以使主控模块与外部的移动设备无线通信连接，主控模块通过第一无线通信模块向移动设备传输信息。还包括设置在外部车辆上的GPS定位模块、第二无线通信模块以及分别与GPS定位模块、第二无线通信模块连接的处理模块，GPS定位模块用于检测运输车的位置信息，第二无线通信模块与第一无线通信模块配合以使处理模块与主控模块构成无线通信连接。本专利技术的有益效果：本专利技术城市防汛预警预报系统，水量检测部件设置在城市排水系统中，进而检测各个排水节点的水量信息，雷达雨量检测部件能够对云层等进行检测，从而预测出未来降雨信息，主控模块接收未来降雨信息以及水量信息，并且根据各个排水节点实时的水量信息以及未来降雨信息，判断在未来的降雨量下，各个节点的水量会不会超出预警阀值，主控模块再通过预警模块预报汛情，本设计在汛情发生前即可通过预测未来降雨信息分析出汛情，并且通过预警模块进行公布，使得工作人员、市民有足够时间进行反应以及应急处理，大大减少了灾害的影响。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的说明。图1是本专利技术防汛预警预报系统的原理图。图2是本专利技术防汛预警预报系统的信号处理流程图。具体实施方式如图1-图2所示，本专利技术城市防汛预警预报系统，包括水量检测部件1、雷达雨量检测部件2、主控模块3以及预警模块4，水量检测部件1设置在城市排水系统中以检测各个排水节点的水量信息，雷达雨量检测部件2检测云层分布、移动轨迹、移动速度来预测未来降雨信息，主控模块3分别与雷达雨量检测部件2、水量检测部件1连接以接收未来降雨信息以及水量信息并且分析处理，主控模块3与预警模块4连接以根据处理结果控制预警模块4预报汛情。其中，城市排水系统中的各个排水节点基本由管网节点、河湖节点、泵站闸门节点、易涝节点等几种类型组成，管网节点包括排水管网关键汇流点、地势低洼区域干管节点、临近河湖的关键节点等等；河湖节点包括河道湖泊堤岸低洼区域、容易对上游排水管道造成顶托的区域点；泵站闸门节点包括闸门前后、泵站前池等影响调控调度的关键点位；易涝节点包括立交桥、下凹涵洞、低洼路段。此类节点均可设置水量检测部件1，水量检测部件1包括若干个分别对应城市排水系统中各个节点以检测各个节点水量信息的水量检测单元11以及若干个分别对应各个水量检测单元11并且记录该水量检测单元11位置信息的水量定位单元12，所述主控模块3分别与水量检测单元11、水量定位单元12连接。此处的水量检测单元11包括水位检测仪和/或水质检测仪和/或雨量计和/或视频监控器，此处的水量检测单元11可根据上述排水节点的不同相应设置，并且收集数据。水量定位单元12可以是对应每个排水节点都有程序编码，在水量检测单元11向主控模块3发送数据时会附带相应的编码，主控模块3即可得知该数据从对应的是哪个排水节点，水量定位单元12还可以是卫星定位芯片，将检测的位置信息与数据打包进行发送，从而得知位置信息。本设计通过雷达降水外推技术，利用天气雷达数据通过大数据分布式并行计算，并采用基于机器学习和光流外推法预测降水，外推精度与实况对比误差仅了1-5dbz。水量检测部件设置在城市排水系统中，进而检测各个排水节点的水量信息，雷达雨量检测部件能够对云层等进行检测，从而预测出未来降雨信息，主控模块接收未来降雨信息以及水量信息，并且根据各个排水节点实时的水量信息以及未来降雨信息，判断在未来的降雨量下，各个节点的水量会不会超出预警本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.城市防汛预警预报系统，其特征在于,包括：雷达雨量检测部件，用于预测未来降雨信息；水量检测部件，设置在城市排水系统中以检测各个排水节点的水量信息；主控模块，分别与雷达雨量检测部件、水量检测部件连接以接收未来降雨信息以及水量信息并且分析处理；预警模块，主控模块与预警模块连接以根据处理结果控制预警模块预报汛情。

【技术特征摘要】
1.城市防汛预警预报系统，其特征在于,包括：雷达雨量检测部件，用于预测未来降雨信息；水量检测部件，设置在城市排水系统中以检测各个排水节点的水量信息；主控模块，分别与雷达雨量检测部件、水量检测部件连接以接收未来降雨信息以及水量信息并且分析处理；预警模块，主控模块与预警模块连接以根据处理结果控制预警模块预报汛情。2.根据权利要求1所述的城市防汛预警预报系统，其特征在于：所述水量检测部件包括若干个分别对应城市排水系统中各个节点以检测各个节点水量信息的水量检测单元以及若干个分别对应各个水量检测单元并且记录该水量检测单元位置信息的水量定位单元，所述主控模块分别与水量检测单元、水量定位单元连接。3.根据权利要求2所述的城市防汛预警预报系统，其特征在于：还包括与主控模块连接的储存模块，储存模块内储存有城市排水系统的GIS地理信息以及城市排水系统中各个节点的连通拓扑信息，主控模块将各个节点水量信息、位置信息以及未来降雨信息与GIS地理信息、连通拓扑信息整合成城市排水系统的水量拓扑模型，并通过预警模块进行展示。4.根据权利要求2所述的城市防汛预警预报系统，其特征在于：所述水量检测单元包括水位检测仪和/或水质检测仪和/或雨量计和/或视频监控器。5.根据权利要求3所述的城市防汛预警预报系统，其特征在于：所述预警模块包括图像展示单元，与主控模块连接以显示水量拓扑模型，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：李社春，谭锦欣，朱志文，王健雄，李东阳，
申请(专利权)人：中山市爱科应用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44