雨量雷达智能预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种雨量雷达智能预警系统，它包括信息采集层(1)、数据库层(2)、应用服务支撑层(3)和用户应用平台(4)，所述的信息采集层(1)收集设备运行状态、系统运行环境和数据处理流程等信息，并通过数据交换平台实现数据交换和入库；所述的数据库层(2)：实现信息存储、管理和服务；所述的应用服务支撑层(3)：提供系统运行信息统计分析、告警策略管理、告警服务和监控信息展示等服务；所述的用户应用平台(4)：提供系统运行实时监视信息、系统运行情况查询和分析，监控平台管理。本发明专利技术以雨量雷达探测降雨为核心，雨量雷达发射高频脉冲信号，借助于云、雨等的散射来测量降水目标的强度、径向速度和谱宽，最终获得一定地域范围内的高分辨率格点面雨量。

Rain radar intelligent early warning system

【技术实现步骤摘要】
雨量雷达智能预警系统
本专利技术涉及的是一种智能预警系统，具体涉及一种雨量雷达智能预警系统。
技术介绍
传统的降雨观测是通过翻斗雨量计、人工雨量计等设备来实现的，由于降雨具有不连续分布特性，因此雨量计布设密度必须足够大，才能有效监控降雨情况，尤其是局地强降雨发生时，如果降雨区域没有雨量计布设，无法获知强降雨信息，则很有可能带来不可估量的损失。近年来，随着科学技术的发展，出现了基于多普勒原理的雨量雷达降雨观测技术，单部雷达可以监控半径36km范围内的各个区域的面雨量，有效解决了传统雨量计观测降雨代表性不足的问题。雨量雷达降雨观测技术已逐步被行业认可和重视，目前正处于全国推广应用阶段。雨量雷达系统由一部雷达站、四个雨滴谱监测站、一套数据接收处理系统、一套业务应用系统组成。其中雷达站由发射机、接收机、信号处理机、伺服系统、供配电系统、雷达控制终端、数据处理终端等组成，用于实现对周边云朵、雨滴、冰雹等气象目标进行实时探测，雷达站与中心站通过有线网络进行数据传输和命令交互。雨滴谱监测站由激光雨滴谱仪、数采设备、太阳能供电系统等组成，用于实现对降雨速度谱和粒径谱的监测，并以此对雷达监测数据进行标校，实现高精度降雨监测。雨滴谱监测站数据通过GPRS/4G等无线方式传送至中心站。中心站数据接收处理系统对雷达探测数据、雨滴谱数据进行分析处理，最终得到雷达监测区域的格点雨量值。业务应用系统基于每个探测周期的格点雨量进行累加，并以图形表格形式在GIS系统上进行展示，并根据需要进行洪水预报分析、山洪预警分析、城市内涝分析以及海绵城市分析应用等。根据上述背景介绍可知，雨量雷达系统不仅涉及雨量雷达、雨滴谱监测站等复杂电子设备，还涉及数据接收、数据分析处理、业务应用等复杂软件系统；既有GPRS/4G无线通信，又有有线网络通信；有采用太阳能供电的无人值守设备，也有交流供电的大功率设备，有的甚至涉及远距离交变电传输；系统处理数据量庞大、数据流程繁杂；系统任务繁重、数据实时性要求高。由此可见，影响雨量雷达系统数据质量和系统稳定性的环节非常多，任何一个相关环节出现问题，有可能导致系统停止运行、数据精度下降、数据不可信，还有可能导致设备受损、寿命下降、运维工作增加、运维成本昂贵。这些环节如果监控不到位，处理不及时，将导致系统运行不可靠、数据不可信、系统运维工作量大、系统运维成本高。但由于影响环节巨多，位置分散，出现问题的时间点也不确定，完全靠人工管理不太现实，因此有必要设计一种智能分析手段，实现对上述问题的自动实时预警。目前国内已建雨量雷达系统建设尚没有实现一套运维监控系统全面监控整个雨量雷达系统，管理人员需要人工观测收集多个软硬件系统的运行数据和状态，并通过大量总结分析才能得出系统是否健壮、数据是否可信，这些分析工作对人员素质要求极高，对于没有专业对口人员的单位，存在较大挑战。综上所述，本专利技术设计了一种雨量雷达智能预警系统。
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雨量雷达智能预警系统，实现对雨量雷达系统各环节进行整体监控，以便于及时发现故障、及时实施维护维修。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：雨量雷达智能预警系统，包括信息采集层、数据库层、应用服务支撑层和用户应用平台，所述的信息采集层收集设备运行状态、系统运行环境和数据处理流程等信息，并通过数据交换平台实现数据交换和入库；所述的数据库层：实现信息存储、管理和服务；所述的应用服务支撑层：提供系统运行信息统计分析、告警策略管理、告警服务和监控信息展示等服务；所述的用户应用平台：提供系统运行实时监视信息、系统运行情况查询和分析，监控平台管理。所述的雨量雷达系统智能预警流程如下：每个时间周期内，采集基础监视信息，由FTP传输进行统一入库。根据采集到的信息进行汇总分析，进而判断运行状态“正常、告警、报错”，在监控管理平台显示，同时后台进行告警提醒，由运维人员处理报错信息。所述的监视规则如下：统一以绿色、黄色、红色表示监控汇总信息的状态：1、绿色表示正常；2、黄色表示告警，即可以运行但会影响产品生成的时间和质量；3、红色表示报错，必须人为处理异常情况。所述的雨量雷达系统智能预警的监视方案分为三个层级，第一层级是运行环境监视，第二层级是处理流程监视，第三层级是程序监视，监视方案制定的原则是通过“三步”操作即可定位出现的问题。总体监控是以图形的方式展现中心机与服务器的运行状态，以中心机与服务器之间的连线表示网络连接状况。本专利技术旨在对系统设备运行状况监视、流程监控、数据监控、运行环境监控、系统运行情况统计分析、错误告警提醒、发布预警功能等，具体系统内容由以下几个方面组成：对雷达设备、雨滴谱设备运行状况进行监视；对雨量雷达监测数据、雨量雷达监测产品等处理流程的监控；对雨滴谱数据、雨量雷达监测数据、雨量雷达监测产品数据、面雨量产品数据、格点雨量统计分析产品数据的监控；对系统运行环境的监控，主要包括有：计算机（CPU、进程、内存、磁盘）、网络和供电系统等；对系统运行情况进行统计分析，针对错误情况及时告警提醒；对局部(如城市或泥石流易发区等)出现的暴雨发布预警，生成高密度网格降雨为洪水预报系统提供高精度预报信息服务。系统也可对冰雹进行探测，实现了冰雹灾害的定性预警。本专利技术具有以下有益效果：1、利用软件工具实现实时在线自动分析，管理人员只需关注一个界面即可知系统正常与否，使用简单便利，有效解决了人工分析工作量大、工作难度大的问题。2、系统不间断实时在线监控告警，将各类运行状态信息通过邮件或短信方式推送给管理人员，管理人员可以足不出户随时随地掌握系统状态，有利于在第一时间内发现并解决系统故障和告警，掌握暴雨预警信息，大大提高了系统运维的有效性。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为本专利技术的系统架构图；图2为本专利技术的总体监控示意图；图3为本专利技术的功能模块示意图；图4为本专利技术的网络拓扑图。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1-4，本具体实施方式采用以下技术方案：雨量雷达智能预警系统，包括信息采集层1、数据库层2、应用服务支撑层3和用户应用平台4，所述的信息采集层1收集设备运行状态、系统运行环境和数据处理流程等信息，并通过数据交换平台实现数据交换和入库；所述的数据库层2：实现信息存储、管理和服务；所述的应用服务支撑层3：提供系统运行信息统计分析、告警策略管理、告警服务和监控信息展示等服务；所述的用户应用平台4：提供系统运行实时监视信息、系统运行情况查询和分析，监控平台管理。所述的雨量雷达系统智能预警流程如下：每个时间周期内，采集基础监视信息，由FTP传输进行统一入库。根据采集到的信息进行汇总分析，进而判断运行状态“正常、告本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.雨量雷达智能预警系统，其特征在于，包括信息采集层(1)、数据库层(2)、应用服务支撑层(3)和用户应用平台(4)，所述的信息采集层(1)收集设备运行状态、系统运行环境和数据处理流程等信息，并通过数据交换平台实现数据交换和入库；所述的数据库层(2)：实现信息存储、管理和服务；所述的应用服务支撑层(3)：提供系统运行信息统计分析、告警策略管理、告警服务和监控信息展示等服务；所述的用户应用平台(4)：提供系统运行实时监视信息、系统运行情况查询和分析，监控平台管理。/n

【技术特征摘要】
1.雨量雷达智能预警系统，其特征在于，包括信息采集层(1)、数据库层(2)、应用服务支撑层(3)和用户应用平台(4)，所述的信息采集层(1)收集设备运行状态、系统运行环境和数据处理流程等信息，并通过数据交换平台实现数据交换和入库；所述的数据库层(2)：实现信息存储、管理和服务；所述的应用服务支撑层(3)：提供系统运行信息统计分析、告警策略管理、告警服务和监控信息展示等服务；所述的用户应用平台(4)：提供系统运行实时监视信息、系统运行情况查询和分析，监控平台管理。


2.根据权利要求1所述的雨量雷达智能预警系统，其特征在于，所述的雨量雷达系统智能预警流程如下：每个时间周期内，采集基础监视信息，由FTP传输进行统一入库；根据采集到的信息进行汇总分析，进而判断运行状态“正常、告警、报错”，在监控管理平台显示，同时后台进行告警提醒，由运维人员处理报错信息。


3.根据权利要求1所述的雨量雷达智能预警系统，其特征在于，所述的雨量雷达系统智能预警的监视方案分为三个层级，第一层级是运行环境监视，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴礼福，刘文涛，巩怀永，严帆，吴学侃，
申请(专利权)人：亿水泰科北京信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11