城市内涝监测预报预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种城市内涝监测预报预警系统，包括视频网关设备、内涝监测设备、内涝预警设备和云端服务器，视频网关设备分别与内涝监测设备、内涝预警设备、云端服务器相连，且视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备之间的网络连接为无线自组网；视频网关设备，用于接收内涝监测设备发送的积水水深数据以及云端服务器发送的实测降雨数据，经过处理以判断当前内涝监测点是否存在内涝风险，并将内涝风险判断结果反馈给云端服务器，在存在内涝风险时，对当前内涝监测点进行现场抓拍，并向内涝预警设备发送预警指令，预警设备显示预警信息。本实用新型专利技术提高了内涝预报预警的实时性，减轻了云端服务器计算的压力，降低了对通信带宽的要求。

【技术实现步骤摘要】
城市内涝监测预报预警系统
本技术涉及一种城市内涝监测预报预警系统，属于内涝监测预报预警领域。
技术介绍
城市内涝的发生往往由暴雨导致，具有成灾速度快，危害性大等特点，在诸如隧道等低洼地带，甚至可能几分钟之内积水就从0上涨到接近1米深。因此，一方面内涝的监测预报预警对时效性要求非常高，另一方面内涝预报模型的计算也需要占用一定的资源和时间，尤其是面向数以百计的内涝点同时进行模拟预报计算时，服务器承受的计算压力将非常重，大量数据来回传输对网络带宽的要求也更高。
技术实现思路
本技术目的是为了解决上述现有技术的问题，提供了一种城市内涝监测预报预警系统，该系统的视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备自成网络体系，三者是自动联动的，不需要人工进行干预，可保证在恶劣气象条件下的系统可靠性，并且通过视频网关设备判断是否存在内涝风险，提高了内涝预警预报的实时性，减轻了云端服务器计算的压力，降低了对通信带宽的要求。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种城市内涝监测预报预警系统，所述系统包括视频网关设备、内涝监测设备、内涝预警设备和云端服务器，所述视频网关设备分别与内涝监测设备、内涝预警设备、云端服务器相连，且视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备之间的网络连接为无线自组网；所述视频网关设备，用于接收内涝监测设备发送的积水水深数据以及云端服务器发送的实测降雨数据，经过处理以判断当前内涝监测点是否存在内涝风险，在存在内涝风险时，对当前内涝监测点进行现场抓拍，并向内涝预警设备发送预警指令，同时将内涝风险判断结果反馈给云端服务器。进一步的，所述视频网关设备包括处理器、摄像头、数据通信模块和自组网通信模块，所述摄像头与处理器相连，所述处理器通过数据通信模块与云端服务器相连，并通过自组网通信模块与内涝监测设备、内涝预警设备相连。进一步的，所述视频网关设备还包括内置电池，所述内置电池与处理器相连，内置电池支持外接太阳能充电。进一步的，所述视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备之间的网络连接为LoRa自组网，视频网关设备作为主机，内涝监测设备和内涝预警设备作为从机。进一步的，所述视频网关设备保持在线状态，能够随时接收内涝监测设备发来的数据。进一步的，所述内涝监测设备包括壳体、控制板、内置天线、液位感应板和供电电池，控制板、液位感应板和供电电池均设置在壳体的内部，控制板上设有单片机和自组网通信模块，液位感应板、供电电池和自组网通信模块分别与单片机相连。进一步的，所述内涝监测设备定时采集积水深度，当积水深度大于0时，启动LoRa传输，并通过自组网通信模块、内置天线将监测到的积水水深数据发送给视频网关设备。进一步的，所述内涝预警设备包括LED显示屏、数据传输模块和电源管理模块，所述数据传输模块与LED显示屏相连，所述电源管理模块用于为LED显示屏供电。进一步的，所述电源管理模块包括内置电池，所述内置电池支持外接太阳能充电。进一步的，所述内涝预警设备保持在线状态，能够随时接收视频网关设备发来的预警指令，当无预警指令时，LED显示屏处于关闭状态，当接收到预警指令后，LED显示屏打开并显示报警内容。本技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本技术通过视频网关设备接收内涝监测设备发送的积水水深数据以及接收云端服务器发送的实测降雨数据，经过处理以判断当前内涝监测点是否存在内涝风险，并将内涝风险判断结果反馈给云端服务器，在当前内涝监测点存在内涝风险时，立即对当前内涝监测点进行现场抓拍，并联动预警设备发出报警信息，警示周边行人及车辆，同时云端服务器更新内涝监测预报平台的内涝风险信息，并将内涝风险信息推送到信息发布平台，通过视频网关设备完成内涝风险的判断，提高了内涝预报预警的实时性，减轻了云端服务器计算的压力，降低了对通信带宽的要求。2、本技术的视频网关设备具有自组网通信模块，通过自组网通信模块与内涝监测设备、内涝预警设备相连，即视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备自成网络体系，且视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备是自动联动的，不需要人工进行干预，公网依赖度小，可保证在恶劣气象条件下的系统可靠性，同时降低了设备通讯成本。3、本技术的视频网关设备具有摄像头，在内涝监测点存在内涝风险时，对内涝监测点进行现场抓拍，由于内涝风险发生时具备现场图像画面，对内涝情况反映更直观，有助于水务管理部门快速评估决策。4、本技术的内涝监测设备将控制板、内置天线、液位感应板和供电电池设置在壳体的内部，使得整体结构十分小巧，采用液位感应板可以实现无外露触点的隔离式测量方式，能够应对恶劣环境，并且能够保证测量结果的可靠性和准确性。5、本技术系统部署灵活，每个设备均可单独替换，组合方式灵活，可适用于涵隧、立交桥底、主干道等各种易出现内涝的场景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术实施例的城市内涝监测预报预警系统的架构图。图2为本技术实施例的视频网关设备的结构框图。图3为本技术实施例的内涝监测设备的结构框图。图4为本技术实施例的内涝监测设备其中一个角度的立体结构图。图5为本技术实施例的内涝监测设备另一个角度的立体结构图。图6为本技术实施例的内涝监测设备中一个角度的分解结构图。图7为本技术实施例的内涝监测设备中另一个角度的分解结构图。图8为本技术实施例的内涝监测设备中液位感应板的原理图。图9为本技术实施例的内涝监测设备中液位感应板的正面分布图。其中，101-视频网关设备，1011-处理器，1012-摄像头，1013-数据通信模块，1014-自组网通信模块，102-内涝监测设备，1021-壳体，10211-螺纹孔，10212-安装固定孔，10213-天线孔，1022-控制板，10221-单片机，10222-无线传输模块，1023-内置天线，1024-液位感应板，10241-感应区，10242-感应电容转换电路，1025-供电电池，1026-背板，10261-通孔，10262-充电孔，1027-液位线，103-内涝预警设备，104-云端服务器，105-移动终端。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。...

【技术保护点】
1.一种城市内涝监测预报预警系统，其特征在于，所述系统包括视频网关设备、内涝监测设备、内涝预警设备和云端服务器，所述视频网关设备分别与内涝监测设备、内涝预警设备、云端服务器相连，且视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备之间的网络连接为无线自组网；/n所述视频网关设备，用于接收内涝监测设备发送的积水水深数据以及云端服务器发送的实测降雨数据，经过处理以判断当前内涝监测点是否存在内涝风险，在存在内涝风险时，对当前内涝监测点进行现场抓拍，并向内涝预警设备发送预警指令，同时将内涝风险判断结果反馈给云端服务器。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市内涝监测预报预警系统，其特征在于，所述系统包括视频网关设备、内涝监测设备、内涝预警设备和云端服务器，所述视频网关设备分别与内涝监测设备、内涝预警设备、云端服务器相连，且视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备之间的网络连接为无线自组网；
所述视频网关设备，用于接收内涝监测设备发送的积水水深数据以及云端服务器发送的实测降雨数据，经过处理以判断当前内涝监测点是否存在内涝风险，在存在内涝风险时，对当前内涝监测点进行现场抓拍，并向内涝预警设备发送预警指令，同时将内涝风险判断结果反馈给云端服务器。


2.根据权利要求1所述的城市内涝监测预报预警系统，其特征在于，所述视频网关设备包括处理器、摄像头、数据通信模块和自组网通信模块，所述摄像头与处理器相连，所述处理器通过数据通信模块与云端服务器相连，并通过自组网通信模块与内涝监测设备、内涝预警设备相连。


3.根据权利要求2所述的城市内涝监测预报预警系统，其特征在于，所述视频网关设备还包括内置电池，所述内置电池与处理器相连，内置电池支持外接太阳能充电。


4.根据权利要求1所述的城市内涝监测预报预警系统，其特征在于，所述视频网关设备、内涝监测设备和内涝预警设备之间的网络连接为LoRa自组网，视频网关设备作为主机，内涝监测设备和内涝预警设备作为从机。


5.根据权利要求1所述的城市内涝监测预报...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文龙，杨跃，陈伟昌，潘璀林，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44