一种城市雨量异常的预警方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种城市雨量异常的预警方法及装置。其中方法包括，通过在城市内均匀安插雨量收集器，检测城市的降水量；利用城市河流湖泊段水量的增量减去周边城市河流湖泊段对城市河流湖泊段的水量影响值得到城市的真实排水量；利用降水量、排水量与城市积累水量三者的关系，得出城市不同时刻所积累的水量并计算出单位时间间隔积累水量的增量，通过积累水量的增量与零的大小来判定数据是否异常；实时监测城市的水位并分级设置预警阈值线，通过比对实时水位与预警阈值线的关系，以及此时数据是否发生异常做出相应的预警。本发明专利技术将雨量异常的监测结合水位分级预警，对发生相应情况时进行预警，尽可能减少了人员的伤亡和民众的财产损失。财产损失。财产损失。

An early warning method and device for abnormal urban rainfall

【技术实现步骤摘要】
一种城市雨量异常的预警方法及装置


[0001]本专利技术涉及雨量监测
，特别是涉及一种城市雨量异常的预警方法 及装置。

技术介绍

[0002]目前各地突发的洪涝灾害特别多，特别是大城市内涝，不仅会影响经济， 而且会给更多人的财产甚至生命造成威胁。现在市场上监测雨量异常数据的方 法就是在平台上设置雨量计监测数据阈值，超过阈值则认为雨量达到了异常状 态就开始进行预警等通知操作，但只根据阈值会导致雨量在超短时间内急速增 加时无法达到提前预警，等到达到阈值时再组织群众疏散已经来不及了。
[0003]鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是在城市水位到达危险阈值线之前，如何监测城 市积累降水量急剧增加的数据异常，并根据异常及时预留时间做出相应的预警 和补救措施的问题
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种城市雨量异常的预警方法，包括：将城市区 域按照预设网格面积均匀的网格化，在每个网格中心设置带有监测雨量传感器 的雨水收集器，每隔单位时间，监测雨水收集器收集的降水量，通过均匀分布 的雨水收集器收集的降水量间接获取城市的降水量；
[0007]城市通过排水系统将降水排到城市的河流湖泊，利用单位时间城市河流湖 泊段水量的增加值与周边城市河流湖泊段对城市河流湖泊段水量的影响值的差 值，来表征单位时间城市的真实排水量；
[0008]通过城市降水量、排水量以及城市积累水量三者的关系，得出城市不同时 刻的积累水量，并计算出每间隔单位时间城市积累水量的增量，通过单位时间 城市的积累水量的增量与零的大小判定数据是否异常；
[0009]设置城市的实时水位的第一预警阈值线、第二预警阈值线和第三预警阈值 线，并且，相邻预警阈值线设定预设高度差值；
[0010]实时监测城市的实时水位，比对城市的实时水位与第一预警阈值线、第二 预警阈值线和第三预警阈值线的大小，以及单位时间的降水增量是否异常，做 出相应的预警。
[0011]优选的，所述通过均匀分布的雨水收集器收集的降水量间接获取城市的降 水量，具体为：
[0012]通过每个雨水收集器的有效截面积和城市内雨水收集器的个数，得出城市 雨水收集器总有效面积；
[0013]通过城市内雨水收集器的总有效面积和城市的总面积，得出雨水收集器总 有效
面积所占城市面积的比例；
[0014]根据城市雨水收集器总有效面积所占城市面积的比例，以及城市内雨水收 集器所收集的降水量，得出城市的降水量。
[0015]优选的，通过城市河流湖泊段水位的升高与城市河流湖泊段面积的乘积计 算城市河流湖泊段水量的增加值。
[0016]优选的，城市河流湖泊水位由城市河流湖泊所在的降水量、城市排水量， 以及周边城市河流湖泊段对城市河流湖泊段水量的影响值共同决定，具体为：
[0017]城市河流湖泊所在位置单位时间降水越多，水位上升越快，越少则水位上 升越慢；
[0018]城市单位时间排到河流湖泊内的水越多，水位上升越快，越少则水位上升 越慢；
[0019]周边城市单位时间对城市河段水量影响值越大，表示水位上升越快，越小 则水位上升越慢，其中，影响值为正数则表示周边城市的水流向城市内，使得 城市河流湖泊水位上升，影响值为负数则表示城市内的水流向周边城市，使得 城市河流湖泊水位下降。
[0020]优选的，所述通过在城市内的河流湖泊设置传感器，以及城市与周边城市 边界处设置流量传感器，每间隔相同时间，监测一次城市的河流湖泊水位，具 体为：
[0021]选取一个参考点作为零水位点；
[0022]在城市河流湖泊段沿水流方向按第一预设间距均匀安插水位传感器；
[0023]通过水位传感器获取城市河流湖泊段的平均水位。
[0024]优选的，获取所述周边城市河流湖泊段对城市河流湖泊段水量的影响值， 具体步骤为：
[0025]在河流湖泊上游段和城市河流湖泊段交界处的横截面的水面上按第二预设 间距均匀安插流量传感器，并获取水流方向，通过流量传感器得到河流湖泊上 游段和城市河流湖泊段水流交界处的第一平均速度和方向；
[0026]在河流湖泊下游段和城市河流湖泊段交界处的横截面的水面上按第二预设 间距均匀安插流量传感器，并获取水流方向，通过流量传感器得到河流湖泊上 游段和城市河流湖泊段水流交界处的第二平均速度和方向；
[0027]根据城市河流湖泊上游段和城市河流湖泊段的平均水位差，测量出截面处 水位差所代表的区域面积，通过第一平均速度和方向，计算出上游段对城市河 流湖泊段的影响水量；
[0028]根据城市河流湖泊下游段和城市河流湖泊段的平均水位差，测量出截面处 水位差所代表的区域面积，通过第二平均速度和方向，计算出下游段对城市河 流湖泊段的影响水量；
[0029]通过上游段对城市河流湖泊段的影响水量和下游段对城市河流湖泊段的影 响水量，计算出周边城市对城市河段的水量影响值。
[0030]优选的，所述城市降水量、排水量以及城市积累水量三者的关系，具体为： 城市积累水量等于城市降水量减去城市排水量。
[0031]优选的，所述通过单位时间城市的积累水量的增量与零的大小判定数据是 否异常，具体为：
[0032]当城市积累水量增量大于零时，表示城市积累的水量在增加，判定为异常 数据；
[0033]当城市积累水量增量等于零时，表示城市积累的水量维持现有水平，不增 加也不减少，判定为正常数据；
[0034]当城市积累水量增量小于零时，表示城市积累的水量在降低，判定为正常 数据。
[0035]优选的，所述比对城市的实时水位与第一预警阈值线、第二预警阈值线和 第三预警阈值线的大小，以及单位时间城市积累水量的增量是否异常，做出相 应的预警，具体包括：
[0036]当实时水位达到第一预警阈值线时，并且，此时单位时间城市积累水量的 增量大于零时，发出第一预警信号；
[0037]当实时水位达到第二预警阈值线时，并且，此时单位时间城市积累水量的 增量大于零时，发出第二预警信号；
[0038]当实时水位达到第三预警阈值线时，并且，此时单位时间城市积累水量的 增量大于零时，发出第三预警信号。
[0039]第二方面，本专利技术还提供了一种城市雨量异常的预警装置，用于实现第一 方面所述的城市雨量异常的预警方法，所述装置包括：
[0040]至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理 器执行，用于执行第一方面所述的城市雨量异常的预警方法。
[0041]第三方面，本专利技术还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存 储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执 行，用于完成第一方面所述的城市雨量异常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市雨量异常的预警方法，其特征在于，包括：将城市区域按照预设网格面积均匀的网格化，在每个网格中心设置带有监测雨量传感器的雨水收集器，每隔单位时间，监测雨水收集器收集的降水量，通过均匀分布的雨水收集器收集的降水量间接获取城市的降水量；城市通过排水系统将降水排到城市的河流湖泊，利用单位时间城市河流湖泊段水量的增加值与周边城市河流湖泊段对城市河流湖泊段水量的影响值的差值，来表征单位时间城市的真实排水量；通过城市降水量、排水量以及城市积累水量三者的关系，得出城市不同时刻的积累水量，并计算出每间隔单位时间城市积累水量的增量，通过单位时间城市的积累水量的增量与零的大小判定数据是否异常；设置城市的实时水位的第一预警阈值线、第二预警阈值线和第三预警阈值线，并且，相邻预警阈值线设定预设高度差值；实时监测城市的实时水位，比对城市的实时水位与第一预警阈值线、第二预警阈值线和第三预警阈值线的大小，以及单位时间的降水增量是否异常，做出相应的预警。2.根据权利要求1所述的城市雨量异常的预警方法，其特征在于，所述通过均匀分布的雨水收集器收集的降水量间接获取城市的降水量，具体为：通过每个雨水收集器的有效截面积和城市内雨水收集器的个数，得出城市雨水收集器总有效面积；通过城市内雨水收集器的总有效面积和城市的总面积，得出雨水收集器总有效面积所占城市面积的比例；根据城市雨水收集器总有效面积所占城市面积的比例，以及城市内雨水收集器所收集的降水量，得出城市的降水量。3.根据权利要求1所述的城市雨量异常的预警方法，其特征在于，通过城市河流湖泊段水位的升高与城市河流湖泊段面积的乘积计算城市河流湖泊段水量的增加值。4.根据权利要求1所述的城市雨量异常的预警方法，其特征在于，城市河流湖泊水位由城市河流湖泊所在的降水量、城市排水量，以及周边城市河流湖泊段对城市河流湖泊段水量的影响值共同决定，具体为：城市河流湖泊所在位置单位时间降水越多，水位上升越快，越少则水位上升越慢；城市单位时间排到河流湖泊内的水越多，水位上升越快，越少则水位上升越慢；周边城市单位时间对城市河段水量影响值越大，表示水位上升越快，越小则水位上升越慢，其中，影响值为正数则表示周边城市的水流向城市内，使得城市河流湖泊水位上升，影响值为负数则表示城市内的水流向周边城市，使得城市河流湖泊水位下降。5.根据权利要求1所述的城市雨量异常的预警方法，其特征在于，所述通过在城市内的河流湖泊设置传感器，以及城市与周边城市边界处设置流量传感器，每间隔相同时间，监测一次城市的河流湖泊水位，具体为：选取一个参考点作为零水位点；在城市河流湖泊段沿水流方向按第一预设间距均匀安插水位传感器；通过水位传感器获取城市河流湖泊段的平均水位。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，张永强，傅锦荣，李泽波，沈旭明，李庄庄，
申请(专利权)人：武汉达梦数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：