一种基于北斗定位的水文监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及水文监测技术领域，具体为一种基于北斗定位的水文监测系统及方法，包括：水文监测模块、数据采集模块、数据库、通信数据管理模块、通信时间管理模块和北斗通信模块，通过水文监测模块对河流进行水文监测并获取水文信息，通过数据采集模块采集监测到的水文信息和历史监测信息，通过通信数据管理模块规划核对监测到的水文信息并对无用的水文信息做删除处理，通过通信时间管理模块分析水文监测中心接收到水文信息的同步程度，调整不同水文监测站发送监测到的水文信息的时间，通过北斗通信模块利用北斗发送终端发送核对并处理后的水文信息，减轻了北斗通信的数据传输负担并降低了数据传输的失败率，提高了水文监测中心接收信息同步性。接收信息同步性。接收信息同步性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗定位的水文监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及水文监测
，具体为一种基于北斗定位的水文监测系统及方法。

技术介绍

[0002]水文监测指的是对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨、水质等，由于河堤设施存在老化、坝体渗水等问题，在遇到强降雨时容易发生溃坝事件，甚至引起山洪等重大事故，需要实时对河流水位和雨量进行监测并传输水文信息，但是，对于部分很偏僻的地区，新建的监测站位置人迹罕至，无市电、无手机信号，监测工作十分困难，通过北斗定位监测站位置，并利用北斗卫星将监测到的水文信息传输给外界，能够保证水文信息的及时传输；然而，现有的水文监测方式仍存在一些问题：首先，利用北斗通信时传输的数据量有限，在进行水文监测并传输水文信息时，有时水文信息中会存在无用数据，无须进行传输，现有的监测方式无法在合适的时间删除无用数据以减轻数据传输负担，无法提高数据传输的成功率；其次，对部分大面积河流进行水文监测时往往需要多个水文监测站，受各种因素影响，多个水文监测站同一时间发送的水文信息不能被北斗终端同步接收，相关人员在分析水文信息时无法进行参照，现有的监测方式无法调整水文监测站发送水文信息的时间，无法保证水文信息的同步接收以及时提供水文信息分析参照、提高分析效率。
[0003]所以，人们需要一种基于北斗定位的水文监测系统及方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于北斗定位的水文监测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于北斗定位的水文监测系统，所述系统包括：水文监测模块、数据采集模块、数据库、通信数据管理模块、通信时间管理模块和北斗通信模块；所述水文监测模块的输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述数据库的输入端，所述数据库的输出端连接所述通信数据管理模块和通信时间管理模块的输入端，所述通信数据管理模块和通信时间管理模块的输出端连接所述北斗通信模块的输入端；通过所述水文监测模块对河流进行水文监测并获取水文信息；通过所述数据采集模块采集监测到的水文信息和历史监测信息；通过所述通信数据管理模块规划核对监测到的水文信息并对无用的水文信息做删除处理；通过所述通信时间管理模块分析水文监测中心接收到水文信息的同步程度，依据同步程度选择并调整不同水文监测站发送监测到的水文信息的时间；
通过所述北斗通信模块按调整后的时间利用北斗发送终端发送核对并处理后的水文信息至水文监测中心，利用北斗通信技术传输水文信息，通过监测站的北斗发送终端和水文监测中心的北斗接收终端发送并接收水文信息，有利于保证偏僻地区监测到的水文信息的及时传输，帮助及时发现并解决异常问题。
[0006]进一步的，所述水文监测模块包括水位监测单元和雨量监测单元；所述水位监测单元用于利用雷达水位计对河流水位进行实时监测；所述雨量监测单元用于利用雨量筒对雨量进行实时监测，将监测到的水位和雨量数据传输到所述数据采集模块。
[0007]进一步的，所述数据采集模块包括水文数据采集单元和监测信息采集单元；所述水文数据采集单元的输入端连接所述水位监测单元和雨量监测单元的输出端，所述水文数据采集单元和监测信息采集单元的输出端连接所述数据库的输入端；通过所述水文数据采集单元采集以往监测到的水位和雨量数据；通过北斗定位对同一条河流进行水文监测的监测站位置，所述监测信息采集单元用于采集以往不同监测站发送水文信息的时间信息和水文监测中心接收到水文信息的时间信息。
[0008]进一步的，所述通信数据管理模块包括水文信息分析单元和数据删除管理单元；所述水文信息分析单元的输入端连接所述数据库的输出端，所述水文信息分析单元的输出端连接所述数据删除管理单元的输入端，所述数据删除管理单元的输出端连接所述北斗通信模块的输入端；通过所述水文信息分析单元调取并分析以往监测到的水位和雨量数据，并预测监测到的数据中出现无用数据的时间；通过所述数据删除管理单元在预测的时间核对监测到的数据并删除无用数据，通过北斗发送终端发送做删除处理后的水文数据至北斗接收终端。
[0009]进一步的，所述通信时间管理模块包括信息同步分析单元和传输时间调整单元；所述信息同步分析单元的输入端连接所述数据库的输出端，所述信息同步分析单元的输出端连接所述传输时间调整单元的输入端，所述传输时间调整单元的输出端连接所述北斗通信模块的输入端；所述信息同步分析单元用于调取以往不同监测站发送水文信息的时间信息和水文监测中心接收到水文信息的时间信息，并分析水文监测中心接收到同一条河流的水文信息时间的同步程度；所述传输时间调整单元用于依据同步程度调整不同监测站发送水文信息的时间，北斗发送终端按照调整后的时间发送水文信息至水文监测中心的北斗接收终端。
[0010]一种基于北斗定位的水文监测方法，包括以下步骤：S1：对河流进行水文监测并获取水文信息，采集监测到的水文信息和历史监测信息；S2：规划核对监测到的水文信息并对无用的水文信息做删除处理；S3：分析水文监测中心接收到水文信息的同步程度；S4：依据同步程度选择并调整不同水文监测站发送监测到的水文信息的时间；S5：按调整后的时间利用北斗发送终端发送核对并处理后的水文信息至水文监测
中心。
[0011]进一步的，在步骤S1中：通过北斗定位河流的监测站位置，统计到对应河流的监测站共m个，采集m个监测站以往从发送水文信息到水文监测中心接收到信息总共需要的时长，m个监测站的发送时间相同，利用雷达水位计对河流水位进行实时监测，利用雨量筒对雨量进行实时监测，并采集监测到的水位和雨量数据，采集到以往监测到雨量为零的时间序列为t={t1，t2，
…
，t
n
}，其中，n表示监测到雨量为零的次数，得到对应的时间间隔序列为{t2‑
t1，t3‑
t2，
…
，t
n
‑
t
n
‑1}；在步骤S2中：根据公式预测得到第n+1次监测到雨量为零与第n次监测到雨量为零的时间间隔s
n
，其中，表示加权系数，，s
n
‑1表示以往第n次监测到雨量为零和第n
‑
1次监测到雨量为零的时间间隔的指数平滑值，根据公式计算得到第2次监测到雨量为零和第1次监测到雨量为零的时间间隔的指数平滑值s1，其中，t
i
和t
i
‑1分别表示第i次和第i
‑
1次监测到雨量为零的时间，根据公式计算得到第3次监测到雨量为零和第2次监测到雨量为零的时间间隔的指数平滑值s2，以此类推通过相同计算方式计算得到s
n
‑1，预测得到第n+1次监测到雨量为零的时间为t
n
+s
n
，在时间点为t
n
+s
n
时，在监测到水位和雨量数据后，核对雨量是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗定位的水文监测系统，其特征在于：所述系统包括：水文监测模块、数据采集模块、数据库、通信数据管理模块、通信时间管理模块和北斗通信模块；所述水文监测模块的输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述数据库的输入端，所述数据库的输出端连接所述通信数据管理模块和通信时间管理模块的输入端，所述通信数据管理模块和通信时间管理模块的输出端连接所述北斗通信模块的输入端；通过所述水文监测模块对河流进行水文监测并获取水文信息；通过所述数据采集模块采集监测到的水文信息和历史监测信息；通过所述通信数据管理模块规划核对监测到的水文信息并对无用的水文信息做删除处理；通过所述通信时间管理模块分析水文监测中心接收到水文信息的同步程度，依据同步程度选择并调整不同水文监测站发送监测到的水文信息的时间；通过所述北斗通信模块按调整后的时间利用北斗发送终端发送核对并处理后的水文信息至水文监测中心。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位的水文监测系统，其特征在于：所述水文监测模块包括水位监测单元和雨量监测单元；所述水位监测单元用于利用雷达水位计对河流水位进行实时监测；所述雨量监测单元用于利用雨量筒对雨量进行实时监测，将监测到的水位和雨量数据传输到所述数据采集模块。3.根据权利要求2所述的一种基于北斗定位的水文监测系统，其特征在于：所述数据采集模块包括水文数据采集单元和监测信息采集单元；所述水文数据采集单元的输入端连接所述水位监测单元和雨量监测单元的输出端，所述水文数据采集单元和监测信息采集单元的输出端连接所述数据库的输入端；通过所述水文数据采集单元采集以往监测到的水位和雨量数据；通过北斗定位对同一条河流进行水文监测的监测站位置，所述监测信息采集单元用于采集以往不同监测站发送水文信息的时间信息和水文监测中心接收到水文信息的时间信息。4.根据权利要求2所述的一种基于北斗定位的水文监测系统，其特征在于：所述通信数据管理模块包括水文信息分析单元和数据删除管理单元；所述水文信息分析单元的输入端连接所述数据库的输出端，所述水文信息分析单元的输出端连接所述数据删除管理单元的输入端，所述数据删除管理单元的输出端连接所述北斗通信模块的输入端；通过所述水文信息分析单元调取并分析以往监测到的水位和雨量数据，并预测监测到的数据中出现无用数据的时间；通过所述数据删除管理单元在预测的时间核对监测到的数据并删除无用数据，通过北斗发送终端发送做删除处理后的水文数据至北斗接收终端。5.根据权利要求2所述的一种基于北斗定位的水文监测系统，其特征在于：所述通信时间管理模块包括信息同步分析单元和传输时间调整单元；所述信息同步分析单元的输入端连接所述数据库的输出端，所述信息同步分析单元的
输出端连接所述传输时间调整单元的输入端，所述传输时间调整单元的输出端连接所述北斗通信模块的输入端；所述信息同步分析单元用于调取以往不同监测站发送水文信息的时间信息和水文监测中心接收到水文信息的时间信息，并分析水文监测中心接收到同一条河流的水文信息时间的同步程度；所述传输时间调整单元用于依据同步程度调整不同监测站发送水文信息的时间，北斗发送终端按照调整后的时间发送水文信息至水文监测中心的北斗接收终端。6.一种基于北斗定位的水文监测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对河流进行水文监测并获取水文信息，采集监测到的水文信息和历史监测信息；S2：规划核对监测到的水文信息并对无用的水文信息做删除处理；S3：分析水文监测中心接收到水文信息的同步程度；S4：依据同步程度选择并调整不同水文监测站发送监测到的水文信息的时间；S5：按调整后的时间利用北斗发送终端发送核对并处理后的水文信息至水文监测中心。7.根据权利要求6所述的一种基于北斗定位的水文监测方法，其特征在于：在步骤S1中：通过北斗定位河流的监测站位置，统计到对应河流的监测站共m个，采集m个监测站以往从发送水文信息到水文监测中心接收到信息总共需要的时长，m个监测站的发送时间相同，利用雷达水位计对河流水位进行实时监测，利用雨量筒对雨量进行实时监测，并采集监测到的水位和雨量数据，采集到以往监测到雨量为零的时间序列为t={t1，t2，
…
，t
n
}，其中，n表示监测到雨量为零的次数，得到对应的时间间隔序列为{t2‑
t1，t3‑
t2，
…

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠华，王苏华，刘海强，于鹏，王媛，陈珊珊，
申请(专利权)人：江苏北斗天汇物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：