利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统技术方案

本发明专利技术涉及计算机技术领域，公开提供了一种利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，包括雷达检测模块，利用雷达发射出电磁波数量和反射回来的电磁波数量计算出电磁波的雷达反射率Z；计算模块，用于根据得到的雷达反射率Z，计算得到待测区域单位时间内的实时降雨强度R；降雨量获取模块，用于根据单位时间内的实时降雨强度得到在预设时间段内的实时降雨量。本发明专利技术通过设置高精度的雷达，利用雷达发射出发射出电磁波数量和经过雨水后反射回来的电磁波数量计算出电磁波在的雨中的雷达反射率，在根据雷达反射率，计算出单位时间的降雨强度，然后根据单位时间的降雨强度得出预设时间内的实时降雨量，从而可以更精准的测量出待测区域的实时降雨量。域的实时降雨量。域的实时降雨量。

【技术实现步骤摘要】
利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统


[0001]本专利技术属于计算机领域，尤其涉及利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统。

技术介绍

[0002]降雨量是指从天空降落到地面上的雨水，未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度，一般以毫米为单位，它可以直观地表示降雨的多少。降雨量是区域水资源量计算的重要依据，因此寻找一种准确简便的方法来预测降雨量是十分必要的。
[0003]降雨测量装置常用的有传统式雨量器、翻斗式雨量计，然后传统式雨量器通过读取刻度测量一段时间的降雨总量。这种方式是手动测量，容量有限，遇到超过容量的降雨难以准确测量。翻斗式雨量计是自动测量降雨量，相比于传统式雨量器，更加准确，但是受湍流影响误差大，当面临降雨量过大的降雨天气如暴雨、大暴雨时，翻斗很快溢出，倾泻时容易导致溢出的雨量未能倒入另一个翻斗，而不能及时反映真实的降雨情况，造成不必要的损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，该系统具有测量精度高、误差小的特点。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的具体技术方案如下：
[0006]利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，其特征在于，包括：
[0007]雷达检测模块，利用雷达发射出电磁波数量和经过雨水后反射回来的电磁波数量计算出电磁波在的雨中的雷达反射率Z；
[0008]计算模块，与所述雷达检测模块电连接，用于根据得到的雷达反射率Z，计算得到待测区域单位时间内的实时降雨强度R；r/>[0009]降雨量获取模块，与所述计算模块电连接，用于根据单位时间内的实时降雨强度得到在预设时间段内的实时降雨量。
[0010]优选的，用于根据得到的雷达反射率Z，计算得到待测区域单位时间内的实时降雨强度R的具体步骤为：
[0011]Z＝AR
b
；其中，A和b为经验系数。
[0012]优选的，该系统还包括：
[0013]数据分析模块，与所述与降雨量获取模块电连接，用于存储实时降雨量，并将实时降雨量与预设降雨量进行分析对比；
[0014]控制器，与数据分析模块电连接，用于当实时降雨量高于预设降雨量时，发出电信号；
[0015]预警模块，与所述控制器电连接，用于接收所述电信号并进行报警。
[0016]优选的，所述控制器用于预设预警降雨量与实时降雨量比值矩阵A，设定A(A1,A2,A3)，其中，A1为第一预警降雨量与实时降雨量比值，A2为第二预警降雨量与实时降雨量比
值，A3为第三预警降雨量与实时降雨量比值，且A1<A2<A3；
[0017]所述控制器还用于设定紧急预案等级矩阵B，设定B(B1,B2,B3)，其中，B1为一级紧急预案，B2为2级紧急预案，B3为三级紧急预案；
[0018]获取所述待测区域内的实时降雨量和实时位置数据，生成预警降雨量与实时降雨量的比值a，并根据预警降雨量与实时降雨量比值矩阵A和紧急预案等级矩阵B之间的关系，生成实时紧急预案b，其具体为：
[0019]当a<A1时，设定一级紧急预案B1为实时紧急预案b；
[0020]当A1<a<A2时，设定二级紧急预案B2为实时紧急预案b；
[0021]当A2<a<A3时，设定三级紧急预案B3为实时紧急预案b。
[0022]优选的，所述控制器还用于设定所述工作参数，包括：预设第一工作参数矩阵C1(c1,d1,e1)，预设第二工作参数矩阵C2(c2,d2,e2)，预设第三工作参数矩阵C3(c3,d3,e3)，其中c1
‑
c3依次为第一至第三语音预警播报音量，且c1<c2<c3；d1
‑
d3依次是预设第一至第三预设指示灯颜色，e1
‑
e3依次是预设第一至第三预设预警文字大小；获取所述第一处理模块生成的实时紧急预案b，并根据所述实时紧急预案b，设定指示单元实时工作参数，其具体为：当设定一级紧急预案B1为实时紧急预案b时，设定指示单元实时工作参数为预设第一工作参数矩阵C1；当设定二级紧急预案B2为实时紧急预案b时，设定指示单元实时工作参数为预设第二工作参数矩阵C2；当设定三级紧急预案B3为实时紧急预案b时，设定指示单元实时工作参数为预设第三工作参数矩阵C3。
[0023]优选的，该系统还包括：
[0024]雨点尺寸获取模块，用于根据待测区域实时的降雨情况，获取震动模块上的实时振动数据，根据实时振动数据进而实时获得雨点的实时体积V。
[0025]优选的，所述根据实时振动数据进而实时获得雨点的体积V包括：根据所述雨点的实时振动数据获得雨点的实时动量，根据所述雨点的实时动量结合雨点的体积和雨点的动量的关系函数获得雨滴的实时体积V。
[0026]优选的，所述雨点的体积和雨点的动量的关系函数为：
[0027]V＝(K2(P))2π/4ρ，其中，V为雨点的体积，P为雨点的动量，π＝3.14，ρ为密度。
[0028]优选的，所述根据实时振动数据进而实时获得雨点的体积V还包括：根据所述雨点的实时体积获得雨点的雨速c；根据所述雨点的实时质量结合雨滴的质量和雨滴的速度的关系函数获得雨滴的实时速度c＝K0(m)，其中，(m)，其中，
[0029]优选的，该系统还包括：降雨密度获取模块，与所述雷达检测模块和控制器电连接，用于根据单位体积内的雷达反射率Z获取单位体积内的雨滴数量，从而得到待测区域的降雨密度；所述控制器用于预设预警降雨密度与实时降雨密度比值矩阵E，设定E(E1,E2,E3)，其中，E1为第一预警降雨密度与实时降雨密度比值，E2为第二预警降雨密度与实时降雨密度比值，E3为第三预警降雨密度与实时降雨密度比值，且E1<E2<E3；所述控制器还用于设定紧急防洪等级矩阵F，设定F(F1,F2,F3)，其中，F1为一级防洪等级，F2为二级防洪等级，F3为三级防洪等级；获取所述待测区域内的实时降雨密度和实时位置数据，生成预警降雨密度与实时降雨密度的比值e，并根据预警降雨密度与实时降雨密度比值矩阵E和紧急防洪等级矩阵F之间的关系，生成实时防洪f，其具体为：
[0030]当e<E1时，判断此时待测区域为小雨天气，设定一级紧急预案F1为实时紧急预案
f；
[0031]当E1<e<E2时，判断此时待测区域为大雨天气，设定二级紧急预案F2为实时紧急预案f；
[0032]当E2<e<E3时，判断此时待测区域为爆雨天气，设定三级紧急预案F3为实时紧急预案f。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034](1)本专利技术通过设置高精度的雷达，利用雷达发射出发射出电磁波数量和经过雨水后反射回来的电磁波数量计算出电磁波在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，其特征在于，包括：雷达检测模块，利用雷达发射出电磁波数量和经过雨水后反射回来的电磁波数量计算出电磁波在的雨中的雷达反射率Z；计算模块，与所述雷达检测模块电连接，用于根据得到的雷达反射率Z，计算得到待测区域单位时间内的实时降雨强度R；降雨量获取模块，与所述计算模块电连接，用于根据单位时间内的实时降雨强度得到在预设时间段内的实时降雨量。2.根据权利要求1所述的利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，其特征在于，用于根据得到的雷达反射率Z，计算得到待测区域单位时间内的实时降雨强度R的具体步骤为：Z＝AR
b
；其中，A和b为经验系数。3.根据权利要求1所述的利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，其特征在于，该系统还包括：数据分析模块，与所述与降雨量获取模块电连接，用于存储实时降雨量，并将实时降雨量与预设降雨量进行分析对比；控制器，与数据分析模块电连接，用于当实时降雨量高于预设降雨量时，发出电信号；预警模块，与所述控制器电连接，用于接收所述电信号并进行报警。4.根据权利要求3所述的利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，其特征在于，所述控制器用于预设预警降雨量与实时降雨量比值矩阵A，设定A(A1，A2，A3)，其中，A1为第一预警降雨量与实时降雨量比值，A2为第二预警降雨量与实时降雨量比值，A3为第三预警降雨量与实时降雨量比值，且A1＜A2＜A3；所述控制器还用于设定紧急预案等级矩阵B，设定B(B1，B2，B3)，其中，B1为一级紧急预案，B2为2级紧急预案，B3为三级紧急预案；获取所述待测区域内的实时降雨量和实时位置数据，生成预警降雨量与实时降雨量的比值a，并根据预警降雨量与实时降雨量比值矩阵A和紧急预案等级矩阵B之间的关系，生成实时紧急预案b，其具体为：当a＜A1时，设定一级紧急预案B1为实时紧急预案b；当A1＜a＜A2时，设定二级紧急预案B2为实时紧急预案b；当A2＜a＜A3时，设定三级紧急预案B3为实时紧急预案b。5.根据权利要求4所述的利用高精度毫米波雷达测量降雨量的系统，其特征在于，所述控制器还用于设定所述工作参数，包括：预设第一工作参数矩阵C1(c1,d1,e1)，预设第二工作参数矩阵C2(c2,d2,e2)，预设第三工作参数矩阵C3(c3,d3,e3)，其中c1
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c3依次为第一至第三语音预警播报音量，且c1<c2<c3；d1
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d3依次是预设第一至第三预设指示灯颜色，e1
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e3依次是预设第一至第三预设预警文字大小；获取所述第一处理模块生成的实时紧急预案b，并根据所述实时紧急预案b，设定指示单元实时工作参数，其具体为：当设定一级紧急预案B1为实时紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：施汉军，
申请(专利权)人：上海讯云淄科技有限公司，
类型：发明
国别省市：