一种在线式雨量监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及气象监测技术领域，具体公开了一种在线式雨量监测系统，包括量雨器、数据显示终端和预警器，所述量雨器的顶部一侧设有风速测量仪，所述量雨器的内底部一侧设有激光发射器，本发明专利技术中，通过风速测量仪和降雨传感器判断下雨时是否存在起风现象，来实现自动化识别雨情信息，进而可以计算出在起风的情况下的降雨量，降低了风速对于实际降雨量监测的影响，进而可以有效地精确估计出降雨强度及大小；通过多个分级预警模块与不同的水位分层预设值对应，即水位上涨至不同水位预设处则会启动对应分级预警模块预警，从而可以水位实际上涨情况来实现智能化分层预警，进而采取对应措施，为灾情研判提供可靠有效的数据支撑。为灾情研判提供可靠有效的数据支撑。为灾情研判提供可靠有效的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种在线式雨量监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及气象监测
，尤其是一种在线式雨量监测方法及系统。

技术介绍

[0002]发生频率较高且社会危害较大的是崩滑流灾害(崩塌、滑坡、泥石流)和地面变形灾害(地面塌陷、地面沉降、地裂缝)，持续降水和暴雨是形成崩滑流等自然灾害的重要因素之一，有效的监测暴雨和持续降水，并开展预报预测工作，是预防崩滑流等自然灾害的重要工程措施之一。
[0003]目前用于雨量测量的设备主要分为两类：机械结构雨量测量设备和无线电雨量测量设备，机械结构雨量测量设备以量筒式和翻斗式为主，无线电雨量测量设备依赖于无线电的功率精度，但是上述两种雨量测量设备均无法自动化识别雨情信息，当存在风雨天气时，不能根据实际的雨量来实现智能化分层预警。为此，我们提出一种在线式雨量监测方法及系统解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种在线式雨量监测方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，一种在线式雨量监测系统，包括量雨器、数据显示终端和预警器，所述量雨器的顶部一侧设有风速测量仪，所述量雨器的内底部一侧设有激光发射器，所述数据显示终端连接有单片机；
[0007]所述量雨器的内顶部侧壁上设置有多个分层胶体，所述激光发射器用于向分层胶体发射红外光，以使所述分层胶体根据所述红外光产生可见光；
[0008]所述风速测量仪内设置有降雨传感器，且降雨传感器与风速测量仪无线连接，所述降雨传感器用于获取内部感应垫的电阻值，并判断所述电阻值是否超出预设阻值；
[0009]若所述电阻值超出预设阻值，则判定为下雨，所述降雨传感器向风速测量仪发送测量指令，以使所述风速测量仪对量雨器的顶部进行风速测量，得到下雨风速信息，所述下雨风速信息包括降雨倾斜角度和降雨强度；
[0010]所述降雨传感器还用于向激光发射器发送获取指令，以使所述激光发射器根据所述获取指令获取下雨时可见光位置信息；
[0011]所述单片机用于获取可见光位置信息和下雨风速信息，并对所述可见光位置信息和下雨风速信息进行数据处理，得到起风降雨量；
[0012]所述数据显示终端用于获取起风降雨量，并根据所述起风降雨量得到降雨等级；
[0013]所述预警器用于获取降雨等级，并根据所述降雨等级进行预警。
[0014]在进一步的实施例中，所述激光发射器根据所述获取指令获取下雨时可见光位置信息时，所述量雨器用于以最底部的分层胶体为起始编号，对多个分层胶体进行顺序编号，
得到多个胶体编号，其中，每个胶体编号分别对应不同的水位分层预设处；
[0015]所述激光发射器用于获取量雨器的水平面对应的胶体编号，并根据所述胶体编号判断所述量雨器的水平面是否达到水位分层预设处；
[0016]若所述量雨器的水平面达到水位分层预设处，所述激光发射器获取与水位分层预设处对应的可见光位置信息。
[0017]在进一步的实施例中，所述风速测量仪对量雨器的顶部进行风速测量时，获取起风时雨水落下的垂直速度和水平风速，并根据所述垂直速度和水平风速来计算降雨倾斜角度，其中，计算公式为：
[0018][0019]其中，tanθ表示降雨倾斜角度的正切值，V1表示起风时雨水落下的垂直速度，V2表示起风时雨水落下的水平风速；
[0020]所述降雨传感器获取降雨重现期和降雨历时，并根据所述重现期和降雨历时来计算降雨强度，其中，计算公式为：
[0021][0022]其中，q表示降雨强度，p表示降雨重现期，t表示降雨历时。
[0023]在进一步的实施例中，所述单片机用于获取降雨强度，获取降雨倾斜角度，获取量雨器的径流系数，获取量雨器的汇水面积，并根据所述降雨强度、降雨倾斜角度、径流系数和汇水面积来计算起风降雨量，其中，计算公式为：
[0024][0025]其中，Qy表示起风降雨量，φ表示径流系数，q表示暴雨强度，F表示汇水面积，θ表示降雨倾斜角度。
[0026]在进一步的实施例中，所述数据显示终端用于设立第一降雨阈值区间和第二降雨阈值区间，并判断所述起风降雨量是否处于第一降雨阈值区间或第二降雨阈值区间内；
[0027]若所述起风降雨量处于第一降雨阈值区间，则判定所述降雨等级为第一等级；
[0028]若所述起风降雨量处于第二降雨阈值区间，则判定所述降雨等级为第二等级。
[0029]在进一步的实施例中，所述数据显示终端设立第一降雨阈值区间和第二降雨阈值区间时，以初始量雨器水量为第一起始值，以高于初始量雨器水量5cm为第一终止值，建立第一降雨阈值区间；
[0030]以第一降雨阈值区间的第一终止值为第二起始值，以高于第一降雨阈值区间的终止值5cm为第二终止值，建立第二降雨阈值区间。
[0031]在进一步的实施例中，所述预警器用于设立第一分级预警模块和第二分级预警模块，且第一分级预警模块对应第一等级，第二分级预警模块对应第二等级；
[0032]获取降雨等级，并判断所述降雨等级是否达到第一等级或第二等级；
[0033]若所述降雨等级达到第一等级，则第一分级预警模块进行预警；
[0034]若所述降雨等级达到第二等级，则第二分级预警模块进行预警。
[0035]第二方面，一种在线式雨量监测方法，包括：
[0036]激光发射器向分层胶体发射红外光，以使所述分层胶体根据所述红外光产生可见光，其中，分层胶体为多个，多个所述分层胶体设置在量雨器的内顶部侧壁上
[0037]降雨传感器获取内部感应垫的电阻值，并判断所述电阻值是否超出预设阻值，其中，所述降雨传感器设置在风速测量仪内，且与所述风速测量仪无线连接；
[0038]若所述电阻值超出预设阻值，则判定为下雨，所述降雨传感器向风速测量仪发送测量指令，以使所述风速测量仪对量雨器的顶部进行风速测量，得到下雨风速信息，所述下雨风速信息包括降雨倾斜角度和降雨强度；
[0039]降雨传感器向激光发射器发送获取指令，以使所述激光发射器根据所述获取指令获取下雨时可见光位置信息；
[0040]单片机获取可见光位置信息和下雨风速信息，并对所述可见光位置信息和下雨风速信息进行数据处理，得到起风降雨量；
[0041]数据显示终端获取起风降雨量，并根据所述起风降雨量得到降雨等级；
[0042]预警器获取降雨等级，并根据所述降雨等级进行预警。
[0043]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0044]本专利技术中，通过风速测量仪和降雨传感器判断下雨时是否存在起风现象，来实现自动化识别雨情信息，进而可以计算出在起风的情况下的降雨量，降低了风速对于实际降雨量监测的影响，进而可以有效地精确估计出降雨强度及大小；通过多个分级预警模块与不同的水位分层预设值对应，即水位上涨至不同水位预设处则会启动对应分级预警模块预警，从而可以水位实际上涨情况来实现智能化分层预警本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线式雨量监测系统，包括量雨器、数据显示终端和预警器，其特征在于，所述量雨器的顶部一侧设有风速测量仪，所述量雨器的内底部一侧设有激光发射器，所述数据显示终端连接有单片机；所述量雨器的内顶部侧壁上设置有多个分层胶体，所述激光发射器用于向分层胶体发射红外光，以使所述分层胶体根据所述红外光产生可见光；所述风速测量仪内设置有降雨传感器，且降雨传感器与风速测量仪无线连接，所述降雨传感器用于获取内部感应垫的电阻值，并判断所述电阻值是否超出预设阻值；若所述电阻值超出预设阻值，则判定为下雨，所述降雨传感器向风速测量仪发送测量指令，以使所述风速测量仪对量雨器的顶部进行风速测量，得到下雨风速信息，所述下雨风速信息包括降雨倾斜角度和降雨强度；所述降雨传感器还用于向激光发射器发送获取指令，以使所述激光发射器根据所述获取指令获取下雨时可见光位置信息；所述单片机用于获取可见光位置信息和下雨风速信息，并对所述可见光位置信息和下雨风速信息进行数据处理，得到起风降雨量；所述数据显示终端用于获取起风降雨量，并根据所述起风降雨量得到降雨等级；所述预警器用于获取降雨等级，并根据所述降雨等级进行预警。2.根据权利要求1所述的一种在线式雨量监测系统，其特征在于，所述激光发射器根据所述获取指令获取下雨时可见光位置信息时，所述量雨器用于以最底部的分层胶体为起始编号，对多个分层胶体进行顺序编号，得到多个胶体编号，其中，每个胶体编号分别对应不同的水位分层预设处；所述激光发射器用于获取量雨器的水平面对应的胶体编号，并根据所述胶体编号判断所述量雨器的水平面是否达到水位分层预设处；若所述量雨器的水平面达到水位分层预设处，所述激光发射器获取与水位分层预设处对应的可见光位置信息。3.根据权利要求1所述的一种在线式雨量监测系统，其特征在于，所述风速测量仪对量雨器的顶部进行风速测量时，获取起风时雨水落下的垂直速度和水平风速，并根据所述垂直速度和水平风速来计算降雨倾斜角度，其中，计算公式为：其中，tanθ表示降雨倾斜角度的正切值，V1表示起风时雨水落下的垂直速度，V2表示起风时雨水落下的水平风速；所述降雨传感器获取降雨重现期和降雨历时，并根据所述重现期和降雨历时来计算降雨强度，其中，计算公式为：其中，q表示降雨强度，p表示降雨重现期，t表示降雨历时。4.根据权利要求1所述的一种在线式雨量监测系统，其特征在于，所述单片机用于获取降雨强度，获取降雨倾斜角度，获取量雨器的径流系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宇红，
申请(专利权)人：深圳市欧赛特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：