CN106340158A - 一种智能化水情信息与调度预警*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化水情信息与调度预警***，具体是一种自动测量河流的水位、流量、雨量的信息，自动为下游区域和用户提供公共预警的***，为涉及公共利益的智能化基础设施。它由水情信号测量与发送***、通讯网络***、水情信息***管理中心、区域水情预警***、手机等组成。本发明除了传统水情测报***具有的水情测报功能、辅助防汛调度功能、能提高水资源的利用率以外，增加了区域水情自动预警***、能为特定的区域提供水情预警。增加了利用手机APP软件对手机用户进行水情预警。本发明使传统的水情测报***变为水情信息与调度预警***，可以达到减少因水位暴涨引起的人员伤亡，财产损失。

Description

一种智能化水情信息与调度预警***

技术领域：

本发明涉及一种水情信息与调度预警***，具体是一种测量流域的水情信息（包括水位、流量、雨量等），并根据流域的水情信息的变化自动为用户提供的调度和预警***。属于涉及公共利益的智能化基础设施领域。

背景技术：

目前流域的水情自动测报***主要是由水利***、水电站、水利枢纽等单位建造，主要用于防洪、水库调度、提高水资源的利用效率，取得了很大的社会效益和经济效益。这种水情自动测报***主要由中心站、遥测站、中继站等组成。遥测站安装有雨量、水位、流速等传感器或设备，主要测量雨量、水位、流速等信息，并将这些信号向外发送。中继站主要接收遥测站所发送的信息，并向外发送。中心站接收中继站、遥测站所发送的信息，并进行综合处理，为河流、水库、水力发电厂、水利枢纽等提供信息，为河流的防洪、水库的防汛调度、水力发电厂的安全经济运行等服务。但是目前的水情自动测报***不能全方位地提供公共服务，对于水位经常陡涨的河流，特别是水电站下游的河段，即使处于非汛期，由于发电时水位的暴涨也可能会造成下游人身安全和其它问题。例如某些河段在低水位时，河床干枯裸露，人员可以能够顺利地进入河床进行游玩、施工作业等，上游突然来水时造成水位快速暴涨，使人员和设备不能及时撤出，造成人员溺亡和设备损坏。某些区域在夜间低水位时经常有人进入河中在沙洲的水域边缘进行钓鱼，河水暴涨后人员有生命危险，甚至溺亡；某些学生在低水位时在河中戏水，河水暴涨后有生命危险，甚至溺亡；某些施工人员中在河床中进行挖沙等施工作业，河水暴涨后，设备不能及时撤出，造成设备损坏。科技的发展特别是传感器技术、计算机技术、通讯技术、全球定位技术的发展为河流的水情预警***的发展提供了可能，河流的水情是可以测量，水位的变化是可以预测的。因此可以通过感知河流的水情变化，在出现危险前可以发出预警的，做到减少“水害”，从而达到减少人员伤亡，减少财产损失的目的。

发明内容：

本发明针对目前水情测报***存在的不足和问题，最大限度地利用现有各种资源，充分利用现有的水电站的水位信号、流量信号、雨量信号，水文站的水位信号、流量信号、雨量信号，雨量站的雨量信号，水情中心站的各种信号，建立新的水情信息与调度预警***。在河流需要进行预警的区域设置区域预警***，当水位即将猛涨时，提前自动地发出声光预警、语音预警。也可以由水情信息***管理中心自动或手动向区域水情预警设备发出预警，提醒预警区域内的人员和设备及时撤离危险区域，防止发生意外。利用手机的定位***和手机APP应用软件用短信、铃声等方式提醒手机用户，使手机用户及时撤离危险水域。

附图说明：

图1：本发明的***图

图2：本发明的水情信号测量与发送***模块图

图3：本发明的区域水情预警***模块图

图4：本发明的水情信息***管理中心***框图

具体实施方式：

参见图1，水情信息与调度预警***由水情信号测量与发送***、通讯网络***、水情信息***管理中心、区域水情预警***、手机等组成。水情信号测量与发送***安装在水电站、水文站、雨量站等内，实现对水位信号、流量信号、雨量信号等进行测量，并将信号发送至通讯网络***。一个完整的水情信息与调度预警***至少包含一个水情信号测量与发送***，但可能有多个水情信号测量与发送***。通讯网络***包括卫星通信、GPRS、CDMA、3G、4G、wifi等公共无线通讯、光纤通讯网络、电话通讯、微波通讯等通讯***，主要承担各种信息传递任务。区域水情预警***能从通讯网络***接收所需的信号，并发出声、光预警、语音预警。水情信息***管理中心能从通讯网络***接收各种信号，并能够将水情信号进行多功能显示，为防汛调度提供各种数据和信息支撑，能够生成各种预警信号，同时可以向网络发送各种信息，并向用户提供水情预报和预警。手机安装APP应用软件后可以通过卫星定位***进行定位，将自己的位置信号通过通讯网络***发送到水情信息***管理中心，由水情信息***管理中心经过计算后通过通讯网络***向手机发送水情预警信息。

参见图2，水情信号测量与发送***安装在水电站、水文站、雨量站内。其电源模块为水情信号测量与发送***提供电源，其电源可取自太阳能电池板、市电等电源，并配有蓄电池，可以在外部电源消失时，持续为整个***提供电源。传感器分别测量水位、流量和雨量等信号，并将信号送至A/D转换器，由A/D转换器将信号变为数字信号。然后分成两路，分别送至存贮单元进行存贮和计算和逻辑判断单元进行计算和逻辑判断。送至存贮单元的信号按设定的时间间隔定期进行存贮，并按设定时间间隔将信号经通讯接口发送至通讯网络***。送到计算和逻辑判断单元的信号当信号由小变大越过设定的数值，并且持续时间大于设定的数值时，就生成预警信号，预警信号经通讯接口发送至通讯网络***。计算和逻辑判断单元可以进行根据需要自行设置各档预警的数值。

参见图3，区域水情预警***安装在河流需要预警的区域附近。其电源模块为区域水情预警***提供电源，其电源可取自太阳能电池板、市电、等电源，并配有蓄电池，在外部电源消失时，持续为整个***提供电源。来自通讯网络***的信号（预警信号或流量、流速、雨量等信号）经过通讯接口接收后存放在存贮单元。预警计算单元可以对接收来自水情信息***管理中心的区域预警信号后直接产生区域现地预警信号。预警计算单元也可以对来自河流上游区域的水情信号测量与发送***的预警信号后经过计算产生区域现地预警信号。预警计算单元也可以对接收上游区域的水情信号测量与发送***的流量、流速、雨量等非预警信号经过预置的计算公式进行计算后产生区域现地预警信号。区域现地预警信号送到存贮单元进行贮存，另一方面区域现地预警信号经过延时单元进行延时处理后经预警输出与放大单元进行放大后输出，分别启动所在区域的声、光预警器进行区域预警。区域预警按要求持续相应的时间和次数后复归，并为下次预警作好准备。区域水情预警***在接收到各种预警信号和产生区域现地预警信号均有相应的信号指示，区域现地预警信号在延时单元进行延时处理时，能显示预警发出的时间，并有倒计时显示功能。在区域水情预警***上可以对接收的各种信号进行查询，也可以对经过预警计算单元产生的区域现地预警信号进行查询。预警计算单元的计算方法和延时单元的延时时间均可以由用户进行设置。

参见图4，水情信息***管理中心的防火墙具有防止网络病毒，预防来自网络攻击的作用，水情信息***管理中心能够自动接收来自通讯网络***的各种信息经防火墙后存贮在数据服务器。GIS为地理信息***，存放有所需的地图（包括流域内各种信息），防汛调度单元将各水文站、水电站、雨量站等发送过来的各种水情信息可以在GIS上进行多功能实时综合显示，为防汛调度提供信息支撑。预警计算服务器可以对所采集的数据进行自动计算，也可以对人工设置或输入的数据进行计算。预警计算服务器经过计算后如果产生预警信号，所产生的预警信号和发送出去的将贮存在贮存单元。预警信号有防汛预警信号、区域预警信号和手机预警信号。防汛预警信号主要用于防汛调度，防汛预警信号的种类有很多，例如：水库（或河流）的水位超过设定的预警水位，水库的入库流量超过设定的预警流量，水库（或河流）的下泄流量超过设定的预警流量，雨量站的雨量超过设定的雨量等。防汛预警信号分成若干等级，并用不同的颜色和方式进行显示，所有的预警能够在用户终端的上的GIS画面上显示。区域预警信号分成若干等级，并经通讯网络***向外发送。手机预警信号由所采集的手机号码、手机定位信号、相应区域的水情信号进行计算，计算后向手机发送手机预警信号，并以短信、铃声、电话、振动等方式通知手机用户。用户终端可以浏览所有的页面，可以实现防汛调度单元上所有的功能，所有的GIS信息以及水情信息可以进行使用用户终端上显示，可以在用户终端上进行水情预测，可以生成各种防汛预案，可以向上级调度单位上报所需的资料，也可以与同级或下级单位的单位共享相关信息，还可以向下级单位下发调度命令和通知，能够自动生成各种报表。可以在用户终端上人工启动对区域预警***发出预警、启动对手机用户预警。可以查询历史数据。可以对相应的表格进行打印。工作站能对整个***进行维护，更新和升级GIS***，可以设置预警计算***的各种计算公式、设置各种参数、增减接入的信息源，增减输出的用户以及向用户输出的各种信息，分配用户的账号和密码。工作站同时具有用户终端的所有功能。互联网终端可以浏览所有的页面，可查询实时水情以及短期的水情预报，可以查询历史数据。

手机用户可以在手机上安装水情预报APP软件，安装APP软件后，手机具有水情预警功能。用户可在手机的APP软件上选择短信、铃声、电话、振动等预警方式，可在手机的APP软件上选择提前的预警时间和预警次数，也可以按照自己的要求定义预警方式、预警时间、预警次数。当手机用户位于河流附近区域时，通过手机的APP软件将手机定位信号通过通讯网络发送至水情信息***管理中心。由水情信息***管理中心的经过自动计算，自动向手机用户发送预警信号。手机用户可以浏览水情信息***管理中心所有的页面，可查询实时水情以及短期的水情预报，可以查询历史数据。

Claims (5)

1.一种测量流域的水情（包括水位、流量、雨量等）并根据水情发出预警的智能化水情信息与调度预警***，它由水情信号测量与发送***、通讯网络***、水情信息***管理中心、区域水情预警***、手机等组成，其特征是区域水情预警***能够通过通讯网络***接收水情信息及水情预警信息，并发出声、光等预警，手机安装APP软件后能够通过通讯网络***接收水情预警信息。

2.根据权利要求书1所述的智能化水情信息与调度预警***，其特性在于安装在水电站、水文站、雨量站内的水情信号测量与发送***，可以对水位信号、流量信号、雨量信号等进行测量，并经通讯接口将其传送至通讯网络***，还能对这些信号进行计算和处理，当信号由小变大越过设定的数值，并且持续时间大于设定的数值时，能生成预警信号，当信号由大变小越过设定的数值，并且持续时间大于设定的数值时，能生成的预警复归信号，预警信号、预警复归信号经通讯接口发送至通讯网络***，水情信号测量与发送***的计算和逻辑判断单元可以进行根据需要自行设置各档预警的数值。

3.根据权利要求书1所述的智能化水情信息与调度预警***，其特性在于水情信息***管理中心，水情信息***管理中心能够自动接收来自网络***的信息，对所接收的数据进行存贮和自动计算，也可以对人工设置或输入的数据进行计算，计算后能够产生预警信号，预警信号有防汛水情预警信号、区域水情预警信号和手机水情预警信号，防汛水情预警信号主要用于防汛调度，区域水情预警信号用于区域水情预警***，手机预警信号由所采集的手机号码、手机定位信号、相应区域的水情信号进行计算，计算后向手机发送手机预警信号，并以短信、铃声、电话、振动等方式通知手机用户，手机用户和互联网终端可以浏览所有的页面，可查询实时水情以及短期的水情预报，可以查询历史数据。

4.根据权利要求书1所述的智能化水情信息与调度预警***，其特性在于区域水情预警***，预警计算单元可以对通讯网络***接收来自水情信息***管理中心的区域水情预警信号和来自上游水情信号测量与发送***的预警信号后产生区域现地预警信号，预警计算单元也可以对接收上游的流量、雨量等非预警信号经过预置的计算公式进行计算后产生区域现地预警信号，区域现地预警信号经过延时单元进行延时后经预警输出与放大单元进行放大后输出，分别启动所在区域的声、光预警器进行区域预警，区域水情预警***在接收到各种预警信号和产生区域现地预警信号均有相应的信号指示，区域现地预警信号在延时单元进行延时处理时，能显示预警发出的时间，并有倒计时显示功能，在区域水情预警***上可以对接收的各种信号进行查询，也可以对经过预警计算单元产生的区域现地预警信号进行查询，预警计算单元的计算方法和延时单元的延时时间均可以由用户进行设置。

5.根据权利要求书1所述的智能化水情信息与调度预警***，其特性在于水情预报APP手机软件，手机用户在手机上安装水情预报APP软件后，手机具有水情预警功能和水情查询功能，用户可在手机的APP软件上选择短信、铃声、电话、振动等预警方式，可在手机的APP软件上选择提前的预警时间和预警次数，通过手机的APP软件将手机定位信号通过通讯网络***发送至水情信息***管理中心，由水情信息***管理中心的经过自动计算，自动向手机用户发送预警信号，手机用户可以浏览水情信息***管理中心所有的页面，可查询实时水情以及短期的水情预报，可以查询历史数据。