CN107357250A - 雨量监测控制***及地质灾害预警*** - Google Patents

雨量监测控制***及地质灾害预警*** Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种雨量监测控制***及地质灾害预警***。该雨量监测控制***包括：用于采集待监测区域的灾害数据的多个现场采集终端；与现场采集终端通信连接，用于采集待监测区域的雨量数据，并向现场采集终端发出第一控制指令的基站；以及与基站通信连接，用于接收并存储灾害数据和雨量数据，并根据接收的第二控制指令对基站的控制策略进行配置的服务器，基站根据配置情况对现场采集终端进行控制。本发明通过监测雨量数据来调整现场采集终端的控制策略，以使现场采集终端根据对应的控制策略进行采集，避免了在地质灾害发生时，由于地质灾害的突发性和偶然性导致关键的监测指标不能及时有效地测量和记录的问题。

Description

雨量监测控制***及地质灾害预警***
技术领域
本发明涉及地质灾害监测领域，具体而言，涉及一种雨量监测控制***及地质灾害预警***。
背景技术
目前在对地质灾害的监测过程中，普遍采用的方式是定频采集方式，例如每天测量四次，或者每小时测量一次，但是由于地质灾害的发生存在突发性和偶然性，因此，在地质灾害发生时，关键的监测指标难以获得有效的测量和记录。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种雨量监测控制***及地质灾害预警***，通过监测雨量数据来调整现场采集终端的控制策略，以使现场采集终端根据对应的控制策略进行采集，避免了在地质灾害发生时，由于地质灾害的突发性和偶然性导致关键的监测指标不能及时有效地测量和记录的问题。
为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：
本发明较佳实施例提供一种雨量监测控制***，所述雨量监测控制***包括：
用于采集待监测区域的灾害数据的多个现场采集终端；
与所述现场采集终端通信连接，用于采集该待监测区域的雨量数据，并根据所述雨量数据和预设的控制策略向所述现场采集终端发出第一控制指令的基站，所述基站还用于接收所述现场采集终端采集到的灾害数据，并将所述灾害数据和所述雨量数据进行发送，其中，所述第一控制指令包括对所述现场采集终端的采集频率的配置信息；以及
与所述基站通信连接，用于接收并存储所述基站发送的灾害数据和雨量数据，并接收外部终端发送的第二控制指令的服务器，所述服务器根据所述第二控制指令对所述基站的控制策略进行配置，以使所述基站根据配置情况对所述现场采集终端进行控制，其中，所述第二控制指令包括对所述基站的控制策略的配置信息。
在本发明较佳实施例中，所述雨量监测控制***还包括：
分别与所述现场采集终端和所述基站通信连接，用于将所述现场采集终端采集的灾害数据发送给所述基站的至少一个中继站。
在本发明较佳实施例中，所述现场采集终端包括第一通信模块、控制模块以及传感器模块；
所述第一通信模块用于接收所述第一控制指令，所述控制模块与所述第一通信模块通信连接用于根据所述第一控制指令对所述传感器模块进行控制，所述传感器模块在所述控制模块的控制下对所述待监测区域的灾害数据进行采集，并将采集到的灾害数据通过所述第一通信模块进行发送。
在本发明较佳实施例中，所述传感器模块包括：
用于采集所述待监测区域的倾角数据的倾角仪；
用于采集所述待监测区域的位移数据的位移传感器；
用于采集所述待监测区域的沉降数据的沉降仪；
用于采集所述待监测区域的锚索预应力的锚索测力计；以及
用于采集所述待监测区域的渗透压力的渗压计。
在本发明较佳实施例中，所述基站包括：
用于接收所述灾害数据的第二通信模块；
用于存储所述灾害数据的存储模块；
用于采集所述待监测区域的雨量数据并根据所述雨量数据获取对应的控制策略的雨量监控模块；
与所述第二通信模块、存储模块以及雨量监控模块电性连接的主控模块；以及
与所述主控模块电性连接的无线通信模块，所述无线通信模块在主控模块的控制下将所述灾害数据和雨量数据发送给所述服务器，或者用于接收所述服务器发送的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送给所述主控模块，以使所述主控模块执行所述第二控制指令。
在本发明较佳实施例中，所述无线通信模块包括多个无线通信子模块以及通信转换子模块，所述通信转换子模块与所述多个无线通信子模块连接，用于在所述主控模块的控制下对无线通信子模块进行切换，其中，所述无线通信子模块包括移动通讯设备和/或北斗卫星通讯设备。
在本发明较佳实施例中，所述雨量监控模块包括：
用于采集雨量数据的雨量计；
与所述雨量计电性连接用于根据所述雨量数据向所述主控模块发送对应的控制策略的雨情控制器，其中，所述雨情控制器中存储有雨量数据与控制策略的对应关系。
在本发明较佳实施例中，所述雨量计采用翻斗式雨量计或容栅式雨量计。
在本发明较佳实施例中，所述雨量监测控制***还包括设置在现场采集终端和所述基站的避雷装置。
本发明较佳实施例还提供一种地质灾害预警***，所述***包括用户终端以及上述的雨量监测控制***，所述雨量监测控制***与所述用户终端通信连接，用于监测待监测区域的雨量数据和灾害数据，并将所述雨量数据和灾害数据发送给所述用户终端，所述用户终端根据所述雨量数据和灾害数据发布对应的地质灾害预警方案。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明实施例提供的雨量监测控制***及地质灾害预警***，包括：用于采集待监测区域的灾害数据的多个现场采集终端；与现场采集终端通信连接，用于采集待监测区域的雨量数据，并向现场采集终端发出第一控制指令的基站；以及与基站通信连接，用于接收并存储灾害数据和雨量数据，并根据接收的第二控制指令对基站的控制策略进行配置的服务器，基站根据配置情况对现场采集终端进行控制。基于上述设计，本发明提供的技术方案通过监测雨量数据来调整现场采集终端的控制策略，以使现场采集终端根据对应的控制策略进行采集，避免了在地质灾害发生时，由于地质灾害的突发性和偶然性导致关键的监测指标不能及时有效地测量和记录的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的雨量监测控制***的一种结构框图；
图2为本发明较佳实施例提供的雨量监测控制***的另一种结构框图；
图3为图1中所示的现场采集终端的一种结构框图；
图4为图1中所述的基站的一种结构框图；
图5为图4中所示的雨量监控模块的一种结构框图。
图标：10-雨量监测控制***；100-现场采集终端；110-第一通信模块；120-控制模块；130-传感器模块；200-中继站；300-基站；310-第二通信模块；320-存储模块；330-雨量监控模块；332-雨量计；334-雨情控制器；340-主控模块；350-无线通信模块；500-服务器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，为本发明较佳实施例提供的雨量监测控制***10的一种结构框图。本实施例中，所述雨量监测控制***10可以用于对待监测区域的雨量数据进行监测，以根据雨量数据对所述待监测区域的灾害数据进行监测。其中，所述待监测区域可以是地质灾害高发区域，例如泥石流高发区域、崩塌高发区域、滑坡高发区域等，本实施例对此不作具体限制。
如图1所示，所述雨量监测控制***10可以包括现场采集终端100、基站300以及服务器500。所述基站300与所述现场采集终端100通信连接，所述服务器500与所述基站300通信连接。
详细地，多个现场采集终端100分别设置在所述待监测区域或者靠近所述待监测区域的不同位置处，用于采集所述待监测区域的灾害数据。所述基站300与所述现场采集终端100相隔预设距离，用于采集该待监测区域的雨量数据，然后根据所述雨量数据和预设的控制策略向所述现场采集终端100发出第一控制指令。进一步地，所述基站300还可以接收所述现场采集终端100根据所述第一控制指令采集到的灾害数据，然后将所述现场采集终端100发送的灾害数据和采集到的所述雨量数据进行发送给所述服务器500。所述服务器500用于接收并存储所述基站300发送的灾害数据和雨量数据，并在接收到外部终端(例如手机、电脑等)发送的第二控制指令，然后根据所述第二控制指令对所述基站300的控制策略进行配置。所述基站300根据配置情况对所述现场采集终端100进行控制。
本实施例中，所述第一控制指令可以包括对所述现场采集终端100的采集频率的配置信息，所述第二控制指令包括对所述基站300的控制策略的配置信息。
可选地，在本实施例中，所述现场采集终端100的数量可以根据实际需要进行设置。所述服务器500可以是，但不限于，Web(网站)服务器、数据库服务器、ftp(filetransfer protocol，文件传输协议)服务器等。
由于较多的地质灾害与降雨情况密切相关，基于上述设计，本实施例中，所述基站300通过监测雨量数据来调整现场采集终端100的控制策略，以使现场采集终端100根据对应的控制策略进行采集，从而避免了在地质灾害发生时，由于地质灾害的突发性和偶然性导致关键的监测指标不能及时有效地测量和记录的问题，从而实现了对地质灾害发生时的监测指标的有效获取。
进一步地，请参阅图2，当所述现场采集终端100与所述基站300距离较远，数据传输信号较弱时，所述雨量监测控制***10还可以包括分别与所述现场采集终端100和所述基站300通信连接，用于将所述现场采集终端100采集的灾害数据发送给所述基站300的至少一个中继站200。例如，若所述现场采集终端100与所述基站300之间的理想距离为15km，当所述现场采集终端100与所述基站300相隔20km时，所述中继站200可以设置在所述现场采集终端100与所述基站300之间，通过接收所述现场采集终端100发送的灾害数据，然后再将所述灾害数据发送给所述基站300，从而解决了在所述现场采集终端100与所述基站300距离较远时，无法进行数据传输的问题。
进一步地，请参阅图3，作为一种实施方式，所述现场采集终端100可以包括第一通信模块110、控制模块120以及传感器模块130。所述第一通信模块110和所述传感器模块130分别与所述控制模块120连接。
具体地，在本实施例中，所述第一通信模块110可以用于接收所述第一控制指令，所述控制模块120用于根据所述第一控制指令对所述传感器模块130进行控制，所述传感器模块130在所述控制模块120的控制下对所述待监测区域的灾害数据进行采集，并将采集到的灾害数据通过所述第一通信模块110进行发送。
可选地，所述第一通信模块110可以采用各种无线通信方式用于数据传输，作为一种优选的实施方式，所述第一通信模块110可以采用LoRa无线通信方式。采用LoRa无线通信方式可以实现较长距离(例如，15km)的数据传输，且在非空旷区域，LoRa无线通信方式也有较好的表现，例如可以穿透障碍物(例如，建筑物)，实现跨建筑物的数据传输。
本实施例中，所述传感器模块130用于采集待监测区域的灾害数据，所述传感器模块130包括的各个传感器可以根据实际的灾害数据的采集需求进行设置。例如，作为一种实施方式，所述传感器模块130可以包括用于采集所述待监测区域的倾角数据的倾角仪、用于采集所述待监测区域的位移数据的位移传感器、用于采集所述待监测区域的沉降数据的沉降仪、用于采集所述待监测区域的锚索预应力的锚索测力计以及用于采集所述待监测区域的渗透压力的渗压计。当然，容易理解的是，上述仅为示例，所述传感器模块130还可以包括比上述更多或者更少的传感器。
进一步地，请参阅图4，所述基站300可以包括第二通信模块310、存储模块320、雨量监控模块330、主控模块340以及无线通信模块350，所述第二通信模块310、存储模块320、雨量监控模块330以及无线通信模块350分别与所述主控模块340连接。
详细地，所述第二通信模块310可以用于接收所述现场采集终端100发送的灾害数据，所述存储模块320可以用于存储所述灾害数据，所述雨量监控模块330可以用于采集所述待监测区域的雨量数据并根据所述雨量数据获取对应的控制策略，所述主控模块340用于对所述第二通信模块310、存储模块320、雨量监控模块330以及无线通信模块350进行控制。无线通信模块350在主控模块340的控制下将所述灾害数据和雨量数据发送给所述服务器500，此外，所述无线通信模块350还可以用于接收所述服务器500发送的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送给所述主控模块340，以使所述主控模块340执行所述第二控制指令。
可选地，所述第二通信模块310优选为通过LoRa无线通信方式进行通信，以接收所述第一通信模块110发送的灾害数据。需要注意的是，在存在有中继站200的情况，所述中继站200也优选为LoRa无线通信方式进行通信，所述中继站200接收所述第一通信模块110发送的灾害数据，并将所述灾害数据发送给所述第二通信模块310。
可选地，所述存储模块320可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器等。
可选地，所述主控模块340可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，其可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
进一步地，作为一种实施方式，所述雨量监控模块330的具体结构请参阅图5，其可包括用于采集雨量数据的雨量计332以及与所述雨量计332电性连接用于根据所述雨量数据向所述主控模块340发送对应的控制策略的雨情控制器334，其中，所述雨情控制器334中存储有雨量数据与控制策略的对应关系，具体地，针对不同的雨量数据，对应有不同的控制策略。
可选地，所述雨量计332可以采用翻斗式雨量计或容栅式雨量计，或者其它雨量计，本实施例对此不作具体限制。
进一步地，作为一种实施方式，所述无线通信模块350可包括多个无线通信子模块以及通信转换子模块，所述通信转换子模块与所述多个无线通信子模块连接，用于在所述主控模块340的控制下对无线通信子模块进行切换，可选地，所述无线通信子模块可以包括移动通讯设备和/或北斗卫星通讯设备。
进一步地，作为一种实施方式，当所述待监测区域出现雷阵雨等天气时，所述雨量监测控制***10还可以包括设置在现场采集终端100和所述基站300的避雷装置，以在雷阵雨等天气出现时，对所述现场采集终端100和所述基站300进行避雷保护。
进一步地，本发明较佳实施例还提供一种地质灾害预警***，其包括用户终端以及述的雨量监测控制***10，所述雨量监测控制***10与所述用户终端通信连接，用于监测待监测区域的雨量数据和灾害数据，并将所述雨量数据和灾害数据发送给所述用户终端，所述用户终端根据所述雨量数据和灾害数据发布对应的地质灾害预警方案。
综上所述，本发明实施例提供一种雨量监测控制***10及地质灾害预警***。该雨量监测控制***10包括：用于采集待监测区域的灾害数据的多个现场采集终端100；与现场采集终端100通信连接，用于采集待监测区域的雨量数据，并向现场采集终端100发出第一控制指令的基站300；以及与基站300通信连接，用于接收并存储灾害数据和雨量数据，并根据接收的第二控制指令对基站300的控制策略进行配置的服务器500，基站300根据配置情况对现场采集终端100进行控制。基于上述设计，本发明提供的技术方案通过监测雨量数据来调整现场采集终端100的控制策略，以使现场采集终端100根据对应的控制策略进行采集，避免了在地质灾害发生时，由于地质灾害的突发性和偶然性导致关键的监测指标不能及时有效地测量和记录的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种雨量监测控制***，其特征在于，所述雨量监测控制***包括：
用于采集待监测区域的灾害数据的多个现场采集终端；
与所述现场采集终端通信连接，用于采集该待监测区域的雨量数据，并根据所述雨量数据和预设的控制策略向所述现场采集终端发出第一控制指令的基站，所述基站还用于接收所述现场采集终端采集到的灾害数据，并将所述灾害数据和所述雨量数据进行发送，其中，所述第一控制指令包括对所述现场采集终端的采集频率的配置信息；以及
与所述基站通信连接，用于接收并存储所述基站发送的灾害数据和雨量数据，并接收外部终端发送的第二控制指令的服务器，所述服务器根据所述第二控制指令对所述基站的控制策略进行配置，以使所述基站根据配置情况对所述现场采集终端进行控制，其中，所述第二控制指令包括对所述基站的控制策略的配置信息。
2.根据权利要求1所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述雨量监测控制***还包括：
分别与所述现场采集终端和所述基站通信连接，用于将所述现场采集终端采集的灾害数据发送给所述基站的至少一个中继站。
3.根据权利要求1所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述现场采集终端包括第一通信模块、控制模块以及传感器模块；
所述第一通信模块用于接收所述第一控制指令，所述控制模块与所述第一通信模块通信连接用于根据所述第一控制指令对所述传感器模块进行控制，所述传感器模块在所述控制模块的控制下对所述待监测区域的灾害数据进行采集，并将采集到的灾害数据通过所述第一通信模块进行发送。
4.根据权利要求3所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述传感器模块包括：
用于采集所述待监测区域的倾角数据的倾角仪；
用于采集所述待监测区域的位移数据的位移传感器；
用于采集所述待监测区域的沉降数据的沉降仪；
用于采集所述待监测区域的锚索预应力的锚索测力计；以及
用于采集所述待监测区域的渗透压力的渗压计。
5.根据权利要求3所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述基站包括：
用于接收所述灾害数据的第二通信模块；
用于存储所述灾害数据的存储模块；
用于采集所述待监测区域的雨量数据并根据所述雨量数据获取对应的控制策略的雨量监控模块；
与所述第二通信模块、存储模块以及雨量监控模块电性连接的主控模块；以及
与所述主控模块电性连接的无线通信模块，所述无线通信模块在主控模块的控制下将所述灾害数据和雨量数据发送给所述服务器，或者用于接收所述服务器发送的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送给所述主控模块，以使所述主控模块执行所述第二控制指令。
6.根据权利要求5所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述无线通信模块包括多个无线通信子模块以及通信转换子模块，所述通信转换子模块与所述多个无线通信子模块连接，用于在所述主控模块的控制下对无线通信子模块进行切换，其中，所述无线通信子模块包括移动通讯设备和/或北斗卫星通讯设备。
7.根据权利要求5所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述雨量监控模块包括：
用于采集雨量数据的雨量计；
与所述雨量计电性连接用于根据所述雨量数据向所述主控模块发送对应的控制策略的雨情控制器，其中，所述雨情控制器中存储有雨量数据与控制策略的对应关系。
8.根据权利要求7所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述雨量计采用翻斗式雨量计或容栅式雨量计。
9.根据权利要求1所述的雨量监测控制***，其特征在于，所述雨量监测控制***还包括设置在现场采集终端和所述基站的避雷装置。
10.一种地质灾害预警***，其特征在于，所述***包括用户终端以及权利要求1-9中任意一项所述的雨量监测控制***，所述雨量监测控制***与所述用户终端通信连接，用于监测待监测区域的雨量数据和灾害数据，并将所述雨量数据和灾害数据发送给所述用户终端，所述用户终端根据所述雨量数据和灾害数据发布对应的地质灾害预警方案。
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