CN107588808A - 一种基于河长制管理的河流安全监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于河长制管理的河流安全监测***，它包括至少一个堤坝安全监测节点、至少一个防洪安全监测节点、至少一个河道水位监测节点和监控中心；堤坝安全监测节点、防洪安全监测节点和河道水位监测节点都通过无线通信与所述监控中心连接进行数据传输。通过对河流堤坝安全监测、河流降雨量径流量的监测仿真以及河道水位水流的监测三者的结合，能够通过对河流堤坝的安全，防洪预警和河道水流水位的变化进行统一监测管理，做到实时监测，及时预警，极大程度的保证了河流附近人们的财产安全。
Description
技术领域
本发明涉及河流安全防护技术领域，尤其涉及一种基于河长制管理的河流安全监测***。
背景技术
根据国家“河长制”的管理制度，如何对河流的堤坝安全、河道水流水位以及河流降雨量和径流量进行安全防护预警是现阶段需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于河长制管理的河流安全监测***，现目前没有能够对河流的堤坝安全、河道水流水位以及河流降雨量和径流量进行安全防护和提前预警几者相结合的监测***的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于河长制管理的河流安全监测***，它包括至少一个堤坝安全监测节点、至少一个防洪安全监测节点、至少一个河道水位监测节点和监控中心；堤坝安全监测节点、防洪安全监测节点和河道水位监测节点都通过无线通信与所述监控中心连接进行数据传输。
监控中心包括第一无线通信模块、控制终端、数据处理分析模块、数据存储服务器、显示模块、洪水预警模块、仿真模块和预警发布模块；控制终端与第一无线通信模块和数据存储服务器相互连接；控制终端的数据输出端与数据分析处理模块的数据输入端连接；控制终端的音频输出端与显示模块的音频输入端连接；控制终端的控制输出端与预警发布模块和洪水预警模块的输入端连接；仿真模块的数据输出端与显示模块和控制终端的输入端连接；数据分析处理模块的数据输出端与数据存储服务器的输入端连接；洪水预警模块的数据输出端与仿真模块的输入端连接。
仿真模块包括泄流仿真单元和洪水淹没仿真单元；泄流仿真单元的数据输出端与洪水淹没仿真单元的输入端连接；洪水淹没仿真单元的数据输出端与控制终端的输入端连接；泄流仿真单元和洪水淹没仿真单元的数据输出端与显示模块的输入端连接。
堤坝安全监测节点包括第一检测装置、第一供电模块、第一图像采集模块、第一定位模块、第一微处理器和第二无线通信模块；第一检测装置、第一定位模块和第一图像采集模块的数据输出端与第一微处理器的数据输入端连接；第二无线通信模块与第一微处理器相互连接；第一供电模块的输出端与第一微处理器、第一图像采集模块、第一检测装置、第一定位模块和第二无线通信模块的供电输入端连接。
第一检测装置包括压力传感器单元、裂缝检测仪单元和堤坝管涌漏检测仪单元；压力传感器单元、裂缝检测仪单元和堤坝管涌漏检测仪单元的数据输出端与第一微处理器的数据输入端连接；第一图像采集模块包括第一高速图像传感器和第一红外摄像头组件；第一红外摄像头组件的数据输出端与第一高速图像传感器的数据输入端连接；第一高速图像传感器的数据输出端与第一微处理器的数据输入端连接；第一供电模块的输出端与压力传感器单元、裂缝检测仪单元、堤坝管涌漏检测仪单元、第一高速图像传感器和第一红外摄像头组件的供电输入端连接。
防洪安全监测节点包括第二检测装置、第二供电模块、第二定位模块、第二微处理器和第三无线通信模块；第二检测装置和第二定位模块的数据输出端与第二微处理器的数据输入端连接；第二微处理器与第三无线通信模块相互连接；第二供电模块与第二检测装置、第二微处理器、第二定位模块和第三无线通信模块的供电输入端连接。
第二检测装置包括降雨量检测仪单元和径流测量仪单元；降雨量检测仪单元和径流测量仪单元的输出端与第二微处理器的数据输入端连接；第二供电模块与降雨量检测仪单元和径流测量仪单元的供电输入端连接。
河道水位监测节点包括液位检测模块、第三供电模块、第二图像采集模块、第三微处理器、第三定位模块和第四无线通信模块；液位检测模块、第二图像采集模块和第三定位模块的数据输出端与第三微处理器的数据输入端连接；第四无线通信模块与第三微处理器相互连接；第三供电模块与液位检测模块、第三微处理器、第三定位模块、第二图像采集模块和第四无线通信模块的供电输入端连接。
液位检测模块包括水位传感器单元和水流传感器单元；水位传感器单元和水流传感器单元的输出端与第三微处理器的数据输入端连接；第三供电模块的输出端与水位传感器单元和水流传感器单元的供电输入端连接。
第二图像采集模块包括第二红外摄像头组件和第二高速图像传感器；第二红外摄像头组件的输出端与第二高速图像传感器的输入端连接；第二高速图像传感器的输出端与第三微处理器的数据输入端连接；第三供电模块的输出端与第二红外摄像头组件和第二高速图像传感器的供电输入端连接。
本发明的有益效果是：一种基于河长制管理得河流安全监测***，通过对河流堤坝安全监测、河流降雨量径流量的监测仿真以及河道水位水流的监测三者的结合，能够通过对河流堤坝的安全，防洪预警和河道水流水位的变化进行统一监测管理，做到实时监测，及时预警，极大程度的保证了河流附近人们的财产安全。
附图说明
图1为***的结构框图；
图2为监控中的结构框图；
图3为堤坝安全监测节点的结构框图；
图4为防洪安全监测节点的结构框图；
图5为河道水位监测节点的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于河长制管理的河流安全监测***，它包括至少一个堤坝安全监测节点、至少一个防洪安全监测节点、至少一个河道水位监测节点和监控中心；堤坝安全监测节点、防洪安全监测节点和河道水位监测节点都通过无线通信与所述监控中心连接进行数据传输。
监控中心包括第一无线通信模块、控制终端、数据处理分析模块、数据存储服务器、显示模块、洪水预警模块、仿真模块和预警发布模块；控制终端与第一无线通信模块和数据存储服务器相互连接；控制终端的数据输出端与数据分析处理模块的数据输入端连接；控制终端的音频输出端与显示模块的音频输入端连接；控制终端的控制输出端与预警发布模块和洪水预警模块的输入端连接；仿真模块的数据输出端与显示模块和控制终端的输入端连接；数据分析处理模块的数据输出端与数据存储服务器的输入端连接；洪水预警模块的数据输出端与仿真模块的输入端连接。
仿真模块包括泄流仿真单元和洪水淹没仿真单元；泄流仿真单元的数据输出端与洪水淹没仿真单元的输入端连接；洪水淹没仿真单元的数据输出端与控制终端的输入端连接；泄流仿真单元和洪水淹没仿真单元的数据输出端与显示模块的输入端连接。
堤坝安全监测节点包括第一检测装置、第一供电模块、第一图像采集模块、第一定位模块、第一微处理器和第二无线通信模块；第一检测装置、第一定位模块和第一图像采集模块的数据输出端与第一微处理器的数据输入端连接；第二无线通信模块与第一微处理器相互连接；第一供电模块的输出端与第一微处理器、第一图像采集模块、第一检测装置、第一定位模块和第二无线通信模块的供电输入端连接。
第一检测装置包括压力传感器单元、裂缝检测仪单元和堤坝管涌漏检测仪单元；压力传感器单元、裂缝检测仪单元和堤坝管涌漏检测仪单元的数据输出端与第一微处理器的数据输入端连接；第一图像采集模块包括第一高速图像传感器和第一红外摄像头组件；第一红外摄像头组件的数据输出端与第一高速图像传感器的数据输入端连接；第一高速图像传感器的数据输出端与第一微处理器的数据输入端连接；第一供电模块的输出端与压力传感器单元、裂缝检测仪单元、堤坝管涌漏检测仪单元、第一高速图像传感器和第一红外摄像头组件的供电输入端连接。
防洪安全监测节点包括第二检测装置、第二供电模块、第二定位模块、第二微处理器和第三无线通信模块；第二检测装置和第二定位模块的数据输出端与第二微处理器的数据输入端连接；第二微处理器与第三无线通信模块相互连接；第二供电模块与第二检测装置、第二微处理器、第二定位模块和第三无线通信模块的供电输入端连接。
第二检测装置包括降雨量检测仪单元和径流测量仪单元；降雨量检测仪单元和径流测量仪单元的输出端与第二微处理器的数据输入端连接；第二供电模块与降雨量检测仪单元和径流测量仪单元的供电输入端连接。
河道水位监测节点包括液位检测模块、第三供电模块、第二图像采集模块、第三微处理器、第三定位模块和第四无线通信模块；液位检测模块、第二图像采集模块和第三定位模块的数据输出端与第三微处理器的数据输入端连接；第四无线通信模块与第三微处理器相互连接；第三供电模块与液位检测模块、第三微处理器、第三定位模块、第二图像采集模块和第四无线通信模块的供电输入端连接。
液位检测模块包括水位传感器单元和水流传感器单元；水位传感器单元和水流传感器单元的输出端与第三微处理器的数据输入端连接；第三供电模块的输出端与水位传感器单元和水流传感器单元的供电输入端连接。
第二图像采集模块包括第二红外摄像头组件和第二高速图像传感器；第二红外摄像头组件的输出端与第二高速图像传感器的输入端连接；第二高速图像传感器的输出端与第三微处理器的数据输入端连接；第三供电模块的输出端与第二红外摄像头组件和第二高速图像传感器的供电输入端连接。
优选地，堤坝安全监测节点通过安装在堤坝的压力传感器、裂缝检测仪、DB-3A型堤坝管涌渗漏检测仪单元以及红外摄像头和高速图像传感器等设备，实时全天时全天候的检测堤坝的安全情况；河道水位监测节点通过安装在河流两岸边水中的水位传感器和水流传感器以及红外摄像头和高速图像传感器等设备实时将数据传输到监控中心进行数据分析处理；防护安全监测节点通过降雨量检测仪和径流测量仪监测河流附近的降水量（特别是遇见特大暴雨导致河水需水量太大等情况），并将数据传输回监控中心通过仿真模块中的泄流仿真单元和洪水淹没仿真单元对泄流情况以及泄流后河水对下游的淹没等情况进行仿真，如果符合泄流条件则需要及时发布预警提早通知河流下游附近人员进行撤离，并做好安全防护措施。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：它包括至少一个堤坝安全监测节点、至少一个防洪安全监测节点、至少一个河道水位监测节点和监控中心；所述的堤坝安全监测节点、防洪安全监测节点和河道水位监测节点都通过无线通信与所述监控中心连接进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的监控中心包括第一无线通信模块、控制终端、数据处理分析模块、数据存储服务器、显示模块、洪水预警模块、仿真模块和预警发布模块；所述的控制终端与所述第一无线通信模块和所述数据存储服务器相互连接；所述的控制终端的数据输出端与所述数据分析处理模块的数据输入端连接；所述的控制终端的音频输出端与所述显示模块的音频输入端连接；所述的控制终端的控制输出端与所述预警发布模块和洪水预警模块的输入端连接；所述的仿真模块的数据输出端与所述显示模块和所述控制终端的输入端连接；所述的数据分析处理模块的数据输出端与所述数据存储服务器的输入端连接；所述的洪水预警模块的数据输出端与所述仿真模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的仿真模块包括泄流仿真单元和洪水淹没仿真单元；所述的泄流仿真单元的数据输出端与所述洪水淹没仿真单元的输入端连接；所述的洪水淹没仿真单元的数据输出端与所述控制终端的输入端连接；所述的泄流仿真单元和洪水淹没仿真单元的数据输出端与所述显示模块的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的堤坝安全监测节点包括第一检测装置、第一供电模块、第一图像采集模块、第一定位模块、第一微处理器和第二无线通信模块；所述的第一检测装置、第一定位模块和第一图像采集模块的数据输出端与所述第一微处理器的数据输入端连接；所述的第二无线通信模块与所述第一微处理器相互连接；所述的第一供电模块的输出端与所述第一微处理器、所述第一图像采集模块、所述第一检测装置、所述第一定位模块和所述第二无线通信模块的供电输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的第一检测装置包括压力传感器单元、裂缝检测仪单元和堤坝管涌漏检测仪单元；所述的压力传感器单元、裂缝检测仪单元和堤坝管涌漏检测仪单元的数据输出端与所述第一微处理器的数据输入端连接；所述的第一图像采集模块包括第一高速图像传感器和第一红外摄像头组件；所述的第一红外摄像头组件的数据输出端与所述第一高速图像传感器的数据输入端连接；所述的第一高速图像传感器的数据输出端与所述第一微处理器的数据输入端连接；所述的第一供电模块的输出端与所述压力传感器单元、所述裂缝检测仪单元、所述堤坝管涌漏检测仪单元、所述第一高速图像传感器和所述第一红外摄像头组件的供电输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的防洪安全监测节点包括第二检测装置、第二供电模块、第二定位模块、第二微处理器和第三无线通信模块；所述的第二检测装置和第二定位模块的数据输出端与所述第二微处理器的数据输入端连接；所述的第二微处理器与所述第三无线通信模块相互连接；所述的第二供电模块与所述第二检测装置、所述第二微处理器、所述第二定位模块和所述第三无线通信模块的供电输入端连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的第二检测装置包括降雨量检测仪单元和径流测量仪单元；所述的降雨量检测仪单元和径流测量仪单元的输出端与所述第二微处理器的数据输入端连接；所述的第二供电模块与所述降雨量检测仪单元和所述径流测量仪单元的供电输入端连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的河道水位监测节点包括液位检测模块、第三供电模块、第二图像采集模块、第三微处理器、第三定位模块和第四无线通信模块；所述的液位检测模块、第二图像采集模块和第三定位模块的数据输出端与所述第三微处理器的数据输入端连接；所述的第四无线通信模块与所述第三微处理器相互连接；所述的第三供电模块与所述液位检测模块、所述第三微处理器、所述第三定位模块、所述第二图像采集模块和所述第四无线通信模块的供电输入端连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的液位检测模块包括水位传感器单元和水流传感器单元；所述的水位传感器单元和水流传感器单元的输出端与所述第三微处理器的数据输入端连接；所述的第三供电模块的输出端与所述水位传感器单元和所述水流传感器单元的供电输入端连接。
10.根据权利要求8所述的一种基于河长制管理的河流安全监测***，其特征在于：所述的第二图像采集模块包括第二红外摄像头组件和第二高速图像传感器；所述的第二红外摄像头组件的输出端与所述第二高速图像传感器的输入端连接；所述的第二高速图像传感器的输出端与所述第三微处理器的数据输入端连接；所述的第三供电模块的输出端与所述第二红外摄像头组件和所述第二高速图像传感器的供电输入端连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110779570A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-02-11 | 杭州鲁尔物联科技有限公司 | 一种用于古海塘加固的施工期安全监测预警*** |
| CN111461942A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-28 | 成都万江港利科技股份有限公司 | 一种基于河长制的河流水系综合管理*** |
| CN112033469A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 遵义市华颖泰科科技有限责任公司 | 一种水库河流水位流量监测*** |
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