一种多灾害事件链综合监测预警设备的制作方法

1.本发明涉及监测技术领域，尤其是涉及一种多灾害事件链综合监测预警设备。


背景技术：

2.随着城市规模扩大和复杂程度加深，强降雨容易引起城市水淹和地质灾害多发,从而造成大量的人员伤亡和严重的财产损失。因此对多灾害事件链进行综合监测显得尤为重要，现有的灾害事件监测预警设备通常使用电子水尺、浮力水位仪、压力式水位计、位移变送器等接触式物理检测设备进行监测，但是现有的灾害事件监测预警设备都是接触式监测设备，在恶劣环境中无法正常工作，导致难以准确对灾害事件进行监测预警。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种多灾害事件链综合监测预警设备，以解决现有的灾害事件监测预警设备在恶劣环境中无法正常工作，导致难以准确对灾害事件进行监测预警的技术问题。
4.本发明的实施例提供了一种多灾害事件链综合监测预警设备，包括：
5.服务器以及通过无线网络与所述服务器连接的监测模块；
6.所述监测模块包括若干个变送器以及若干个中控单元，所述变送器安装在目标区域的预设位置上，所述变送器包括但不限于水位变送器和位移变送器；
7.所述监测模块用于通过所述变送器采集所述目标区域的监测数据，并通过温度补偿算法对所述监测数据进行修正，通过所述中控单元将修正后的监测数据传输至所述服务器；所述监测数据包括水位数据和位移数据；
8.所述服务器用于发送控制指令至所述监测模块，使所述监测模块根据所述控制指令采集目标区域的监测数据；还用于将所述监测模块发送的监测数据与标准数据阈值进行比对，并根据比对结果生成灾害预警结果。
9.进一步的，所述预警设备还包括与所述监测模块电连接的电源模块，所述电源模块包括太阳能供电单元。
10.进一步的，所述通过温度补偿算法对所述监测数据进行修正，具体为：
11.根据预设的固定速度以及当前温度计算得到温度补偿参数，将所述温度补偿参数与所述监测数据相乘对所述监测数据进行修正。
12.进一步的，所述将所述监测模块发送的监测数据与标准数据阈值进行比对，并根据比对结果生成灾害预警结果，具体为：将所述监测数据与3km
×
3km精细化网格的标准数据阈值进行比对，若所述监测数据大于所述标准数据阈值，则根据所述监测数据生成对应的灾害预警结果。
13.进一步的，所述监测模块根据所述控制指令采集目标区域的监测数据，具体包括：
14.所述监测模块接收所述服务器根据预设时间段发送的第一控制指令，根据所述第一控制指令采集所述目标区域的监测数据；
15.所述监测模块接收服务器发送的第二控制指令，根据所述第二控制指令持续采集所述目标区域的监测数据。
16.进一步的，所述服务器还用于根据所述变送器的安装高度与接收到的所述监测数据进行比对，得到水位数据和位移数据。
17.进一步的，所述服务器设置有统一对外接口，所述对外接口用于将外部设备与所述服务器进行对接。
18.进一步的，所述变送器还包括防涝变送器和超声波变送器。
19.本发明实施例通过将水位变送器和位移变送器安装在目标区域的预设位置上，实现非接触方式监测目标区域的水位数据和位移数据，从而能够使得监测模块能够在恶劣环境中正常工作，不仅能够保证监测模块的使用寿命，还能有效提高监测模块所监测数据的可靠性和准确性，进而能够有效提高对多灾害事件链综合监测预警的效果。
附图说明
20.图1是本发明实施例提供的一种多灾害事件链综合监测预警设备的结构示意图；
21.图2是本发明实施例提供的一种多灾害事件链综合监测预警设备的另一结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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技术中的具体含义。
25.请参阅图1
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2，在本发明的第一实施例中，本发明实施例提供了如图1所示的一种多灾害事件链综合监测预警设备，包括：
26.服务器1以及通过无线网络与服务器1连接的监测模块2；
27.监测模块2包括若干个变送器22以及若干个中控单元21，变送器22安装在目标区域的预设位置上，变送器22包括但不限于水位变送器和位移变送器；中控单元21采用gsm/gprs作为网络连接芯片；
28.监测模块2用于通过变送器22采集目标区域的监测数据，并通过温度补偿算法对监测数据进行修正，通过中控单元21将修正后的监测数据传输至服务器 1；监测数据包括
水位数据和位移数据；
29.服务器1用于发送控制指令至监测模块2，使监测模块2根据控制指令采集目标区域的监测数据；还用于将监测模块2发送的监测数据与标准数据阈值进行比对，并根据比对结果生成灾害预警结果。服务器1在接收到监测数据后，对监测数据进行云备份，以保证监测数据不会丢失，在网络良好的情况下，本发明实施例能够实现小于1秒内完成数据的传输，从而提高数据传输的效率。
30.本发明实施例通过将水位变送器和位移变送器安装在目标区域的预设位置上，实现非接触方式监测目标区域的水位数据和位移数据，从而能够使得监测模块2能够在恶劣环境中正常工作，不仅能够保证监测模块2的使用寿命，还能有效提高监测模块2所监测数据的可靠性和准确性，进而能够有效提高对多灾害事件链综合监测预警的效果。
31.进一步地，本发明实施例通过温度补偿算法对监测数据进行修正，考虑了温度对监测数据的影响，从而能够进一步提高监测数据的准确性，进一步提高对多灾害事件链综合监测预警的效果。
32.可选地，水位变送器与位移变送器为非接触器件，且变送器22安装在目标区域的立杆内进行水位监测以及位移监测，能够在避免设备损坏的同时，减少设备外滩对城市道路的影响。
33.作为本发明实施例的一种具体实施方式，预警设备还包括与监测模块2电连接的电源模块，电源模块包括太阳能供电单元。
34.本发明实施例采用太阳能供电方式为监测模块2进行供电，使监测模块2在外接电源异常时能够正常工作，有利于保证监测模块2的稳定运行。可选地，本发明实施例通过对监测模块2中的变送器22进行电路设计、系统功耗和无线通信技术的优化，使得在低光照天气下能够通过太阳能供电单元长时间持续工作，进一步保证监测模块2的稳定运行。
35.作为本发明实施例的一种具体实施方式，通过温度补偿算法对监测数据进行修正，具体为：
36.根据预设的固定速度以及当前温度计算得到温度补偿参数，将温度补偿参数与监测数据相乘对监测数据进行修正。
37.具体地，根据监测数据的监测距离以及预设的固定速度和当前温度计算得到温度补偿参数，s＝vt1,v＝330 0.6t2，其中s表示测量距离，v表示速度，t1表示时间,t2表示当前温度，设变送器22的监测距离采用340m/s的固定速度进行计算，计算得到温度补偿参数c＝(330 0.6t2)/340。本发明实施例将温度补偿参数与监测数据相乘对监测数据进行修正，以减少白天温度于夜晚温度相差过大导致的测量误差问题，能够保证监测数据达到毫米的精准度，从而能够有效提高监测数据的准确性。
38.作为本发明实施例的一种具体实施方式，将监测模块2发送的监测数据与标准数据阈值进行比对，并根据比对结果生成灾害预警结果，具体为：将监测数据与3km
×
3km精细化网格的标准数据阈值进行比对，若监测数据不在标准数据阈值内，则根据监测数据生成对应的灾害预警结果。
39.在本发明实施例中，若水位数据高于标准的水位变化阈值，则判断目标区域存在水淹灾害预警；若位移数据高于标准的位移变化阈值，则判断目标区域存在地质灾害预警。
40.作为本发明实施例的一种具体实施方式，监测模块2根据控制指令采集目标区域
的监测数据，具体包括：
41.监测模块2接收服务器1根据预设时间段发送的第一控制指令，根据第一控制指令采集目标区域的监测数据；
42.在本发明实施例中，服务器1根据预设的时间段发送第一控制指令至监测模块2，使得监测模块2中的变送器22根据第一控制指令定时采集监测数据并传输至服务器1。请参阅图2，在本发明实施例中服务器1包括mqtt服务器和业务服务器，变送器22将监测数据传输到mqtt服务器，mqtt服务器将监测数据传输至业务服务器。
43.监测模块2接收服务器1发送的第二控制指令，根据第二控制指令持续采集目标区域的监测数据。
44.在本发明实施例中，服务器1中的变换mqtt服务器发送第二控制指令至监测模块2中的变送器22，变送器22持续监测得到监测数据并将监测数据传输到mqtt服务器，mqtt服务器将监测数据传输至业务服务器。
45.作为本发明实施例的一种具体实施方式，服务器1还用于根据变送器22的安装高度与接收到的监测数据进行比对，得到水位数据和位移数据。
46.本发明实施例中服务器1通过发送两种模式的控制指令控制变送器22采集监测数据，第一控制指令控制变送器22定期采集以及定期上传监测数据，第二控制指令控制变送器22自主持续采集并上传监测数据，两种不同的采集方式能够满足不同的监测需要。
47.作为本发明实施例的一种具体实施方式，服务器1设置有统一对外接口，对外接口用于将外部设备与服务器1进行对接。
48.本发明实施例通过对外接口将外部设备与服务器1进行对接，使得用户能够通过外部设备访问服务器1，获取监测信息以及发送相应的控制指令控制服务器 1以及监测模块2执行相应的动作，其中，访问方式包括网页访问、终端显示屏访问、app访问，外部设备包括用户的客户端。用户可通过客户端手段唤醒或设置定时监测唤醒。本发明实施例在tcp/ip协议的基础上，应用iot平台进行对本监测预警设备进行远程升级和遥控，并且能够通过mqtt协议实现在有限长度数据中携带更多的控制命令。
49.可选地，变送器22通过对其本身的接口进行与服务器1进行加密对接，不同的变送器22的接口通过加密从而保证信息传输的安全性。每一变送器22均有唯一的key，不同的变送器22之间不会存在关联，使得服务器1能够根据对不同的变送器22进行分配和归类，从而有利于对监测数据的管理。
50.作为本发明实施例的一种具体实施方式，变送器22还包括防涝变送器22和超声波变送器22。
51.实施本发明实施例，具有以下有益效果：
52.本发明实施例通过将水位变送器和位移变送器安装在目标区域的预设位置上，实现非接触方式监测目标区域的水位数据和位移数据，从而能够使得监测模块2能够在恶劣环境中正常工作，不仅能够保证监测模块2的使用寿命，还能有效提高监测模块2所监测数据的可靠性和准确性，进而能够有效提高对多灾害事件链综合监测预警的效果。
53.进一步地，本发明实施例通过温度补偿算法对监测数据进行修正，考虑了温度对监测数据的影响，从而能够进一步提高监测数据的准确性，进一步提高对多灾害事件链综合监测预警的效果。
54.以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。