一种可移动实时在线降雨数据采集系统与实施方法
【专利摘要】本发明涉及一种可移动实时在线降雨数据采集系统与实施方法，属于市政工程城市内涝灾害防治【技术领域】，适用于实时在线水力模型的降雨输入数据采集和输入。系统包括降雨采集器（1）、输水管道（2）、集水器（3）、电子称重设备（4）、数据传输设备（5）、托架结构（6）和计算机（7）；输水管道（2）将降雨采集器（1）采集的雨水输送到集水器（3）；电子称重设备（4）根据集水器（3）的容积大小和所需要的精度选配；数据传输设备（5）选用与电子称重设备（4）集成在一起的产品或分体式产品；托架结构（6）起到组装的作用；安装有实时在线水力模型软件计算机（7）与数据传输设备（5）连接，实时在线接收降雨数据，并根据设定的时段进行模拟计算，不断循环，直至降雨结束。
【专利说明】一种可移动实时在线降雨数据采集系统与实施方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可移动实时在线降雨数据采集系统与实施方法，属于市政工程城市内涝灾害防治【技术领域】，适用于实时在线水力模型的降雨输入数据采集和输入。
【背景技术】
[0002]随着城市内涝灾害问题的加剧、城市防灾减灾和城市安全对暴雨灾害应对措施的严格要求以及实时预测预报准确程度的要求逐渐增加，对水力模型的方法运用和时效性提出了更高的要求。如何研究开发高精度效、实时在线降雨数据采集装置与实时在线水力模型连接已成为当前城市内涝灾害预测预警领域重要的研究课题。
[0003]传统降雨数据采集装置一般称为自记雨量计，有虹吸式和翻斗式两种。虹吸式自记雨量计采用虹吸原理，将降雨过程记录在记录纸上。这种装置有两个问题，其一只能事后处理降雨记录，无法实现实时在线功能；其二是在虹吸段会造成部分数据丢失。翻斗式自记雨量计根据单位时间内翻斗次数计量降雨过程，可以实现实时在线传输降雨数据，但是对安装条件有一定要求，无法实现可移动性。与传统的两种自记雨量计相比，本发明装置不仅可以实现实时采集和传输降雨过程数据，而且可以安装在可以移动的运载工具内，对安装条件没有特殊要求，这样，本发明装置就可以配备到可以移动的城市内涝现场指挥车内，在现场进行实时在线模拟和预测预警，在降雨过程中进行城市内涝灾害防灾减灾指挥和调度。因此具有可移动、实时在线、与水力模型模拟计算结合、采集数据精度高及适合现场指挥等优点的可移动实时在线降雨数据采集系统与实施方法已成为实时在线模拟技术和城市内涝防灾领域的研究重点和热点。
[0004]如何准确、实时预测预报城市内涝灾害已成为世界各国城市内涝灾害防灾减灾领域的研究热点，其中如何实时精确采集降雨信息和与水力模型有机结合的方法研究的已经成为焦点和难点。但是，到目前为止，采用实时精确采集降雨信息和与水力模型有机结合的方法进行城市内涝灾害实时在线模拟和预测预警的成功应用并不多见。其主要原因是传统的自记雨量计无法满足与水力模型有机结合的方法进行城市内涝灾害实时在线模拟和预测预警的目的。
[0005]传统的自记雨量计一般采用容量法进行计量，其记录结果只能用于进行事件模拟，而无法进行实时在线模拟，传统的自记雨量计主要参数如下:
[0006]《翻斗式雨量计》为降水量测量一次仪表，其性能符合国家标准GB/T11832-2002和国家标准GB/T11831-2002《水文测报装置遥测雨量计》相关要求。
[0007]主要技术参数
[0008]承雨口径:Φ200ι?πι ;刃 口锐角:40。?45°
[0009]分辨力:0.5mm ；
[0010]测量准确度:<±3%
[0011]雨强范围:0.0lmm?4mm/min (允许通过最大雨强8mm/min)
[0012]发讯方式:两路干簧管通断信号输出[0013]工作环境:
[0014]环境温度:-10°C~50°C
[0015]相对湿度；<95%(40 V )
[0016]《虹吸式雨量计》为降水量测量一次仪表，虹吸式雨量计适用于水文、气象等行业使用。国家气象局标准仪器，为传统产品。
[0017]技术参数
[0018]
【权利要求】
1.一种可移动实时在线降雨数据采集系统，其特征在于:包括降雨采集器(I)、输水管道(2)、集水器(3)、电子称重设备(4)、数据传输设备(5)、托架结构(6)和计算机(7); 输水管道(2 )将降雨采集器(I)采集的雨水输送到集水器(3 );电子称重设备(4 )根据集水器(3 )的容积大小和所需要的精度选配；数据传输设备(5 )选用与电子称重设备(4 )集成在一起的产品或分体式产品；托架结构(6)起到组装的作用；安装有实时在线水力模型软件计算机(7)与数据传输设备(5)连接，实时在线接收降雨数据，并根据设定的时段进行模拟计算，不断循环，直至降雨结束。
2.应用权利要求1所述的可移动实时在线降雨数据采集系统的实施方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)运行水力模型软件:根据天气预报信息和实际天气状况，确定开始运行模型软件的时间；根据流域条件和计算精度要求，确定模拟计算时间段长度；在运行水力模型软件初期，由于实际降雨还没有开始，所以降雨输入值为O，模拟输出值为设定的最小流量输出值； 2)降雨数据采集:有降雨进入降雨采集器(I)，通过输水管道(2)送到集水器(3 )，电子称重设备(4)每Imin米集一个降雨量信息； 3)降雨数据传输:数据传输设备(5)将实时在线接收降雨数据传输到安装有实时在线水力模型软件计算机(7); 4)模拟流域产汇流计算:根据数据传输设备(5)传输的数据和设定的计算时段，进行模拟流域产汇流模拟计算，不断循环，直至降雨结束； 5)城市内涝灾害预测预报:当模拟计算的流量值超过了管网的排水能力时，计算机自动绘制会产生内涝地点的集水区范围地图，进行城市内涝灾害预测预报。
【文档编号】G06F19/00GK103927439SQ201410149543
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月13日 优先权日:2014年4月13日
【发明者】周玉文, 刘成林, 赵见, 刘子龙, 刘畅 申请人:北京工业大学