多功能广播预警雨量监测系统的制作方法_2

文档序号:8666844阅读:来源:国知局
、数据采集模块22、数据处理模块23、预警驱动模块24、无线收发模块25;
[0049]时钟t旲块21,用于内部计时,完成定时启动和定时关机;
[0050]数据采集模块22与监测设备I电连接,完成对监测设备I的测量数据采集,并将采集到的测量数据发送给数据处理模块23 ;
[0051]数据处理模块23接收来自于数据采集模块22的测量数据,一方面将测量数据通过无线收发模块25传送给远程的监控中心即上位机5 ;另一方面对测量数据进行处理,并将测量数据与现场报警参数进行比较,进而判断是否向预警驱动模块24发出驱动指令以及向无线收发模块25发出报警指令;
[0052]预警驱动模块24接收来自于数据处理模块23的驱动指令,并驱动现场广播报警器4报警;当降雨量或其它外接传感器的变化量达到或超过预定的阀值时,采控单元自动打开此功能模块驱动电路开关,完成降雨及其它预定传感器阀值预警。预警包括现场预警及远程预警两种方式。
[0053]无线收发模块25,用于通过无线网络与远程的监控中心(参见图1中的上位机5)进行数据传输,完成将无线收发模块25采集到的测量数据向监控中心的传输、接收来自于数据处理模块23的报警指令使安装于射频有效范围内的射频报警器(参见图2中的已有广播报警器41)报警、使与无线收发模块25连接的计算机本地声光报警和/或对预置的手机号码或IP地址进行报警信息发送;并且接收监控中心的命令,设置现场报警参数以及采控单元内部各模块的工作参数或实施用于报警的音频文件的更新。
[0054]无线收发模块25包括自建的区域化射频无线网络和GSM/GPRS模块与北斗卫星网络中的至少一种。无线收发模块可以是自建的区域化射频无线网络和GSM/GPRS模块,还可以是自建的区域化射频无线网络和北斗卫星网络。
[0055]无线收发模块25主要实现传感数据远传及远程指令接收、音频文件更新等功能,可以是GSM/GPRS及自建的区域化射频无线网络、北斗卫星网络等。自建的区域化射频无线网络可实现局部数公里内的数据传输及接收,实际使用时可根据具体需要单点直接远传或本地组网后远传,可实现现场报警,具体参见图4,现场预警又可分为两种,一为测量点处的直接连接的报警器(即现场广播报警器4)声音报警,另一种是利用采控单元内部的区域频率网络(即自建的区域化射频无线网络),通过发送报警指令,对近域已有设备进行临时“征用”,使安装于射频有效范围内的射频报警器(即已有广播报警器41)发出报警。
[0056]GSM/GPRS、北斗卫星网络可实现数据的超远程传输与接收,实现远程报警以及远程更改采控单元内部的关键参数,比如预警阀值即预警音频等,具体参见图5,远程报警也分为两种形式,一为计算机本地的声光报警,另一种是利用无线收发模块25的无线收发功能及计算机网络功能,对预置的若干手机号码或IP地址进行报警信息发送。采控单元还包括用于存储报警的音频文件的存储器;存储器为SD卡、U盘或闪存芯片。用于报警的音频文件可存储于采控设备内部的存储器内(如SD卡、U盘、闪存芯片等),通过本地计算机与现场的采控设备连接,对用于报警的音频文件进行修改或更新,参见图6 ;另外,当出现其它未预见的紧急事件时,可通过远程网络动态修改设备内存储的音频文件,参见图7。更进一步,利用设备自带的GSM网络,技术人员还可通过拨打电话的方式,实现将实时语音通过现场报警器直接播放的目的,参见图8。
[0057]上述实施例中:
[0058]如图2所示,监测设备I包括至少一用于测量现场降雨量的雨量计11和至少一用于测量影响地质安全的外接传感器12 ;这里的外接传感器12可以用于测量地表位移、深部位移、地下水位、地下应力等影响地质安全的参数。
[0059]硬件接口分为两种,一为硬件设备连接的接口即第一硬件接口 2a,能够连接目前常规使用的各类雨量计11,此设备专为雨量监测及预警设计,可连接多种雨量计11,雨量计11可以是红外式雨量计、翻斗式雨量计、容栅式雨量计、电容式雨量计、压电式雨量计等,还可以外接功率不等的数个外置报警器作为现场广播报警器;二为应具备目前常用自动化监测所需的其它类型外接传感器12 (包括电压、电流传感器、数字式485传感器等)的接入即第二硬件接口 2b。
[0060]设备还具有其它常规外部传感器的接入接口,也属于硬件接口,这些接口可分为模拟量接口和数字量接口,以备接入地质灾害监测所需的少量其它类型传感器。数字接口模块:本设备具备五类数字接口,分别为RS232、RS485总线、CAN总线、脉冲、开关量。各接口均为独立接口,可同时使用。模拟接口:模拟接口分为小功率模拟输出及模拟输入,均为12位精度。另外还有独立的电源输出接口,独立的电源输出接口可用于控制外部接入传感器的功率控制。
[0061]雨量计11通过第一硬件接口 2a与采控单元2中的数据采集模块22连接;现场广播报警器4通过现场广播接口 2c与采控单元2中的预警驱动模块24连接,现场广播接口2c实际上与第一硬件接口 2a属于同类接口 ;外接传感器12通过第二硬件接口与采控单元2中的数据采集模块22连接。
[0062]如图3所示,供电模块包括蓄电池31及用于向蓄电池31充电的太阳能电池板32,蓄电池31与太阳能电池板32之间通过蓄电池充电保护电路33连接。适用于野外,无需人值守,供电使用太阳能电池板32向蓄电池31自主充电方式;太阳能电池板32对蓄电池31的电量进行补充,是实现野外自主工作的参量来源;蓄电池充电保护电路33按照蓄电池31的充电特性,负责完成对蓄电池31充电及电池过充保护;蓄电池31与采控单元连接,为采控单元提供电能。
[0063]采控设备应具有用户完成参数配置、测试的专用硬件及操作软件,具有远程无线网络参数修改功能,实现关键参数的远程修改(如预警阀值、预警音频等),方便操作;地灾监测设备多安装于野外,无交流电可供使用,采控设备通过时钟模块21对电源进行管理、外围连接部件功耗控制、太阳能充电等功能,以实现野外永久、独立无人值守式工作,功耗合理。通讯协议规范化:通讯协议规范化有利于新设备(系统)接入已有系统的便利性。可通过多种途径对设备进行参数读取及修改。可以为本地直接连接及远程指令方式进行参数操作。本地操作使用数据线与计算机直接连接,通过计算机上安装的参数读取设置软件进行参数配置。与计算机接口可以为RS232或USB。当设备安装于现场后,技术人员可通过设备自带的网络功能对其进行超远程操作。更进一步,对于现场预警使用的音频文件可实现无线远程更新。
[0064]本实用新型提供的多功能广播预警监测系统,具有如下有益效果:
[0065]地灾信息(尤其是降雨量)在现场直接广播预警,受众直接针对位于地质灾害影响区的居民,效率最高、速度最快。
[0066]可连接多种型号雨量计,除可连接雨量计外,还可接入地质灾害监测自动化监测的其它设备,集成度高、兼容性好。
[0067]网络多样,此设备具有移动网络、射频网络、北斗卫星网络,实现全天候、实时数据传输及设备远程控制,时间和空间上没有网络盲区。
[0068]广播预警设备可以是直连的广播设备(可自适应I?200W功率的多个外
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