一种多要素监测一体化预警设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及雨量监测及预警技术领域，特别涉及一种多要素监测一体化预警 设备。
【背景技术】
[0002] 现阶段山洪灾害防治建设非工程措施预警设备分为群测群防监测设备和群测群 防预警设备两部分。具有采集信息不全面、灾情传递不及时、站点重复建设、运行成本高、维 护要求高等问题。本实用新型以多要素采集和一体化预警，增加预警的可靠性和及时性。通 过标准工业接口外接多种智能仪表用以解决各种环境下（各种预警条件）的监测预警一体 的应用。
[0003] 山洪灾害防治建设中的雨量监测报警站、无线预警广播站、图像视频监测站，具有 采集信息不全面、灾情传递不及时、站点重复建设、运行成本高、维护要求高等缺陷。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0005] 为此，本实用新型的目的在于提出一种多要素监测一体化预警设备。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种多要素监测一体化预警设备， 包括：多要素采集装置和多个监测及报警装置，其中，所述多要素采集装置位于室外，包括： 控制箱以及位于所述控制箱一侧的太阳能电池板、图像采集模块、位于所述控制箱上方的 雨量采集模块、水位采集模块以及与监测报警装置无线相连的第一通信模块、与所述第一 通信模块和GSM/GPRS公共网络相连的第二通信模块，其中，所述第一通信模块安装于所述 控制箱内，所述第一通信模块分别与所述雨量采集模块和水位采集模块相连，所述太阳能 电池板分别与所述雨量采集模块、水位采集模块和第一通信模块相连以进行供电；每个所 述监测及报警装置位于室内，并且每个所述监测及报警装置分别与所述多要素采集装置相 连，包括：与所述第一通信模块无线相连的第三通信模块，与所述第三通信模块相连的预警 阈值分析模块、与所述预警阈值分析模块相连的报警模块和显示模块。
[0007] 其中，所述水位采集模块包括：多路接触式水位传感器接口、RS232水位计接口、 无线水位采集器接口。
[0008] 其中，所述多要素集装置还包括：位于所述控制箱底部的防水摄像头、光照检测模 块、PM2. 5检测模块、环境数据集成检测模块和供电模块，所述供电模块采用冗余供电设计， 包括：基于最大功率电跟踪MPPT的太阳能供电单元、蓄电池供电单元和市电供电单元。
[0009] 其中，所述第一通信模块包括：GFSK调制通信发送单元、2-GFSK调制通信单元、 MSK调制通信单元、FSK调制通信单元或ASK调制通信单元；
[0010] 所述第二通信模块包括：GSM/GPRS通信单元；
[0011] 所述第三通信模块包括：GFSK调制通信接收单元。
[0012] 其中，还包括：基座和立杆，其中，所述立杆安装于所述基座之上，在所述立杆的上 端安装有控制箱。
[0013] 其中，所述立杆的形状为直线形或曲线形。
[0014] 其中，所述报警模块为防水扬声器，安装于所述立杆的一侧。
[0015] 其中，所述监测及报警装置还包括：与所述预警阈值分析模块相连的近场通信 NFC模块和WIFI模块，以及与所述报警模块相连的蓝牙模块、设置于所述控制箱上的USB串 □ 〇
[0016] 其中，所述显示模块采用数码管和液晶显示屏LED。
[0017] 其中，所述监测及报警装置采用电子抹除式可复写只读存储器EEPROM。
[0018] 根据本实用新型实施例的多要素监测一体化预警设备，以多要素采集和一体化预 警，增加预警的可靠性和及时性。通过标准工业接口外接多种智能仪表用以解决各种环境 下（各种预警条件）的监测预警一体的应用。
[0019] 本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0020] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中：
[0021] 图1为根据本实用新型实施例的多要素监测一体化预警设备的结构框图；
[0022] 图2为根据本实用新型实施例的多要素采集装置的结构框图；
[0023] 图3(a)和图3(b)分别为根据本实用新型实施例的多要素采集装置的主视图和俯 视图；
[0024] 图4为根据本实用新型实施例的设备初始化流程图；
[0025]图5为根据本实用新型实施例的雨量采集模块的工作流程图；
[0026] 图6为根据本实用新型实施例的第一通信模块的GFSK通信调制芯片的示意图；
[0027] 图7为根据本实用新型实施例的雨量报警函数处理流程图；
[0028] 图8为根据本实用新型实施例的GPSR通信流程图；
[0029] 图9为根据本实用新型实施例的通信异常监测流程图；
[0030] 图10为根据本实用新型实施例的GPSR模块与移动终端的通信流程图；
[0031] 图11为根据本实用新型实施例的基于MPPT的太阳能供电单元的示意图；
[0032] 图12为根据本实用新型实施例的设备状态监测流程图；
[0033] 图13为根据本实用新型实施例的监测及报警装置的结构框图；
[0034] 图14为根据本实用新型实施例的NFC模块的示意图；
[0035] 图15为根据本实用新型实施例的WIFI模块的示意图；
[0036] 图16为根据本实用新型实施例的蓝牙模块的示意图；
[0037] 图17为根据本实用新型实施例的入户型监测及报警装置的显示屏示意图；
[0038] 图18为根据本实用新型实施例的乡镇级监测及报警装置的显示屏示意图；
[0039] 图19为根据本实用新型实施例的县级监测及报警装置的显示屏示意图；
[0040] 图20为根据本实用新型一个实施例的监测及报警装置的雨量报警监测流程图； [0041] 图21为根据本实用新型另一个实施例的监测及报警装置的雨量报警监测流程 图；
[0042] 图22为根据本实用新型实施例的结合上下游设备的监测数据设置预警级别的流 程图；
[0043] 图23为根据本实用新型实施例的雨量临界区域法的流程图；
[0044] 图24为根据本实用新型实施例的多要素监测一体化预警方法的流程图。
【具体实施方式】
[0045] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型 的限制。
[0046] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型 的限制。
[0047] 图1为根据本实用新型实施例的多要素监测一体化预警设备的结构框图。
[0048] 如图1所示，本实用新型实施例的多要素监测一体化预警设备，包括：多要素采集 装置1和多个监测及报警装置2。
[0049] 图2为根据本实用新型实施例的多要素采集装置的结构框图。
[0050] 如图2所示，所述多要素采集装置1位于室外，用于采集当前环境下的多种环境参 数。其中，所述多要素采集装置1包括：雨量采集模块11、水位采集模块12、时钟模块13、 第一通信模块14、第二通信模块26和供电模块15。
[0051] 参考图3(a)和（b)，多要素采集装置1位于室外，包括：控制箱112以及位于所述 控制箱112 -侧的太阳能电池板15、位于所述控制箱上方的雨量采集模块11、水位采集模 块12、与监测报警装置2无线相连的第一通信模块14、与第一通信模块14和GSM/GPRS公共 网络相连的第二通信模块26。其中，第一通信模块14安装于控制箱内，第一通信模块14分 别与雨量采集模块11和水位采集模块12相连，太阳能电池板15分别与雨量采集模块11、 水位采集模块12和第一通信模块14相连以进行供电。
[0052] 雨量采集模块11用于采集当前环境中的雨量数据。其中，雨量采集模块11采用 单簧式翻斗式雨量采集方式。
[0053] 进一步，多要素采集装置1进一步包括基座110和安装于所述基座110之上的立 杆111，其中，在立杆111上端的安装控制箱112。优选的，立杆111的形状可以为直线型或 曲线形。
[0054] 图4为根据本实用新型实施例的设备初始化流程图。
[0055] 步骤S401，开始。
[0056] 步骤S402,系统时钟初始化。
[0057] 步骤S403，串口初始化。
[0058] 步骤S404，EEPROM初始化。
[0059] 步骤S405，射频模块初始化。
[0060] 步骤S406，手机模块初始化。
[0061] 步骤S407,定时器初始化。
[0062]步骤S408，初始化结束。
[0063]图5为根据本实用新型实施例的雨量采集模块的工作流程图。
[0064] 步骤S501，降雨导致雨量采集模块的翻斗翻转。
[0065] 步骤S502和步骤S503,产生脉冲信号。
[0066] 步骤S504,是否是杂波，如果是，则执行步骤S505,否则执行步骤S506。
[0067] 步骤S505,退出中断函数。
[0068] 步骤S506，雨量计数。
[0069] 步骤S507,将雨量值通过RF发送出去。
[0070] 水位采集模块12用于对当前环境中的水位数据进行定点采集和连续采集。其中， 水位采集模块12包括：多路接触式水位传感器接口、RS232水位计接口、无线水位采集器接 口。其中，多路接触式水位传感器用于对当前环境中的水位数据进行定点采集。例如，3路 接触式水位传感器电平采集。
[0071]RS232水位计用于对当前环境中的水位数据进行连续采集，其中，预留一路 RS232 (COM2)通信接口，可扩展232接口类型的采集水位计。
[0072] 无线水位采集器接口，用于通过无线方式采集水位数据。
[0073] 进一步，多要素采集装置1还包括：图像采集模块16、光照检测模块17、PM2. 5检 测模块18和环境数据集成检测模块19。其中，图像采集模块16用于采集当前环境中的外 部环境的图像数据。预留一路RS485(