[发明专利]一种远程雨量监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及监控技术领域，具体为一种远程雨量监测系统。

 

背景技术

我国土地面积辽阔，大多地处季风气候区，这种气候会导致在于每年的春、夏季均会有较为丰沛的降水，尤其在我国南方地区频繁的引发洪涝灾害，淹没农田，冲毁道路，给人民群众的生产生活带来严重影响。为了保障人民群众的生命财产安全，必须在降水相对集中的时间段内对降水量进行实时监控，并及时将雨量信息反馈到水文、气象等相关部门，以便于对可能出现的洪涝灾害采取及时的预防措施。

在计算机未被广泛应用以及基于嵌入式系统的通讯技术尚未成熟之前，传统的远程雨量监测系统是通过相关部门在各监测点的工作人员读取监测点仪器所记录的雨量值,然后将数据通过电话或电报的方式汇总到上级部门。这种方式需要消耗大量的人力资源，效率不高，而且在一些人力无法到达的区域存在盲点；雨量信息的采集、传输、处理的实时性和准确性较差。

随着科技水平的不断提高，计算机技术、现代通信技术及嵌入式系统得以快速发展，使得各种远程监控系统被广泛的应用于各个领域，并且收到了良好的社会与经济效益。为全面提高水资源的现代化管理水平，在当前的水利系统中建设先进的自动监控系统是非常有必要的。

远程雨量监测系统，就是本地计算机借助通信网络,由终端设备将选定观测点的数据传输至远程监测中心；再通过分析和处理这些数据和历史数据，了解观测点的当前状态，并根据情况进行相应处理，从而实现对观测点降水量的实时掌握，方便水利部门及时作出预报和优化调度。根据按传输方式的不同，系统可分为有线与无线两种。由于雨量监测点分布范围广，数量多，距离远，还有些监测点所处的位置比较偏僻，因此,架设专用线路在通信网络的拓扑结构上很难符合要求，即使能够铺设，成本很会很高，而且通信线路不易维护，不便于大规模使用。与有线通信系统相比，无线通信方式则显得非常灵活,它具有投资少,建设周期短，行维护简单，性价比高等优点。近些年来，GPRS(General Packet Radio Service)无线数据传输技术被引入远程监测系统中，它具有高速、可靠、覆盖范围广、运营费用低、维护费用少等优点，能充分利用无线网络信息资源，特别适合突发性、平凡的小流量数据传输，在远程监测系统的应用中，具有无可比拟的性价比优势。

我国的水资源时空分布不均衡，生态环境又十分脆弱，导致洪涝灾害频发，防汛形势非常严峻。因此，对降水量进行全天候监控是是非常必要的。远程雨量监控系统的采用可以节省大量的人力物力资源，有效改善管理人员的工作条件，减轻其劳动强度。管理人员可以在远离各个监测点的情况下，实时精确的掌握每个监测点的雨量信息，从而对整体的降水情况有一个充分的了解。 

本发明结合传感器、单片机及GPRS无线通信技术，在实现了雨量信息从采集到传输全程自动化的同时，也降低了成本，便于普及。

发明内容

本发明由雨量传感器、监测终端、及远程监测中心三部分组成了一个无线分布式监测系统。

硬件设计

雨量传感器

由于监测点的环境相对比较恶劣，传感器一般都会被暴露在水中或大气中，因此必须能够有很强的环境适应能力和易维护特性。本发明选用了DY1090A型翻斗式雨量计，主要由筒身、底座和内部翻斗三部分构成。雨量分辨率为1mm，测量准确度为，触点接触次数可达次。翻斗式雨量计本身是无需电源供电便能工作的，但是在使用时要产生、处理和接收信号，因此仍需外部电源对其供电，可以跟系统其它设备共用电源。

监测终端

监测终端是监测系统的核心部分，承载着数据收发、存储和通信控制等任务。主要包含微处理器、存储模块、GPRS模块、时钟模块及其他外围电路组成。

微处理器（MCU）