[实用新型]一种积水监测预警终端控制系统

说明书

本实用新型提出了一种积水监测预警终端控制系统，包括积水监测预警机、GPRS无线通信模块、数据监测预警中心站、LED大屏幕、传感器模块和蓄电池，所述GPRS无线通信模块、LED大屏幕、传感器模块和蓄电池均与积水监测预警机相连接，GPRS无线通信模块通过无线技术与数据监测预警中心站相连接；蓄电池与交流充电控制器相连接，交流充电控制器与交流电源避雷器相连接，交流电源避雷器一端与220V交流电相连接，交流电源避雷器另一端与接地体相连接。本实用新型安装方便，系统集成度高，功耗低，降低制造成本，可扩展性强；支持休眠唤醒工作方式，达到降低测站功耗。

技术领域

本实用新型涉及积水监测的技术领域，尤其涉及一种积水监测预警终端控制系统。

背景技术

随着我国经济的不断发展，大中城市的建设也在突飞猛进地高速发展，为了缓解交通压力和保证出行的畅通，许多城市建设了很多立交桥和下穿隧道。近年来，城市内部短历时强降雨时有发生，从而引起城市下穿隧道及立交桥下低洼处大量积水，引起内涝，给人们的出行带来了很大的不便，严重时发生人车的失踪死亡事件。此现象引起了市政、防汛、路政等政府有关部门的高度关注：一方面要积极修建并管理好排水设施；另一方面建设城市下穿低洼道路预警系统也极为必要，通过实时监测城市道路下穿低洼地点积水状况，既可以为决策机构提供道路积水的实时信息，也为市政排水调度管理机构提供支持，还可以通过广播、电视、LED大屏幕、微信等媒体为广大市民提供出行指南。

城市下穿低洼道路预警系统总体上由积水监测预监测站和中心站两部分组成，从功能上可以分为：信息采集、信息处理、信息存储、信息发送和信息接收五大部分，而积水监测预警终端控制机承担着其中信息采集、信息处理、信息存储和信息发送四个主要任务，一般放置在条件比较恶劣的现场，其运行的稳定可靠和信息准确性是整个城市下穿低洼道路预警系统的关键点之一。因此，各家厂商都投入资金和人力进行积水监测预警终端控制机的研发，但是由于其设计和研制不仅仅需要精深的技术，还需要拥有多年的现场应用经验积累；所以市场上的积水监测预警终端控制机良莠不齐，功能各异，有的产品直接将传统工业控制领域的理念照搬到遥测终端机上应用而没有考虑水文自动测报行业中的特殊性，导致很多城市下穿低洼道路预警系统实际运行故障不断，提供的积水信息质量也良莠不一。

总结下来，目前的积水监测预警终端控制机存在的不足主要有：

1、终端控制机和中心站的功能界面没有划分清楚，将一些本应该由中心站承担的复杂处理任务放置在终端控制机，导致终端控制机的功能过于复杂而隐患不断。

2、由于当时技术发展的限制，当前的终端控制机一般采用“分体式”设计思路，将多个功能模块独立实现，然后通过电缆集成在一起，作为一个整体承担终端控制机的任务。但是经过多年运行发现采用“分体式”设计模式系统平均能耗比较大，各个部分出现故障的概率多。

3、终端控制机一般都是安装在偏远地区，因此采用“太阳能、蓄电池”方式供电是其主要的供电方式。当前的终端控制机一般采用两种方式：将太阳能电池板直接对蓄电池进行充电，遥测终端机直接接入蓄电池正负极供电，对蓄电池没有进行过充和过放保护；购买市场上独立的太阳能充电控制器，对蓄电池的充放电进行管理，太阳能充电控制器会增加额外的系统功耗和成本。

4、当前的遥测终端机操作维护复杂，需要有一定的专业技术基础并进行专门培训的工程师才能胜任系统的维护管理工作。由于没有人机接口界面，一般通过独立的显示器接口或者连接笔记本电脑进行终端机的操作和配置。

5、目前国内大部分终端控制机都是GPRS/CDMA或者SMS短信作为信息传输的主信道，采用的通信模块选用市场上独立的GSM/GPRS MODEM进行数据传输，其主要缺点是：功耗大、故障率偏高、控制复杂而且功能受到限制。

6、系统参数设置复杂，不能远程修改系统运行参数。

因此，针对当前终端控制机在实际运行中发现的问题并结合目前日新月异的单片机技术的发展，有必要进行新一代终端控制机的研制。