一种防汛雨水情自动监测中心系统及其监测方法

一种防汛雨水情自动监测中心系统及其监测方法
【专利摘要】一种防汛雨水情自动监测中心系统及其监测方法，包括调度中心，调度分中心，通讯网络，云计算端，移动终端和雨水情自动监测站；其中调度中心通过通讯网络与一个或多个调度分中心通讯连接，一个或多个调度分中心通过通讯网络分别与移动终端和雨水情自动监测站通讯连接，还通过通讯网络彼此之间通讯连接；云计算端通过通讯网络分别与调度中心、调度分中心，移动终端和雨水情自动监测站通讯连接；调度中心或调度分中心包括服务器，计算机，报警短信发送装置，防火墙，显示装置和内部网络。防汛雨水情自动监测系统及其监测方法结构功能多样化、信息可以共享和集成应用、无需人值守、结构简单、成本低廉、灵敏度高、对环境适应性强、并且能够集中操作显示和方便查询控制。
【专利说明】-种防汛雨水情自动监测中心系统及其监测方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及防汛雨水情监测领域，特别涉及一种防汛雨水情自动监测中心系统及 其监测方法。

【背景技术】
[0002] 二十一世纪是信息化、网络化、数字化、智能化迅猛发展的新世纪。世界范围的新 技术革命和经济全球化的浪潮使各国又重新站在同一起跑线上，共同面对新的发展机遇 和挑战。"数字城市"正是这股浪潮的潮头，研究建设数字城市的理论与策略无疑具有现 实意义和学术价值，对丰富数字城市建设理论具有重要的意义，对丰富和发展信息系统的 理论具有创新价值。防汛指挥数字化建设，是促进城市信息化的最重要内容之一。随着我国 经济建设的不断发展，通讯、计算机、网络和数字信息技术的日新月异，全社会对雨水情信 息的需求越来越高，雨水情信息采集、传输、处理方式发生了根本变化，并且随着经济社会 的快速发展和社会财富的日益增加，相同规模的洪涝和风暴潮所造成的灾害损失可能会越 来越大，对防汛预报预警设施防洪预报与调度指挥系统洪水管理等工作的要求越来越高。
[0003] 汛期河道、水库、塘坝的安全问题，也一直是防汛管理部门所关心的重要问题，同 时对城市水资源进行监控和管理，能够对城市水资源进行合理的利用和管理，为了加强河 道、水库、塘坝的安全监管以及合理的利用和管理水资源，需要建立一套"防汛雨水情自动 监测中心系统及其监测方法"，对雨水情信息进行实时监测，为防汛抗灾提供准确、及时的 数据信息，形成比较完善的监测网络体系，同时以GIS、计算机网络、通信技术及自动化监测 技术为基础搭建完成城市水资源一体化信息管理平台，建设水资源管理系统框架。但是，目 前现有技术中的防汛雨水情自动监测中心系统结构功能单一，缺乏对现场设备进行远程控 制和设备状态监控的有效手段，只具备简单的数据采集和发送功能，并且需要人值守；缺 乏统一的数据通信协议和共享平台，不同地区的数字远系统之间无法实现信息共享和集成 应用，重复建设造成的浪费严重；系统受环境因素影响较大，当环境条件突变的情况下，系 统无法继续使用，适应性差。本发明的实现，将会更加优化地去配置各项自然资本、社会资 本和政治资本，由此达到大力节省资源，提高整体效率，促进经济发展、推动社会进步，改善 生态质量的基本要求，将可持续发展战略所规定的目标大大地向前推进一步。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构功能多样化、信息可以共 享和集成应用、无需人值守、结构简单、成本低廉、灵敏度高、对环境适应性强、并且能够集 中操作显示和方便查询控制的防汛雨水情自动监测中心系统及其监测方法。
[0005] 防汛雨水情自动监测中心系统及其指挥中心数字智能化建设，必须把地理信息系 统、定位系统、视频监测系统和无线通讯技术，加上各种智能化传感器，结合规划中的现实 水文网络（包括河道、下水道、积水点等等）和未来发展的水文网络。在系统的总体规划下， 将各地河道、水库、塘坝的实时水位、雨量等，实现无人值守的自动的信息采集、信息处理、 信息反馈和优化决策组成一个高度灵敏的防汛雨水情自动监测中心系统。
[0006] 防汛雨水情自动监测中心系统的建设，包括现场水位、雨情信息采集设备以及监 控中心信息接收及显示、应用系统的建设。现场测点信息采集与传输设备完成水位、降雨量 信息的实时采集、基本分析处理（如警戒状态）与显示，并负责将数据以无线或者有线的方 式传输到监控中心，通过软件进行接收、显示以及数据的存储、分析、处理与预警。
[0007] 本发明提供了一种防汛雨水情自动监测中心系统，包括调度中心，调度分中心，通 讯网络，云计算端，移动终端和雨水情自动监测站；其中调度中心通过通讯网络与一个或多 个调度分中心通讯连接，一个或多个调度分中心通过通讯网络分别与移动终端和雨水情自 动监测站通讯连接，还通过通讯网络彼此之间通讯连接；云计算端通过通讯网络分别与调 度中心、调度分中心，移动终端和雨水情自动监测站通讯连接；
[0008] 调度中心或调度分中心包括服务器，计算机，报警短信发送装置，防火墙，显示装 置和内部网络；其中服务器，计算机，报警短信发送装置，防火墙，显示装置通过内部网络以 无线和/或有线的方式通讯连接。
[0009] 调度中心或调度分中心还包括打印机，传真机，路由器和交换机，其中打印机，传 真机，路由器和交换机通过内部网络以无线和/或有线的方式通讯连接。
[0010] 系统采用客户/服务器（C/S)结构模式，或者系统采用浏览器/服务器（B/S)结 构模式，或者系统采用客户/服务器（C/S)结构模式和浏览器/服务器（B/S)结构模式相 结合的结构模式。
[0011] 显示装置支持多屏显示，能够显示多个图层，所述多个图层具备超链接功能，并且 所述多个图层之间能够切换。
[0012] 防汛地图、监测点水文信息同时显示在显示装置上，监测点现场实时视频图像和/ 或现场照片同时出现在显示装置上，每个影像在显示装置上能够随意调整位置、放大、缩小 和漫游操作。
[0013] 通讯网络为无线通讯网络和/或有线通讯网络。
[0014] 有线通讯网络为光纤通讯网络，无线通讯网络为4G、3G和2G中的一种或一种以上 的组合。
[0015] 云计算端接收并存储、分析计算来自调度中心，调度分中心，移动终端和/或雨水 情自动监测站的数据，能够供监测人员检索、查看、下载和/或点播。
[0016] 报警短信发送装置在设备故障、水位警戒状态变化、降雨量状态变化和/或终端 开门变化出现异常时，主动发出报警短息通知。
[0017] 雨水情自动监测站包括雨水情监测终端，雨水情测量传感器，视频设备，交换机， 光端机；其中雨水情测量传感器和视频设备通过通讯网络分别与雨水情监测终端连接，和 /或雨水情测量传感器通过通讯网络与雨水情监测终端连接，视频设备和雨水情监测终端 通过通讯网络分别连接交换机，交换机通过通讯网络与光端机连接。
[0018] 雨水情测量传感器为水位计、雨量筒、流速计、温度计、湿度计的一种或一种以上。
[0019] 本发明还提供了一种利用防汛雨水情自动监测中心系统的自动监测方法，包括如 下步骤：
[0020] (1)调度中心和/或调度分中心集中显示防汛地图、监测点水文信息同时显示在 显示装置上，监测点现场实时视频图像和/或现场照片同时出现在显示装置上，每个影像 在显示装置上能够随意调整位置、放大、缩小和漫游操作；
[0021] (2)监控调度人员通过使用客户端访问系统，进行操作；或者其他非监控调度人 员使用浏览器直接访问系统，进行操作；
[0022] (3)利用雨水情测量传感器采集雨水情区域的水位、雨量、流速、温度、湿度的一种 或一种以上，将采集数据上传至雨水情监测终端；
[0023] (4)视频设备采集视频图像和/或现场照片，并上传至雨水情监测终端；
[0024] (5)判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出预警阈值，则及时报警；如果没 有，则完成监测。
[0025] 其中，所述步骤（5)的具体步骤为：
[0026] (5. 1)雨水情监测终端分析判断是否接收到上述步骤（3)上传的采集数据和步骤 (4)上传的视频图像和/或现场照片，如果接收到，则进入步骤（5. 2)，否则返回步骤（1);
[0027] (5. 2)雨水情监测终端判断上述步骤（3)上传的采集数据和步骤（4)上传的视频 图像和/或现场照片是否接收完整，如果接收完整，则进入步骤（5. 3)，否则返回步骤（1);
[0028] (5. 3)雨水情监测终端同时上传完整的接收数据至调度分中心和云计算端；
[0029] (5. 4)调度分中心和云计算端分别将步骤（5. 3)接收到的完整的接收数据分别存 储在调度分中心存储器和云计算端存储器中；
[0030] (5. 5)调度分中心分析计算接收数据，判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出 预警阈值，则及时报警，并且将报警信息发送到移动终端和调度中心，等待接收移动终端和 调度中心收到数据的确认反馈信息，如果没有收到反馈信息，则重复发送报警信息直到接 收到移动终端和调度中心收到数据的确认反馈信息；如果没有超出预警阈值，则进入步骤 (5. 6)；
[0031] (5. 6)云计算端分析计算接收数据，判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出预 警阈值，则及时报警，并且将报警信息发送到移动终端、调度分中心和调度中心，等待接收 移动终端、调度分中心和调度中心收到数据的确认反馈信息，如果没有收到反馈信息，则重 复发送报警信息直到接收到移动终端、调度分中心和调度中心收到数据的确认反馈信息； 如果没有超出预警阈值，则进入步骤（5.7);
[0032] (5.7)调度分中心和云计算端将存储在调度分中心存储器和云计算端存储器中 的接收数据分别上传至调度中心，调度中心将分别接收到的接收数据存储到调度中心存储 器中；
[0033] (5. 8)调度中心比较云计算端和调度分中心分别上传的接收数据是否一致，如果 不一致，则分别分析计算云计算端和调度分中心分别上传的接收数据，分别判断接收数据 是否超出预警阈值，如果其中一个及一个以上超出预警阈值，则及时报警，并且将报警信息 发送到移动终端和调度分中心，等待移动终端和调度分中心收到数据的确认反馈信息，如 果没有收到反馈信息，则重复发送报警信息直到接收到移动终端和调度分中心收到数据的 确认反馈信息；如果都没有超出预警阈值，则返回步骤（1)重新监测；如果一致，则完成监 测。
[0034] 本发明的防汛雨水情自动监测中心系统，还可以实现：
[0035] 1)实现对河道雨水情信息进行实时性采集，并可进行现场拍照摄像，以及预警通 知，保障系统信息的高效性、及时性、准确性、充分性。
[0036] 2)所有监测站数据通过无线或者有线的方式直接传输至监控中心，在电子地图可 视化界面中直观显示各测点雨水情信息及警戒状态；在发生报警时，系统可自动发出报警 信号，如：系统弹出信息、发出声音提示，并向相关部门指定人员发出报警短息通知。
[0037] 3)防汛雨水情自动监测中心系统以先进实用、稳定可靠为原则，并具备良好扩展 性、兼容性和开放性，为系统后期扩展升级、向其他相关平台系统提供数据共享服务提供规 范性接口。
[0038] 4)数据可以同时存储在调度中心，调度分中心和云计算端，数据备份份数更多，更 有保障，并且利用了云计算端大的存储容量，优越的运算能力和更广的数据网络，系统功能 更加强大，系统某一部分出现故障，对系统影响变小，系统可以正常运作。
[0039] 5)无线网络和有线网络的选择使用，保证了当某一通讯网络出现了故障，另一通 讯网络可以继续通讯使用，系统能够正常运作；更进一步，当两种网络同时使用时，数据传 输更加靠性，两种数据也可以互相对比参考，数据有效性更强；
[0040] 6)传统的无线网络传输数据时效性较差，无法快速实时的传输视频信号，4G网络 的使用可以快速流畅的传输视频信号，时效性更强。
[0041] 7)系统能够集中操作显示和方便查询控制，客户/服务器（C/S)结构模式和浏览 器/服务器（B/S)结构模式的单独使用或组合使用使得系统能够更加方便控性操作，并且 多样化的操作和控制途径让系统的安全性提高的同时，还能够以多途径选择控性操作，更 加智能多样化。

【专利附图】

【附图说明】
[0042] 图1防汛雨水情自动监测中心系统的结构图
[0043]
[0044]

【具体实施方式】 [0045]
[0046] 本发明提供了一种防汛雨水情自动监测中心系统，包括调度中心，调度分中心，通 讯网络，云计算端，移动终端和雨水情自动监测站；其中调度中心通过通讯网络与一个或多 个调度分中心通讯连接，一个或多个调度分中心通过通讯网络分别与移动终端和雨水情自 动监测站通讯连接，还通过通讯网络彼此之间通讯连接；云计算端通过通讯网络分别与调 度中心、调度分中心，移动终端和雨水情自动监测站通讯连接；
[0047] 调度中心或调度分中心包括服务器1，计算机，报警短信发送装置，防火墙，显示装 置和内部网络；其中服务器，计算机，报警短信发送装置，防火墙，显示装置通过内部网络以 无线和/或有线的方式通讯连接。
[0048] 调度中心或调度分中心还包括打印机，传真机，路由器和交换机，其中打印机，传 真机，路由器和交换机通过内部网络以无线和/或有线的方式通讯连接。
[0049] 系统采用客户/服务器（C/S)结构模式，或者系统采用浏览器/服务器（B/S)结 构模式，或者系统采用客户/服务器（C/S)结构模式和浏览器/服务器（B/S)结构模式相 结合的结构模式。
[0050] 显示装置支持多屏显示，能够显示多个图层，所述多个图层具备超链接功能，并且 所述多个图层之间能够切换。
[0051] 防汛地图、监测点水文信息同时显示在显示装置上，监测点现场实时视频图像和/ 或现场照片同时出现在显示装置上，每个影像在显示装置上能够随意调整位置、放大、缩小 和漫游操作。
[0052] 通讯网络为无线通讯网络和/或有线通讯网络。
[0053] 有线通讯网络为光纤通讯网络，无线通讯网络为4G、3G和2G中的一种或一种以上 的组合。
[0054] 云计算端接收并存储、分析计算来自调度中心，调度分中心，移动终端和/或雨水 情自动监测站的数据，能够供监测人员检索、查看、下载和/或点播。
[0055] 报警短信发送装置在设备故障、水位警戒状态变化、降雨量状态变化和/或终端 开门变化出现异常时，主动发出报警短息通知。
[0056] 雨水情自动监测站包括雨水情监测终端，雨水情测量传感器，视频设备，交换机， 光端机；其中雨水情测量传感器和视频设备通过通讯网络分别与雨水情监测终端连接，和 /或雨水情测量传感器通过通讯网络与雨水情监测终端连接，视频设备和雨水情监测终端 通过通讯网络分别连接交换机，交换机通过通讯网络与光端机连接。
[0057] 雨水情测量传感器为水位计、雨量筒、流速计、温度计、湿度计的一种或一种以上。
[0058] 本发明还提供了一种利用防汛雨水情自动监测中心系统的自动监测方法，包括如 下步骤：
[0059] (1)调度中心和/或调度分中心集中显示防汛地图、监测点水文信息同时显示在 显示装置上，监测点现场实时视频图像和/或现场照片同时出现在显示装置上，每个影像 在显示装置上能够随意调整位置、放大、缩小和漫游操作；
[0060] (2)监控调度人员通过使用客户端访问系统，进行操作；或者其他非监控调度人 员使用浏览器直接访问系统，进行操作；
[0061] ⑶利用雨水情测量传感器采集雨水情区域的水位、雨量、流速、温度、湿度的一种 或一种以上，将采集数据上传至雨水情监测终端；
[0062] (4)视频设备采集视频图像和/或现场照片，并上传至雨水情监测终端；
[0063] (5)判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出预警阈值，则及时报警；如果没 有，则完成监测。
[0064] 其中，所述步骤（5)的具体步骤为：
[0065] (5. 1)雨水情监测终端分析判断是否接收到上述步骤（3)上传的采集数据和步骤 (4)上传的视频图像和/或现场照片，如果接收到，则进入步骤（5. 2)，否则返回步骤（1); [0066] (5. 2)雨水情监测终端判断上述步骤（3)上传的采集数据和步骤（4)上传的视频 图像和/或现场照片是否接收完整，如果接收完整，则进入步骤（5. 3)，否则返回步骤（1); [0067] (5. 3)雨水情监测终端同时上传完整的接收数据至调度分中心和云计算端；
[0068] (5. 4)调度分中心和云计算端分别将步骤（5. 3)接收到的完整的接收数据分别存 储在调度分中心存储器和云计算端存储器中；
[0069] (5. 5)调度分中心分析计算接收数据，判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出 预警阈值，则及时报警，并且将报警信息发送到移动终端和调度中心，等待接收移动终端和 调度中心收到数据的确认反馈信息，如果没有收到反馈信息，则重复发送报警信息直到接 收到移动终端和调度中心收到数据的确认反馈信息；如果没有超出预警阈值，则进入步骤 (5. 6)；
[0070] (5. 6)云计算端分析计算接收数据，判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出预 警阈值，则及时报警，并且将报警信息发送到移动终端、调度分中心和调度中心，等待接收 移动终端、调度分中心和调度中心收到数据的确认反馈信息，如果没有收到反馈信息，则重 复发送报警信息直到接收到移动终端、调度分中心和调度中心收到数据的确认反馈信息； 如果没有超出预警阈值，则进入步骤（5.7);
[0071] (5. 7)调度分中心和云计算端将存储在调度分中心存储器和云计算端存储器中的 接收数据分别上传至调度中心，调度中心将分别接收到的接收数据存储到调度中心存储器 中；
[0072] (5. 8)调度中心比较云计算端和调度分中心分别上传的接收数据是否一致，如果 不一致，则分别分析计算云计算端和调度分中心分别上传的接收数据，分别判断接收数据 是否超出预警阈值，如果其中一个及一个以上超出预警阈值，则及时报警，并且将报警信息 发送到移动终端和调度分中心，等待移动终端和调度分中心收到数据的确认反馈信息，如 果没有收到反馈信息，则重复发送报警信息直到接收到移动终端和调度分中心收到数据的 确认反馈信息；如果都没有超出预警阈值，则返回步骤（1)重新监测；如果一致，则完成监 测。
[0073] 数据传输
[0074] 可根据现场情况做成无线传输终端与有线传输终端：
[0075] 1)有线传输终端：支持RJ45接口或者485接口；
[0076] 2)无线传输终端：通过无线网络传输数据，终端具有长期在线、即时通讯特点， 终端可同时与至少1?4个中心通信。
[0077] 水位、降雨量信息采集：
[0078] 1)实时采集水位值、水位计故障（通、断）状态等信息，并可进行水位计量程设 定；
[0079] 2)实时采集降雨强度、小时雨量、日降雨量、场降雨量信息，并可设置雨量计分辨 率等相关信息。
[0080] 水位警戒报警
[0081] 支持设置多级水位警戒线值，支持水位状态变化主动上报告警信息，保障信息的 即时性、高效性。
[0082] 雨情预警
[0083] 支持设置多级雨强等级警戒线值，支持状态变化主动上报告警信息，保障信息的 即时性、高效性。
[0084] 拍照功能
[0085] 1)定时拍照加警戒拍照并存；
[0086] 2)水位警戒报警时终端自动对现场拍照，并将照片传输至中心系统；
[0087] 3)可设定定时拍照时间间隔，终端自动拍照，并将照片传输至中心系统。
[0088] 视频图像传输功能
[0089] 安装网络摄像机通过光纤网络可以将连续的视频图像传输到中心。
[0090] 支持主动上报（定时上报、报警上报）+系统软件问询：
[0091] 1)主动上报：主动上报包括定时上报、告警主动上报，是指监测点测控终端主动 向中心发送测点数据或照片；
[0092] 2)系统软件问讯：远程召测包括定时召测、即时召测，是指监控系统下发命令召 测监测点水位数据或拍照。
[0093] 历史记录存储、数据掉电不丢失、时钟保持功能
[0094] 远程操作与维护：设置参数、召测数据、拍照：
[0095] 1)远程设参：测控终端支持远程设置测控终端参数。支持远程设置水位参数（包 括：水位计量程、水位警戒线值等）；
[0096] 2)远程召测、远程拍照：测控终端支持远程召测当前水位监测信息或拍照。
[0097] 避雷保护功能
[0098] 测控终端对所有输入输出引线（如电源线、传感器引线、通信线等）都采取多级 隔离、吸收措施，最大限度地避免雷击等过电压过电流对测控器的破坏。
[0099] 雨水情监测终端的技术特点：
[0100] ⑴适用环境：
[0101] 工作电压：DC10-30V
[0102] 温度范围：_25?+7(TC
[0103] 湿度范围：相对湿度< 90%，无凝露< 95%
[0104] 工作环境：无导电尘埃、无爆炸性、腐蚀性气体、无激烈震动、无液体喷溅。
[0105] (2)通信接口（RS232/485):
[0106] 接口类型：具有RJ45接口，串行RS232/RS485可选。
[0107] 串 口速率：300 ?19200bit/S
[0108] 数据格式：8位数据位；1位停止位；1位起始位；无校验/奇校验/偶校验可设。
[0109] (3)状态量（开关量）输入回路：
[0110] 输入信号类型：输入为不带电的开/合切换触点
[0111] 测量精度：0.01%
[0112] (4)模拟量输入回路：
[0113] 输入信号类型：①4?20mA电流信号②0?5V电压信号
[0114] 采样频率：50Hz
[0115] 最大不损坏输入范围：
[0116] 输入电流：_2〇 ?+3〇mA ;
[0117] 输入电压：_0· 5?+7V
[0118] 测量精度：±0.5 %
[0119] 水位计：
[0120] 测量水库水位一般采用超声波液位计，非接触测量，不受水体污染，不破坏水结 构；
[0121] 直接悬挂安装在水面上，不受风浪影响；
[0122] 不需建造测井，节省土建投资；
[0123] 法兰或螺纹连接，安装方便；
[0124] 液晶显示、调试检修方便。
[0125] (二）主要技术参数
[0126] 电源：24VDC信号输出：4?20mA
[0127] 量程：l、3、5、7、10、12、15、17、20m
[0128] 发射全角：6°?9°
[0129] 精度：0· 25 ?0· 5% FS
[0130] 显示：6位IXD液晶显示，采用可视型防水上盖
[0131] 工作模式：测量距离和测量液位模式可转换
[0132] 液位模式：分'安装高度'模式或'当前液位'模式，可选
[0133] 电流跟踪：'异常即跟'模式或'异常等待'模式，菜单可选
[0134] 盲区：0· 25?0· 90m(盲区的大小和测距能力成正比）
[0135] 分辨力：测量距离< 10m时一1mm ;测量距离> 10m时一10_
[0136] 防护等级：Ιρ66·
[0137] 环境温度：_25?+65°C
[0138] 外形尺寸：255 (高）X 145 (宽）不含防水进线头X 138 (深）
[0139] 安装形式：开孔罗母安装或加装法兰（非标准配置）
[0140] 罗纹规格：螺纹尺寸G2开孔G2+3mm
[0141] 外壳材料：高强度工程尼龙，（专业防腐型为聚四氟乙稀）
[0142] 工业照相机：
[0143] 图片格式：彩色VGA出40*320)、彩色CIF (352*288)可选定
[0144] 供电：直流5V，最大0. 25A
[0145] 串 口速率：300 ?19200bit/S
[0146] 数据格式：8位数据位；1位停止位；1位起始位；无校验/奇校验/偶校验可设。
[0147] 工作环境温度：-25°C?+60°C
[0148] 摄像机：
[0149] 推荐使用红外防水枪型摄像机，适用于较潮湿的环境，选择日夜型的，不管白天黑 夜都可以将现场的视频图像清晰的传输到中心。
[0150] 〇采用TI DAVINCI高性能处理器；
[0151] 〇米用H. 264视频编码，超清图像，真实色彩还原度；
[0152] 〇功能齐全：心跳、报警；
[0153] 〇支持多用户管理，免域名访问；
[0154] 〇红外距离60M;
[0155] 〇支持移动视频检测等智能分析，可根据需要触发录像和报警功能；
[0156] 〇支持远程配置、远程升级、故障检测、自动寻检等远程维护功能；
[0157] 〇网络功能：支持完整的ICP/IP协议簇，支持视频、报警、语音数据，内置WEB服务 器，支持IE访问；
[0158] 〇支持网络集中管理，流媒体管理，本地存储；集成网络存储协议稳定支持网络硬 盘功能；
[0159] 系统采用客户/服务器（C/S)结构模式，或者系统采用浏览器/服务器（B/S)结 构模式，或者系统采用客户/服务器（C/S)结构模式和浏览器/服务器（B/S)结构模式相 结合的结构模式。
[0160] 1)数据汇集处理和前端控制等应用系统可以采用C/S体系结构。
[0161] 2)监控调度人员使用客户端访问系统完成所有操作，可以采用C/S体系结构。其 他非监控类人员使用浏览器访问系统完成所有操作，可以采用B/S体系结构。
[0162] 客户/服务器（Client/Server，简称C/S)结构模式具有较强的互动性，特别有利 于系统的维护和复杂功能的实现，可以对信息进行各种操作，在高速网络环境下可以满足 不同用户的需要。
[0163] 浏览器/服务器（Browser/Server，简称B/S)结构模式具有良好的扩充性，对客户 端没有任何特殊要求，对用户数也没有限制，只需支持网络并具有浏览器功能即可。B/S模 式只在服务器安装应用程序，客户端不须安装程序，直接使用IE或其他浏览器即可使用， 修改应用程序只与服务器有关，客户端不作任何改动，操作简单，维护方便。
[0164] ?同时支持通过无线网络、短消息、光纤网络等方式同现场终端通信。
[0165] ?支持浏览器、客户端登录网络（因特网、局域网）访问系统。
[0166] 系统采用Web技术，局域网用户可通过内网访问，广域网用户可通过公网访问系 统，经认证用户名和密码后进入相应级别管理系统，进行相关操作与管理。
[0167] ?地图可视化界面显示
[0168] 1)主界面以通航流域测点分布图为背景，直观显示各测点位置分别情况、雨水情 信息及警戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态。
[0169] 2)管理人员可以通过鼠标拖动摆布测点的位置。
[0170] 3)通过鼠标选择测点可直接进入测点详细信息显示界面，内容包括：测点的基本 信息及最新监测数据（水位、降雨量、雨水情警戒状态、最后一张照片、水位曲线等信息）显 示、即时召测、控制拍照功能。
[0171] ?系统支持定时主动上报+事件告警主动上报+定时问询+即时召测
[0172] 主动上报包括定时主动上报和报警主动上报；
[0173] 定时主动上报是指测控终端按指定时间间隔定期上报监测数据；
[0174] 报警主动上报是指现场异常状态报警，如：设备故障、水位警戒状态变化、降雨量 状态、终端开门等；
[0175] 上位机问询包括定时问询和即时召测；
[0176] 定时问询是指定时下发采集命令，采集现场所有测点信息，采集时钟基准统一为 计算机时钟，保证数据同时性；
[0177] 即时召测是指用户在需要时，通过下发命令，采集指定监测点当前数据。
[0178] ?系统支持远程设置现场测点水位警戒线值、雨强等级报警，并支持接收水位报 警信息，弹出报警信息提示、声音提示，并向相关部门指定人员发出报警短息通知。
[0179] 1)系统接收到报警信息后弹出报警提示信息，并进行声音报警，管理人员确认信 息后，可直接查看最新现场照片，显示当前现场状态。
[0180] 2)系统可针对每个测点分别设定多个报警短信接收人，在接收到报警信息后，第 一时间向其发出预警信息。
[0181] ?模块化设计，主要包括系统信息管理模块、测点信息管理模块、实时在线监测模 块、历史记录管理模块、报表曲线分析模块、日志管理模块等功能模块。
[0182] 系统信息管理模块包括用户管理模块和权限管理模块，具备授权管理、秘密保护 功能，授予不同的操作员不同的级别与操作管理权限，各部门、各级别管理人员可以通过网 络访问管理系统进行相关信息查询、管理。系统管理人员可通过此模块对系统用户信息、权 限进行管理。
[0183] 测点信息管理包括测点信息管理模块和短息通知管理模块，对测点安装场地信息 及测控终端信息、雨水情信息、照相机信息的管理。
[0184] 实时在线监测模块包括信息列表显示模块、单个测点详细显示模块、"即时召测、 拍照模块"，远程设参模块，显示各监测点最新数据：
[0185] 1)实时数据：显示监测点的基本信息、最新雨水情数据及状态，并通过颜色标示 警戒状态。
[0186] 2)详细信息：测点的基本信息及最新监测数据显示、即时召测。
[0187] 3)即时召测、控制拍照：通过软件下发召测命令，远程读取指定监测点当前数据。
[0188] 4)远程设参：远程设置水位警戒线值、雨情等级报警值
[0189] 历史记录管理模块包括监测记录管理模块和报警记录管理，可按测点、时间段等 条件对历史记录信息进行查询、Excel表格输出、打印输出；可按测点、时间段、报警类型等 条件对报警记录信息进行查询、Excel表格输出、打印输出。
[0190] 报表曲线分析模块包括报表管理模块和曲线分析模块，可以按测点、时间段等条 件生成（某一个时间段的时、日、旬、月、年）水位报表，并生成Excel表格、打印输出；以曲 线的形式显示水位过程曲线。
[0191] 日志管理模块包括系统信息管理日志模块，测点信息管理日志模块，短息通知日 志模块，测点操作日志模块，参数设置日志模块。
[0192] 系统软件支持SQL数据库，可存储不少于三年的各种历史数据，数据存储间隔可 设置。
[0193] 系统具有良好扩展性、兼容性和开放性，可为系统后期扩展升级、向其他相关平台 系统提供数据共享服务提供规范性接口。
[0194] 数据安全性
[0195] 由于水位、降雨量数据是防汛的基础和关键，它的实时数据对系统运行和管理来 说是非常宝贵的，因此该系统建立后确保数据的完整性非常重要。
[0196] (1)数据发送确认机制
[0197] 系统允许对重要数据或重要站点设定为自报确认工作模式，当水位、降雨量监测 站数据报给中心后会等待中心收到数据的确认，否则回进行数据的重发或更换通信介质， 以保证中心接收到监测数据。
[0198] (2)操作身份识别
[0199] 系统中心工作站软件有操作人员身份识别，以防止误操作和恶意侵入。
[0200] (3)日志记录
[0201] 系统提供遥测系统原始数据日志记录和操作记录，以用于事故追踪和故障恢复。
[0202] 系统可靠性
[0203] 由于该系统所有监测站全部处于野外环境，对系统可靠型要求很高，本系统主要 采取了以下几方面的措施：
[0204] (1)低功耗：由于水位、降雨量监测站没有可靠交流电源保证，因此选用设备均采 用低功耗设备。
[0205] (2)防潮：系统设备安装及保护方式要考虑当地空气湿度大，测站设备要求在高 湿环境下保证系统正常运行。
[0206] 尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人 员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节 上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的 保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的 形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围， 而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或 其等同物进行限定。
【权利要求】
1. 一种防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：包括调度中心，调度分中心，通讯 网络，云计算端，移动终端和雨水情自动监测站；其中调度中心通过通讯网络与一个或多个 调度分中心通讯连接，一个或多个调度分中心通过通讯网络分别与移动终端和雨水情自动 监测站通讯连接，还通过通讯网络彼此之间通讯连接；云计算端通过通讯网络分别与调度 中心、调度分中心，移动终端和雨水情自动监测站通讯连接； 调度中心或调度分中心包括服务器，计算机，报警短信发送装置，防火墙，显示装置和 内部网络；其中服务器，计算机，报警短信发送装置，防火墙，显示装置通过内部网络以无线 和/或有线的方式通讯连接。
2. 如权利要求1所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：调度中心或调度 分中心还包括打印机，传真机，路由器和交换机，其中打印机，传真机，路由器和交换机通过 内部网络以无线和/或有线的方式通讯连接。
3. 如权利要求1或2所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：系统采用客 户/服务器（C/S)结构模式，或者系统采用浏览器/服务器（B/S)结构模式，或者系统采用 客户/服务器（C/S)结构模式和浏览器/服务器（B/S)结构模式相结合的结构模式。
4. 如权利要求1或2所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：显示装置支 持多屏显示，能够显示多个图层，所述多个图层具备超链接功能，并且所述多个图层之间能 够切换。
5. 如权利要求4所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：防汛地图、监测点 水文信息同时显示在显示装置上，监测点现场实时视频图像和/或现场照片同时出现在显 示装置上，每个影像在显示装置上能够随意调整位置、放大、缩小和漫游操作。
6. 如权利要求1或2或5所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：通讯网 络为无线通讯网络和/或有线通讯网络。
7. 如权利要求6所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：有线通讯网络为 光纤通讯网络，无线通讯网络为4G、3G和2G中的一种或一种以上的组合。
8. 如权利要求1或2或5或7所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：云 计算端接收并存储、分析计算来自调度中心，调度分中心，移动终端和/或雨水情自动监测 站的数据，能够供监测人员检索、查看、下载和/或点播。
9. 如权利要求1或2或5或7所述的防汛雨水情自动监测中心系统，其特征在于：报 警短信发送装置在设备故障、水位警戒状态变化、降雨量状态变化和/或终端开门变化出 现异常时，主动发出报警短息通知。
10. -种利用如上述权利要求1-9任一项所述的防汛雨水情自动监测中心系统的监测 方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 调度中心和/或调度分中心集中显示防汛地图、监测点水文信息同时显示在显示 装置上，监测点现场实时视频图像和/或现场照片同时出现在显示装置上，每个影像在显 示装置上能够随意调整位置、放大、缩小和漫游操作； (2) 监控调度人员通过使用客户端访问系统，进行操作；或者其他非监控调度人员使 用浏览器直接访问系统，进行操作； (3) 利用雨水情测量传感器采集雨水情区域的水位、雨量、流速、温度、湿度的一种或一 种以上，将采集数据上传至雨水情监测终端； (4) 视频设备采集视频图像和/或现场照片，并上传至雨水情监测终端； (5) 判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出预警阈值，则及时报警；如果没有，则 完成监测。
11.如权利要求10所述的监测方法，其特征在于，所述步骤（5)的具体步骤为： (5. 1)雨水情监测终端分析判断是否接收到步骤（3)上传的采集数据和步骤（4)上传 的视频图像和/或现场照片，如果接收到，则进入步骤（5. 2)，否则返回步骤（1); (5.2)雨水情监测终端判断步骤（3)上传的采集数据和步骤（4)上传的视频图像和/ 或现场照片是否接收完整，如果接收完整，则进入步骤（5. 3)，否则返回步骤（1); (5. 3)雨水情监测终端同时上传完整的接收数据至调度分中心和云计算端； (5.4) 调度分中心和云计算端分别将步骤（5.3)接收到的完整的接收数据分别存储在 调度分中心存储器和云计算端存储器中； (5.5) 调度分中心分析计算接收数据，判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出预 警阈值，则及时报警，并且将报警信息发送到移动终端和调度中心，等待接收移动终端和 调度中心收到数据的确认反馈信息，如果没有收到反馈信息，则重复发送报警信息直到接 收到移动终端和调度中心收到数据的确认反馈信息；如果没有超出预警阈值，则进入步骤 (5. 6)； (5. 6)云计算端分析计算接收数据，判断接收数据是否超出预警阈值，如果超出预警阈 值，则及时报警，并且将报警信息发送到移动终端、调度分中心和调度中心，等待接收移动 终端、调度分中心和调度中心收到数据的确认反馈信息，如果没有收到反馈信息，则重复发 送报警信息直到接收到移动终端、调度分中心和调度中心收到数据的确认反馈信息；如果 没有超出预警阈值，则进入步骤（5.7); (5. 7)调度分中心和云计算端将存储在调度分中心存储器和云计算端存储器中的接收 数据分别上传至调度中心，调度中心将分别接收到的接收数据存储到调度中心存储器中； (5. 8)调度中心比较云计算端和调度分中心分别上传的接收数据是否一致，如果不一 致，则分别分析计算云计算端和调度分中心分别上传的接收数据，分别判断接收数据是否 超出预警阈值，如果其中一个及一个以上超出预警阈值，则及时报警，并且将报警信息发送 到移动终端和调度分中心，等待移动终端和调度分中心收到数据的确认反馈信息，如果没 有收到反馈信息，则重复发送报警信息直到接收到移动终端和调度分中心收到数据的确认 反馈信息；如果都没有超出预警阈值，则返回步骤（1)重新监测；如果一致，则完成监测。
【文档编号】H04L29/08GK104103153SQ201410310125
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】周冉, 吕文彬 申请人:济南展飞物联网科技有限公司