一種可移動實時在線降雨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與實施方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可移動實時在線降雨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與實施方法，屬于市政工程城市內(nèi)澇災害防治【技術(shù)領域】，適用于實時在線水力模型的降雨輸入數(shù)據(jù)采集和輸入。系統(tǒng)包括降雨采集器（1）、輸水管道（2）、集水器（3）、電子稱重設備（4）、數(shù)據(jù)傳輸設備（5）、托架結(jié)構(gòu)（6）和計算機（7）；輸水管道（2）將降雨采集器（1）采集的雨水輸送到集水器（3）；電子稱重設備（4）根據(jù)集水器（3）的容積大小和所需要的精度選配；數(shù)據(jù)傳輸設備（5）選用與電子稱重設備（4）集成在一起的產(chǎn)品或分體式產(chǎn)品；托架結(jié)構(gòu)（6）起到組裝的作用；安裝有實時在線水力模型軟件計算機（7）與數(shù)據(jù)傳輸設備（5）連接，實時在線接收降雨數(shù)據(jù)，并根據(jù)設定的時段進行模擬計算，不斷循環(huán)，直至降雨結(jié)束。
【專利說明】一種可移動實時在線降雨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與實施方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可移動實時在線降雨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與實施方法，屬于市政工程城市內(nèi)澇災害防治【技術(shù)領域】，適用于實時在線水力模型的降雨輸入數(shù)據(jù)采集和輸入。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市內(nèi)澇災害問題的加劇、城市防災減災和城市安全對暴雨災害應對措施的嚴格要求以及實時預測預報準確程度的要求逐漸增加，對水力模型的方法運用和時效性提出了更高的要求。如何研究開發(fā)高精度效、實時在線降雨數(shù)據(jù)采集裝置與實時在線水力模型連接已成為當前城市內(nèi)澇災害預測預警領域重要的研究課題。
[0003]傳統(tǒng)降雨數(shù)據(jù)采集裝置一般稱為自記雨量計，有虹吸式和翻斗式兩種。虹吸式自記雨量計采用虹吸原理，將降雨過程記錄在記錄紙上。這種裝置有兩個問題，其一只能事后處理降雨記錄，無法實現(xiàn)實時在線功能；其二是在虹吸段會造成部分數(shù)據(jù)丟失。翻斗式自記雨量計根據(jù)單位時間內(nèi)翻斗次數(shù)計量降雨過程，可以實現(xiàn)實時在線傳輸降雨數(shù)據(jù)，但是對安裝條件有一定要求，無法實現(xiàn)可移動性。與傳統(tǒng)的兩種自記雨量計相比，本發(fā)明裝置不僅可以實現(xiàn)實時采集和傳輸降雨過程數(shù)據(jù)，而且可以安裝在可以移動的運載工具內(nèi)，對安裝條件沒有特殊要求，這樣，本發(fā)明裝置就可以配備到可以移動的城市內(nèi)澇現(xiàn)場指揮車內(nèi)，在現(xiàn)場進行實時在線模擬和預測預警，在降雨過程中進行城市內(nèi)澇災害防災減災指揮和調(diào)度。因此具有可移動、實時在線、與水力模型模擬計算結(jié)合、采集數(shù)據(jù)精度高及適合現(xiàn)場指揮等優(yōu)點的可移動實時在線降雨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與實施方法已成為實時在線模擬技術(shù)和城市內(nèi)澇防災領域的研究重點和熱點。
[0004]如何準確、實時預測預報城市內(nèi)澇災害已成為世界各國城市內(nèi)澇災害防災減災領域的研究熱點，其中如何實時精確采集降雨信息和與水力模型有機結(jié)合的方法研究的已經(jīng)成為焦點和難點。但是，到目前為止，采用實時精確采集降雨信息和與水力模型有機結(jié)合的方法進行城市內(nèi)澇災害實時在線模擬和預測預警的成功應用并不多見。其主要原因是傳統(tǒng)的自記雨量計無法滿足與水力模型有機結(jié)合的方法進行城市內(nèi)澇災害實時在線模擬和預測預警的目的。
[0005]傳統(tǒng)的自記雨量計一般采用容量法進行計量，其記錄結(jié)果只能用于進行事件模擬，而無法進行實時在線模擬，傳統(tǒng)的自記雨量計主要參數(shù)如下:
[0006]《翻斗式雨量計》為降水量測量一次儀表，其性能符合國家標準GB/T11832-2002和國家標準GB/T11831-2002《水文測報裝置遙測雨量計》相關要求。
[0007]主要技術(shù)參數(shù)
[0008]承雨口徑:Φ200ι?πι ;刃 口銳角:40。?45°
[0009]分辨力:0.5mm ；
[0010]測量準確度:<±3%
[0011]雨強范圍:0.0lmm?4mm/min (允許通過最大雨強8mm/min)
[0012]發(fā)訊方式:兩路干簧管通斷信號輸出[0013]工作環(huán)境:
[0014]環(huán)境溫度:-10°C~50°C
[0015]相對濕度；<95%(40 V )
[0016]《虹吸式雨量計》為降水量測量一次儀表，虹吸式雨量計適用于水文、氣象等行業(yè)使用。國家氣象局標準儀器，為傳統(tǒng)產(chǎn)品。
[0017]技術(shù)參數(shù)
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種可移動實時在線降雨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括降雨采集器(I)、輸水管道(2)、集水器(3)、電子稱重設備(4)、數(shù)據(jù)傳輸設備(5)、托架結(jié)構(gòu)(6)和計算機(7); 輸水管道(2 )將降雨采集器(I)采集的雨水輸送到集水器(3 );電子稱重設備(4 )根據(jù)集水器(3 )的容積大小和所需要的精度選配；數(shù)據(jù)傳輸設備(5 )選用與電子稱重設備(4 )集成在一起的產(chǎn)品或分體式產(chǎn)品；托架結(jié)構(gòu)(6)起到組裝的作用；安裝有實時在線水力模型軟件計算機(7)與數(shù)據(jù)傳輸設備(5)連接，實時在線接收降雨數(shù)據(jù)，并根據(jù)設定的時段進行模擬計算，不斷循環(huán)，直至降雨結(jié)束。
2.應用權(quán)利要求1所述的可移動實時在線降雨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實施方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)運行水力模型軟件:根據(jù)天氣預報信息和實際天氣狀況，確定開始運行模型軟件的時間；根據(jù)流域條件和計算精度要求，確定模擬計算時間段長度；在運行水力模型軟件初期，由于實際降雨還沒有開始，所以降雨輸入值為O，模擬輸出值為設定的最小流量輸出值； 2)降雨數(shù)據(jù)采集:有降雨進入降雨采集器(I)，通過輸水管道(2)送到集水器(3 )，電子稱重設備(4)每Imin米集一個降雨量信息； 3)降雨數(shù)據(jù)傳輸:數(shù)據(jù)傳輸設備(5)將實時在線接收降雨數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨惭b有實時在線水力模型軟件計算機(7); 4)模擬流域產(chǎn)匯流計算:根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸設備(5)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和設定的計算時段，進行模擬流域產(chǎn)匯流模擬計算，不斷循環(huán)，直至降雨結(jié)束； 5)城市內(nèi)澇災害預測預報:當模擬計算的流量值超過了管網(wǎng)的排水能力時，計算機自動繪制會產(chǎn)生內(nèi)澇地點的集水區(qū)范圍地圖，進行城市內(nèi)澇災害預測預報。
【文檔編號】G06F19/00GK103927439SQ201410149543
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月13日
【發(fā)明者】周玉文, 劉成林, 趙見, 劉子龍, 劉暢 申請人:北京工業(yè)大學