一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能城市防汛系统，尤其涉及一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统，属于智能城市防汛控制领域。
【背景技术】
[0002]在强降雨的诱发下，滑坡、崩塌、泥石流、塌陷等地质灾害经常发生，资料表明，由暴雨诱发的地质灾害的概率约占85%，其中近95%的滑坡等地质灾害发生在暴雨开始的10小时以后，86%的滑坡等地质灾害发生在强降雨开始的24小时以后。无论在暴雨过后多长时间发生地质灾害，往往和监测区域的有效降水量、河道水流情况、地质条件等密切相关。由于滑坡等地质灾害具有突发性、随机性，以及短时间内能造成巨大损失的特点，传统模型并不能实时准确地预测监测区域的危险系数。
[0003]近年来，城市暴雨出现突发和多发态势，导致城市内涝问题突出，威胁城市的正常运行，造成生命和财产的巨大损失。随着城市降雨积水监测网的建立，动态实时了解各地的降雨和积水情况成为可能。但是目前监测网数据仅用于实时信息的发布和展示，缺乏对这些时序数据的深度分析挖掘，造成了监测系统“只监不控”的局面(赵冬泉等，2012)。本文基于降雨积水的时序监测数据开展积水的短时预测研究，根据积水时间自相关性、降雨空间相关性以及降雨积水的互相关性，建立降雨积水的时空自相关移动平均模型(Spatial-TemporalAuto Regressive and Moving Average, STARMA)(王佳谬等，2012)，对城市暴雨积水点积水过程进行短时预测。该研究可有效地利用监测数据，提高信息预警和应急指挥能力，为市政防汛或交通等部门提供决策支持。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对【背景技术】的不足提供了一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0006]—种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统，包含数据处理中心、协调器节点、由多个终端节点组成的前端无线传感器网络，所述前端无线传感器网络通过协调器节点连接数据处理中心，所述终端节点包含传感器模块、第一处理器模块、第一 ZigBee通信模块和第一能量供应模块，所述传感器模块和第一 ZigBee通信模块连接在第一处理器模块的相应接口上，所述第一能量供应模块分别与传感器模块、第一处理器模块、第一 ZigBee通信模块连接；所述协调器节点包含GPRS数据收发模块、第二处理器模块、第二 ZigBee通信模块、第二能量供应模块，所述GPRS数据收发模块、第二 ZigBee通信模块分别与第二处理器模块连接，所述第二能量供应模块分别与传感器模块、第二处理器模块、第二 ZigBee通信模块连接。
[0007]作为本实用新型一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统的进一步优选方案，所述传感器模块包含依次连接的液位传感器和模数转换模块。
[0008]作为本实用新型一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统的进一步优选方案，所述第一 ZigBee通信模块和第二 ZigBee通信模块都包含依次连接的网络层模块、MAC模块和无线收发器。
[0009]作为本实用新型一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统的进一步优选方案，所述第一处理器模块和第二处理器模块均采用了 ATMEL公司生产的ARM9芯片AT91RM9200。
[0010]作为本实用新型一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统的进一步优选方案，所述液位传感器选用LSF-2.5型液位传感器。
[0011]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0012]1、本实用新型将无线传感网、物联网等技术应用到城市防汛，从而全面地感知监测区域的多维数据，实现动态预警的同时提高了预警准确性；系统具有高集成度、高精度、全天候自动化实时监测与自动预警的能力，同时还具有监测范围大、部署灵活的特点；
[0013]2、本实用新型可有效地利用监测数据，提高信息预警和应急指挥能力，为市政防汛或交通等部门提供决策支持；
[0014]3、本实用新型利用传感器网络实时感知监测区域的多种指标，对降雨型滑坡等地质灾害进行相对准确预报有效预防和避免了地质灾害，保护人民生命财产安全；
[0015]4、本实用新型采用了 ATMEL公司生产的ARM9芯片AT91RM9200，由于AT91RM9200处理器具有丰富的系统与应用外设及标准的接口，因此根据应用的需要很容易就可实现功能模块的扩展，有效的提高了工作效率。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的系统结构图；
[0017]图2是本实用新型终端节点的结构图；
[0018]图3是本实用新型协调器节点的结构图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0020]本实用新型的【具体实施方式】如下:
[0021]如图1所示，一种基于暴雨预测模型的智能城市防汛系统，包含数据处理中心、协调器节点、由多个终端节点组成的前端无线传感器网络，所述前端无线传感器网络通过协调器节点连接数据处理中心；
[0022]如图2所示，所述终端节点包含传感器模块、第一处理器模块、第一 ZigBee通信模块和第一能量供应模块，所述传感器模块和第一 ZigBee通信模块连接在第一处理器模块的相应接口上，所述第一能量供应模块分别与传感器模块、第一处理器模块、第一 ZigBee通信模块连接；
[0023]如图3所示，所述协调器节点包含GPRS数据收发模块、第二处理器模块、第二ZigBee通信模块、第二能量供应模块，所述GPRS数据收发模块、第二 ZigBee通信模块分别与第二处理器模块连接，所述第二能量供应模块分别与传感器模块、第二处理器模块、第二ZigBee通信模块连接。
[0024]其中，所述传感器模块包含依次连接的液位传感器和模数转换模块，所述第一ZigBee通信模块和第二 ZigBee通信模块都包含依次连接的网络层模块、MAC模块和无线收发器，所述第一处理器模块和第二处理器模块均采用了 ATMEL公司生产的ARM9芯片AT91RM9200，所述液位传感器选用LSF-2.5型液位传感器。
[0025]本实用新型将无线传感网、物联网等技术应用到城市防汛，从而全面地感知监测区域的多维数据，实现动态预警的同时提高了预警准确性；系统具有高集成度、高精度、全天候自动化实时监测与自动预警的能力，同时还具有监测范围大、部署灵活的特点；本实用新型可有效地利用监测数据，提高信息预警和应急指挥能力，为市政防汛或交通等部门提供决策支持；本实用新型利用传感器网络实时感知监测区域的多种指标，对降雨型滑坡等地质灾害进行相对准确预报有效预防和避免了地质灾害，保护人民生命财产安全；本实用新型采用了 ATMEL公司生产的ARM9芯片AT91RM9200，由于AT91RM9200处理器具有丰富的系统与应用外设及标准的接口，因此根据应用的需要很容易就可实现功能模块的扩展，有效的提高了工作效率。
[0026]所述网络节点是一个微型嵌入式系统，是构成数据采集与信息传输系统的基本单元，它能在较小的体积内集成多种功能，如数据采集、