一种防汛抗旱预警装置及系统的制作方法

本发明属于防汛抗旱技术领域，具体涉及一种防汛抗旱预警装置及系统。

背景技术：

随着人口的增长，温室效应越演越烈，全球各地自然灾害频繁发生，生态环境极其脆弱，突发性的自然灾害对人民群众生命财产安全造成了较大威胁，特别是在水利灾害频发的区域，水利防汛工作受到高度重视，而我们对自然灾害监测预警信息的共享工作相对滞后，监测站点数据量和布局不尽合理，自然灾害预警发布不及时，这些都制约着我们对自然灾害的监测与防范。

为了防止和减轻洪水灾害，在洪水预报、防洪调度、防洪工程运用等方面进行的有关工作。防汛的主要内容包括：长期、中期、短期洪水水情预报，堤防、水库、水闸、蓄滞洪区等防洪工程的调度和运用，出现险情灾情后的抢险救灾，非常情况下的应急措施等。

但是，现有的防汛设备较大且费用较高昂，在贫瘠地区经常无防汛设备，使得该地区遇上洪水等灾害时，并不能提前做好防备，从而造成不可避免的灾情。同时，当处于干旱季节，贫瘠地区因无警示，经常还是毫无节制的滥用水资源，造成水资源枯竭较快。

为加快共享系统的建设，实现系统软硬件资源共享，提高自然灾害监测预警综合能力和水平，保障人民群众生命财产安全，寻求一个更加准确实用的灾害预警检测装置是当前刻不容缓的一项重要任务。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种防汛抗旱预警装置及系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防汛抗旱预警装置，包括预警箱和至少两个固定柱，所述固定柱上端与所述预警箱底板固定连接；

所述预警箱外壁周向靠近底板开设有若干进水口，所述预警箱中设置有液位传感器和水流通道，所述水流通道一端伸入所述预警箱内，所述水流通道另一端伸出所述预警箱顶板并与所述预警箱固定连接，所述水流通道中设置有压力传感器，所述预警箱内壁还设置有第一温度传感器和第一湿度传感器，所述第一温度传感器和所述第一湿度传感器均固定在所述预警箱顶板内壁上，所述预警箱外壁设置有第二温度传感器和第二湿度传感器，所述第二温度传感器和所述第二湿度传感器均固定在所述预警箱顶板外壁上，所述水流通道顶部设置有测速扇，所述测速扇包括转轴和设置在所述转轴周围且与所述转轴固定连接的叶片，所述测速扇上安装有速度传感器，所述预警箱外壁上开设有通槽，所述通槽内设置有刻度尺。

优选地，所述预警箱为圆柱结构。

优选地，所述固定柱的数量为三个，三个所述固定柱均匀分布在所述预警箱底板上。

优选地，所述固定柱下端为锥形结构。

本发明的另一目的在于提供一种防汛抗旱预警系统，包括多个防汛抗旱预警装置，多个所述防汛抗旱预警装置分布在不同的预设监控区域，所述防汛抗旱预警装置中设置有液位传感器、压力传感器、第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器和速度传感器；

还包括数据采集模块、无线通讯模块、数据处理模块、应用层模块和海事卫星模块；

所述数据采集模块，用于采集预设监控区域水利信息数据，所述数据采集模块与所述液位传感器、压力传感器、第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器和速度传感器电连接；

所述数据处理模块，用于对所述水利信息数据进行分类管理形成数据集，所述数据采集模块与所述数据处理模块通过无线通讯模块相连；

所述应用层模块，用于实现对数据集中数据的处理和分析，所述应用层模块与所述数据处理模块电连接；

所述海事卫星模块，用于监控预警区域的气象信息，所述海事卫星模块与所述数据处理模块通过所述无线通讯模块相连。

优选地，还包括控制器和报警模块；

所述控制器，用于接收所述应用层模块处理后的数据；

所述报警模块，接收所述控制器发来的指令进行报警提示；

所述控制器与所述应用层模块和所述报警模块电连接。

优选地，所述控制器为89c82单片机。

本发明提供的防汛抗旱预警装置及系统具有以下有益效果：

(1)实时采集预设区域的水位、水压、环境温湿度、风速等信息来综合判断旱涝灾情，综合获取预设区域是否发生洪水或旱灾，以提前做好防灾准备；

(2)在预设区域设置多个防汛抗旱预警装置，并通过数据采集模块、无线通讯模块、数据处理模块、应用层模块对其中的传感器信号进行采集、分类、处理，及时将处理后的信号发送到监控平台，可及时有效监控旱涝灾情，时效性高、适用性强。

附图说明

图1为本发明实施例1的防汛抗旱预警装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1的防汛抗旱预警系统的框架图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明提供了一种防汛抗旱预警装置，具体如图1所示，包括预警箱1和至少两个固定柱2，固定柱2上端与预警箱1底板固定连接，本实施例中，预警箱1为圆柱结构，固定柱2的长度可根据实际需要确定。

预警箱1外壁周向靠近底板开设有若干进水口3，预警箱1中设置有液位传感器4和水流通道5，水流通道5一端伸入预警箱1内，水流通道5另一端伸出预警箱1顶板并与预警箱1固定连接，水流通道5中设置有压力传感器6，预警箱1内壁还设置有第一温度传感器7和第一湿度传感器8，第一温度传感器7和第一湿度传感器8均固定在预警箱1顶板内壁上，预警箱1外壁设置有第二温度传感器9和第二湿度传感器10，第二温度传感器9和第二湿度传感器10均固定在预警箱1顶板外壁上，水流通道5顶部设置有测速扇，测速扇包括转轴11和设置在转轴11周围且与转轴11固定连接的叶片12，测速扇上安装有速度传感器13，预警箱1外壁上开设有通槽，通槽内设置有刻度尺14。

进一步地，固定柱2的数量为三个，三个固定柱2均匀分布在预警箱1底板上，为了减小固定柱2下端的阻力，固定柱2下端为锥形结构。

本实施例还提供了一种防汛抗旱预警系统，如图2所示，包括多个防汛抗旱预警装置，多个防汛抗旱预警装置分布在不同的预设监控区域，防汛抗旱预警装置中设置有液位传感器4、压力传感器6、第一温度传感器7、第一湿度传感器8、第二温度传感器9、第二湿度传感器10和速度传感器13；

还包括数据采集模块、无线通讯模块、数据处理模块、应用层模块和海事卫星模块；

数据采集模块，用于采集预设监控区域水利信息数据，数据采集模块与液位传感器4、压力传感器6、第一温度传感器7、第一湿度传感器8、第二温度传感器9、第二湿度传感器10和速度传感器13电连接；

数据处理模块，用于对水利信息数据进行分类管理形成数据集，数据采集模块与数据处理模块通过无线通讯模块相连；

应用层模块，用于实现对数据集中数据的处理和分析，应用层模块与数据处理模块电连接；

海事卫星模块，用于监控预警区域的气象信息，海事卫星模块与数据处理模块通过无线通讯模块相连。

为了及时获知旱涝灾情，本实施例还包括控制器和报警模块，本实施例中，控制器为89c82单片机。

控制器，用于接收应用层模块处理后的数据；

报警模块，接收控制器发来的指令进行报警提示；

控制器与应用层模块和报警模块电连接。

使用时，将多个防汛抗旱预警装置分布在不同的预设监控区域，具体放置方法为将装置的固定柱2插入预设监控区域的地表之下，将整个装置固定牢靠。插入深度为，以水流能够通过预警箱1外壁的进水口3进入预警箱1，且预警箱1中的液位传感器4刚好能检测到水流为标准。

在监控过程中，液位传感器4、压力传感器6、第一温度传感器7、第一湿度传感器8、第二温度传感器9、第二湿度传感器10和速度传感器13分别实时检测预警箱1中的液位值、水流通道5中的压力值、预警箱1内外环境的温湿度和测速扇的转速，防汛抗旱预警系统采集上述检测值来综合判断灾情。具体的，数据采集模块实时获取上述检测值得到水利信息数据，并将其发送给数据处理模块，数据处理模块对水利信息数据进行分类管理形成数据集，再将上述数据集发送给应用层模块，应用层模块对数据集中数据及海事卫星模块检测到的气象信息进行处理和分析，来综合判断灾情，并将分析结果发送到检测平台。同时，控制器接收应用层模块处理后的数据，判断是否需要进行灾害报警。当水位检测值一直在初始值周围徘徊，压力值无变化时，说明一切正常；当水位、水压、环境湿度及风速高于一定阈值，而环境温度低于一定阈值则为洪水警报，此时控制器向报警器发送洪水报警信号，报警器进行声光报警；当水位、水压一直检测为0，环境湿度及风速低于一定阈值，而环境温度高于一定阈值则为旱情警报，此时控制器向报警器发送旱情报警信号，报警器进行声光报警；通过上述检测和及时报警，以提前做好防灾准备。

以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。