簡易雨量監(jiān)測報警系統(tǒng)
建
設(shè)
方
案
北京國信華源科技有限公司
beijing guoxin science ＆ technology limited company
2013年05月08日
引 言
近年來，受特殊的自然地理環(huán)境、災(zāi)害性天氣以及經(jīng)濟(jì)社會活動等多種因素的共同影響，各大山丘區(qū)洪水、泥石流、滑坡災(zāi)害頻發(fā)，造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失和基礎(chǔ)設(shè)施損毀、生態(tài)環(huán)境破壞十分嚴(yán)重。山洪災(zāi)害已經(jīng)成為我國防洪減災(zāi)工作中亟待解決的突出問題，加快山洪災(zāi)害防治是關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局的一項重大而緊迫的任務(wù)。山洪災(zāi)害頻繁發(fā)生，提前預(yù)知并盡快轉(zhuǎn)移，減少人員傷亡及財產(chǎn)損失成為重中之重。
北京國信華源科技有限公司是專業(yè)從事水利預(yù)警監(jiān)測產(chǎn)品自主研發(fā)生產(chǎn)于一體的高科技公司，向水利行業(yè)提供監(jiān)測預(yù)警技術(shù)裝備和技術(shù)服務(wù)。在防洪減災(zāi)領(lǐng)域積累了豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗，按照國家防汛抗旱總指揮部辦公室發(fā)布《全國山洪災(zāi)害防治試點(diǎn)實(shí)施方案》和《全國山洪災(zāi)害防治試點(diǎn)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)要求》，基于物聯(lián)網(wǎng)、3g通訊、單片機(jī)微處理、語音、圖像采集等技術(shù)，借鑒歐美日國家先進(jìn)預(yù)警監(jiān)測技術(shù)，結(jié)合行業(yè)需求獨(dú)立開發(fā)出：防汛預(yù)警機(jī)、無線降雨告警器和在線預(yù)警機(jī)等系列產(chǎn)品。
無線簡易降雨告警器是山洪災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測、防汛應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)，是廣大基層縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村、水庫防洪應(yīng)急預(yù)警裝備。
一 系統(tǒng)適應(yīng)性
無線簡易降雨告警器是一款具有聲光報警功能的簡易雨量觀測裝置，由室外承雨器和室內(nèi)告警器兩個部分組成，兩者之間采用無線射頻傳輸?shù)姆绞?，?shí)時采集降雨信息并通過mcu處理后實(shí)時將降雨信息播報的產(chǎn)品，產(chǎn)品適合于山村普通居民使用，可設(shè)置5個不同時段的“準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移”和“立即轉(zhuǎn)移”兩級告警閥值，當(dāng)檢測到某個時間段內(nèi)降雨量達(dá)到或超過告警閥值時，告警器將發(fā)出聲音和屏顯報警。
在山區(qū)通訊等設(shè)施落后的條件下，無線簡易降雨告警器彰顯突出色彩，*時間掌握降雨情況，*時間做出決策，*時間決策相應(yīng)，給減災(zāi)、避災(zāi)營造了寶貴的時間。
產(chǎn)品適用于地形復(fù)雜的山區(qū)、人口密集地區(qū)、交通不便地區(qū)、通訊匱乏地區(qū)等。
二 系統(tǒng)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)采用無線射頻傳輸技術(shù)，利用磁鋼-干簧管計數(shù)、存儲，室內(nèi)告警器采用液晶屏顯示，屏顯豐富完整還具備*的夜間查詢背景光功能，隨時能從告警器上直觀獲取降雨值。供電便利，室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)僅需6節(jié)堿性電池既可正常工作1年左右。無線簡易降雨告警器能24小時自動化觀測，發(fā)生情況自動報警，可直接查詢7天、7周、7月的降雨量統(tǒng)計。
三 系統(tǒng)組成
由室外承雨器、室內(nèi)告警器（成品含說明書、合格證、保修卡、電池、配套膨脹螺絲等安裝*附件）。
1.系統(tǒng)工作原理
雨量采集過程磁鋼隨之移動，干簧管產(chǎn)生脈沖中斷，mcu直接收到雨量信息進(jìn)行處理編碼，達(dá)到發(fā)報條件將雨量增量通過無線射頻（工作頻率433mhz）通信方式將數(shù)據(jù)傳輸給室內(nèi)報警器。接收到的雨量增量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲，lcd屏幕實(shí)時顯示相關(guān)信息，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的告警值后，設(shè)備發(fā)出報警聲。
無線433mhz頻段的傳輸特色是：433mhz是咱們國家的免請求段發(fā)射接納頻率，可直接運(yùn)用不需要辦理入網(wǎng)許可，433頻段抗攪擾強(qiáng)，并撐持各種點(diǎn)對點(diǎn)，一 點(diǎn)對多點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)通訊方法，具有收發(fā)一體、安全阻隔、裝置阻隔、運(yùn)用簡略、性價比高、安穩(wěn)牢靠等特色，只需發(fā)射功率足夠大，長間隔傳輸時性能穩(wěn)定。
2. 系統(tǒng)功能特點(diǎn)
（1）具備實(shí)時降雨量監(jiān)測及時段查詢功能：產(chǎn)品可查詢1小時、3小時、6小時、12小時、24小時及告警雨量對應(yīng)時段實(shí)時雨量查詢。實(shí)時降雨量統(tǒng)計值是指以當(dāng)前查詢時間為基準(zhǔn)，之前一段時間總的降雨量。
（2）具備超警戒雨量告警功能：當(dāng)降雨量達(dá)到告警值時，可做出準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移告警或立即轉(zhuǎn)
移告警，告警音頻可輸出。
（3）具備告警雨量設(shè)置：可進(jìn)行5個不同時段下準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移和立即轉(zhuǎn)移告警雨量設(shè)置.
（4）具備歷史降雨量統(tǒng)計：可查詢zui近7天、7周、7月降雨量統(tǒng)計值。統(tǒng)計以自然天（00:00-24:00）、周、月為基準(zhǔn)時間段。
（5）具備降雨告警歷史查詢功能：查詢60組zui近雨量告警記錄，告警記錄包括報警時間、報警級別、時段和降雨量等信息。
（6）具備萬年歷、及時鐘顯示功能
（7）具備鬧鈴提醒功能：可進(jìn)行一個時間鬧鈴設(shè)置，鬧鐘響鈴一分鐘。
（8）具備室內(nèi)室外溫度顯示功能
（9）具備室內(nèi)室外低電壓顯示功能：設(shè)備每12小時進(jìn)行一次低電壓檢測，連續(xù)2次監(jiān)測到低電量，警鈴報警。
（10）具備背光功能：發(fā)生警報時，液晶屏幕背景燈光長亮。
★ 本款設(shè)備可與我司gx-8011在線預(yù)警機(jī)聯(lián)動預(yù)警。
3.性能描述
通訊方式：無線傳輸
無線傳輸頻率：433mhz
無線傳輸距離：200米（空曠環(huán)境下）
承雨口內(nèi)徑：φ200+0 0.60mm
傳感器計數(shù)方式：翻斗式
降雨分辨率：0.5mm
雨強(qiáng)測量范圍：0～4mm/min（允許通過zui大雨強(qiáng)8mm/min）
測量精度：誤差±4%
材質(zhì)：不銹鋼、新型工程塑料
雨量數(shù)據(jù)更新間隔：30秒
信息顯示方式：液晶屏顯示
報警指標(biāo)組數(shù)：5組
報警級別：“準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移”和“立即轉(zhuǎn)移”
告警歷史：可存儲60組zui近告警記錄
報警指標(biāo)設(shè)置方式：用戶自主設(shè)置
報警方式：聲音報警、屏顯報警、外接報警
電源：室外機(jī)2 x aa堿性電池（正常工作1年以上） 室內(nèi)機(jī)4 x aa堿性電池（可以選用dc 5.0v供電）
電池電壓低壓報警：工作電壓低于正常電壓時設(shè)備自動發(fā)出聲光報警。
水平珠指示；
4. 優(yōu)越性
（1）室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)間采用無線傳輸，室內(nèi)機(jī)安裝位置可靈活選擇，在安裝簡單，安裝成本極低。
（2）供電便利：室外機(jī)2 x aa堿性電池（正常工作1年以上）；室內(nèi)機(jī)4x aa堿性電池（可以選用dc 5.0v供電）。來源方便、換取容易、價格低廉、安全性能高，使用時不會對人身造成傷害。
（3）直觀性強(qiáng)：可隨時從室內(nèi)機(jī)顯示屏上獲取實(shí)時降雨量、告警級別、歷史雨量查詢（1小時、6小時、24小時及告警雨量對應(yīng)時段實(shí)時雨量查詢）。
（4）即時超警戒雨量告警：可進(jìn)行5個時段下準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移和立即轉(zhuǎn)移告警雨量設(shè)置。
（5）歷史降雨量統(tǒng)計：可真接查詢zui近7天、7周、7月降雨量統(tǒng)計。
（6）安裝便利、設(shè)置容易，同時還配有萬年歷、鬧鈴、室內(nèi)室外溫度測量、室內(nèi)室外低電壓指示、背光功能。
（7）24小時自動化觀測，發(fā)生情況自動報警，從而在很大程度上提高了工作效率也減少了人工觀測上的失誤，即時了解情況提前做好應(yīng)急準(zhǔn)備。
（8）室內(nèi)報警器采用液晶屏顯示，顯示信息豐富完整，還具備*的夜間查詢背景光功能。
四 系統(tǒng)建設(shè)
1.室外承雨器建設(shè)的必要條件
ø 選擇無遮擋物的空曠環(huán)境；
ø 遠(yuǎn)離電場、磁場的干擾；
ø 距地面高出500mm以上；
ø 與室內(nèi)告警器之間距離不超過100米；
ø 與室內(nèi)機(jī)保持可視距離；
ø 建議安裝于樓頂?shù)雀叱觯?br>2.室外承雨器安裝示意圖
3.室內(nèi)告警器的安裝
ø 直接將后面支撐腳打開置放于辦工作等牢固物體上面（*置于窗戶附近或者保持與室外承雨器可視位置）
ø 按照懸掛點(diǎn)用鋼釘、膨脹螺絲等懸掛于墻體上面（*置于窗戶附近或者保持與室外承雨器可視位置）。
4.系統(tǒng)建設(shè)推薦方案
方案一 方案二
五 系統(tǒng)運(yùn)行測試
1.系統(tǒng)上電
（1）首先將室內(nèi)告警器的電池安裝完畢。
（2）將室外承雨器的電池安裝好。
（3）等待10s左右檢查室內(nèi)告警器左上角的通訊狀態(tài)，顯示“雷達(dá)圖標(biāo)及‘通信正常’字樣”表示系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
2.告警值設(shè)置
（1）出廠系統(tǒng)默認(rèn)雨量告警級別、告警時段、告警程度數(shù)據(jù)。
（2）“級別”——順序為1-5，不可更改項，數(shù)字越大降雨時段越長，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移和立即轉(zhuǎn)移的降雨數(shù)值越大。
（3）“降雨時段”——區(qū)間為1-24h內(nèi)的整數(shù)時間，并且依照級別的順序依次增大，降雨時段可自定義。
（4）“準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移雨量”——參照系統(tǒng)使用地的實(shí)際相關(guān)雨量數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，別、長時段的數(shù)值要大于低級別、短時段的數(shù)值。
（5）“立即轉(zhuǎn)移雨量”——參照系統(tǒng)使用地的實(shí)際相關(guān)雨量數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，別、長時段的數(shù)值要大于低級別、短時段的數(shù)值。同級別中“立即轉(zhuǎn)移雨量”大于“準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移雨量”數(shù)值。
3.模擬降雨
（1）打開室外承雨器承雨筒。
（2）人工搬動翻斗，注意搬動翻斗時1s翻動一次并且不要用力過猛，避免損傷部件。（按照設(shè)定好的“立即轉(zhuǎn)移雨量”、“準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移雨量”數(shù)值確定翻動次數(shù)，每斗0.5mm）
（3）記錄翻動次數(shù)并作記錄，翻動一半時等待一下，查看室內(nèi)告警器顯示的將雨量是否與模擬降雨將雨量是否等同，查驗后繼續(xù)模擬降雨。
（4）等全部完成模擬降雨過程后等待室內(nèi)告警器是否達(dá)到報警級別？是否顯示模擬將雨量？是否啟動報警音等功能？
（5）室內(nèi)告警器報警正常，系統(tǒng)模擬運(yùn)行正常。
4.模擬結(jié)果顯示
再次確認(rèn)設(shè)置的告警數(shù)值與模擬降雨的數(shù)值等同后系統(tǒng)工作正?？蛇M(jìn)入下一環(huán)節(jié)。
5.確認(rèn)當(dāng)?shù)赜行ьA(yù)警值
按照系統(tǒng)使用地水文、防汛、氣象等部門的專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改預(yù)警數(shù)值。
6.系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行期
數(shù)據(jù)更改完成后系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，定期（建議30天）檢查設(shè)備，如長時間（2個月）無降雨，建議設(shè)備管理者再次進(jìn)行系統(tǒng)模擬降雨演練，查驗系統(tǒng)運(yùn)行情況。
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