[發(fā)明專利]一種城市內(nèi)澇監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210574514.9
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103906015A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張錫民;章偉;趙春鋒;何東;樊佳明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué);張錫民;章偉;趙春鋒;何東;樊佳明
• 主分類號: H04W4/14
• 分類號: H04W4/14;G08B21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及通信應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種利用SMS短信實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)澇監(jiān)控的系統(tǒng)。

[背景技術(shù)]

在當(dāng)前的城市內(nèi)澇監(jiān)控工作中，主要是通過交警、排水、道路等部門工作人員全員在崗，密切觀察的方式。但是當(dāng)有突發(fā)極端性的降雨天氣時(shí)，在大面積的城市區(qū)域很難全面的了解各個地點(diǎn)的內(nèi)澇情況，也很難對各個路段的內(nèi)澇情況作出實(shí)時(shí)的預(yù)警。

GSM系統(tǒng)是基于時(shí)分多址技術(shù)的移動通信體制中已經(jīng)發(fā)展成熟，并且基本在所有城市廣泛應(yīng)用的一種系統(tǒng)。對GSM網(wǎng)絡(luò)的用戶，點(diǎn)對點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)能夠接收或發(fā)送有限長度(不超過140個字節(jié))的數(shù)字或文字信息。GSM短消息業(yè)務(wù)能夠把信息和目的地址傳遞給短消息服務(wù)中心，無需額外的撥號連接環(huán)節(jié)。服務(wù)中心把短信息發(fā)送給目的地。短消息服務(wù)中心會確保目的地收到信息，如果發(fā)送失敗，短消息中心會保留信息再次發(fā)送。以GSM短消息傳送數(shù)據(jù)方式設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)的運(yùn)營費(fèi)用不高，應(yīng)用范圍廣，裝置安裝方便，適用于對分布地域廣的突發(fā)事件進(jìn)行長時(shí)間小流量的數(shù)據(jù)監(jiān)控。

本發(fā)明基于TC35i和C8051F320構(gòu)建了一套通過GSM短信息傳輸數(shù)據(jù)的城市內(nèi)澇監(jiān)控系統(tǒng)，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了設(shè)計(jì)。這套系統(tǒng)可以方便的進(jìn)行5分鐘、10分鐘、二十分鐘、當(dāng)日數(shù)據(jù)的監(jiān)測，具有較強(qiáng)的可操作性。系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)分析，可靠性高、成本低，便于在汛期應(yīng)對突發(fā)性的極端降雨天氣。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有內(nèi)澇監(jiān)控的不足，構(gòu)建了一套通過GSM短信息傳輸數(shù)據(jù)的城市內(nèi)澇監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝方便，適用于分布地域廣的地區(qū)進(jìn)行小流量的數(shù)據(jù)傳輸。通信的可靠性由GSM網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)和通信協(xié)議決定，系統(tǒng)的監(jiān)控中心可以推廣到各種交通車輛之中。對突發(fā)極端性的天氣造成的內(nèi)澇，本系統(tǒng)可以極大地彌補(bǔ)人員監(jiān)控的不足，全天候的發(fā)布預(yù)警數(shù)據(jù)。

在內(nèi)澇現(xiàn)場的監(jiān)控點(diǎn)，既可以響應(yīng)中心監(jiān)測站的要求，也可以獨(dú)立工作。監(jiān)控點(diǎn)啟動后，完成對液位計(jì)的數(shù)據(jù)的采集，對液位計(jì)的數(shù)據(jù)預(yù)處理，轉(zhuǎn)化成更易識別的內(nèi)澇液位高度數(shù)據(jù)。采集和發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率，可以由啟動后監(jiān)測點(diǎn)裝置的安裝程序設(shè)定，也可以在監(jiān)測點(diǎn)人為操作修改，還可以響應(yīng)主站的要求而改變采樣的頻率。啟動時(shí)監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)定頻率為通常值，即在通常降雨量的情況下出現(xiàn)小規(guī)模的內(nèi)澇所采用的頻率。如果可能出現(xiàn)災(zāi)害性的降雨，可以提前人為修改采樣的頻率。如果出現(xiàn)突發(fā)情況，在崗人手緊缺，可以通過主站發(fā)送指令，修改采樣頻率的方法。監(jiān)測點(diǎn)如果發(fā)現(xiàn)異常情況，例如內(nèi)澇水位上升較快，在監(jiān)測數(shù)值的現(xiàn)象上表現(xiàn)為較短的時(shí)間水位上升較快，監(jiān)測點(diǎn)裝置可以自動改變采樣頻率。

發(fā)送監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)由單片機(jī)通過串口對TC35i寫入AT命令完成特定的控制操作來實(shí)現(xiàn)。這種小流量的數(shù)據(jù)傳輸過程通過短信息的收發(fā)和管理來實(shí)現(xiàn)。規(guī)范GSM07.05中可以查詢到各種AT命令的定義，規(guī)范GSM07.05是由諾基亞、愛立信、摩托羅拉等廠家共同制定的，規(guī)范中詳細(xì)定義了各種AT命令。例如AT+CMG表示Send?an?SMS?command(發(fā)出一條短消息命令)、AT+CMGR表示Read?SMS?message(讀短消息)、AT+CNMI表示New?SMS?message?indications(顯示新收到的短消息)。

本系統(tǒng)通過裝置自動采樣的方式，監(jiān)測精度和調(diào)配控制的能力大大加強(qiáng)。除了以確定頻率收到監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)之外，還可以發(fā)現(xiàn)異常情況，如水位迅速上升。方便給排水管理部門迅速出勤查看情況和發(fā)布預(yù)警。

監(jiān)測點(diǎn)和監(jiān)控中心之間密切聯(lián)系。一般情況下，監(jiān)測點(diǎn)遵循自帶程序的要求，定時(shí)向中心發(fā)送數(shù)據(jù)。如果某一監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)和中心的歷史數(shù)據(jù)出入較大，或者和當(dāng)前的降雨情況表現(xiàn)出入較大，不符合常規(guī)的內(nèi)澇規(guī)律，中心站發(fā)出指令改變監(jiān)測點(diǎn)的頻率或派出人員查看。如果監(jiān)測點(diǎn)出現(xiàn)異常，如采樣數(shù)據(jù)明顯錯誤，如突然數(shù)據(jù)變?yōu)闃O大或下降到零，監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)注異常情況，同時(shí)發(fā)送到監(jiān)控中心。

監(jiān)控中心在對數(shù)據(jù)分析時(shí)，注意比較多次監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的差別。如果出現(xiàn)某監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化過大，甚至和降雨情況、歷史數(shù)據(jù)出入過大，對監(jiān)測點(diǎn)發(fā)出指令，增加監(jiān)測的頻率。如有必要，再通知附近的工作人員及時(shí)查看。在汛期來臨之前，就可以通過小容器蓄水方式，檢測監(jiān)測點(diǎn)裝置的可靠性。通過監(jiān)控系統(tǒng)全方位的監(jiān)控措施，能夠更充分的應(yīng)對突發(fā)極端性的降雨造成的城市內(nèi)澇。

[附圖說明]

圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明創(chuàng)造的監(jiān)控點(diǎn)裝置原理示意圖。

圖3是本發(fā)明創(chuàng)造的中心監(jiān)測站的原理示意圖。

[具體實(shí)施方式]

下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說明。