本實(shí)用新型涉及一種洪水預(yù)報(bào)調(diào)度領(lǐng)域，特別是涉及一種洪水信標(biāo)。

背景技術(shù)：

我國大部分地區(qū)處于東亞帶季風(fēng)區(qū)，暴雨頻發(fā)，受地質(zhì)地貌復(fù)雜以及人類活動(dòng)的影響，中小河流山洪災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)。近年來山洪災(zāi)害防御體系建設(shè)成果顯著，減小了大部分地區(qū)損失，但仍時(shí)有人員傷亡情況發(fā)生。如何提高監(jiān)測(cè)預(yù)警的寬度和深度，有效支撐防汛部門決策，及時(shí)組織人員轉(zhuǎn)移和撤離一直是山洪災(zāi)害防御中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。

解決這一問題的首要任務(wù)是加強(qiáng)中小河流的監(jiān)測(cè)預(yù)警，以做到及時(shí)轉(zhuǎn)移、撤離中小河流山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)受威脅人群，為各級(jí)防汛指揮決策部門提供更實(shí)時(shí)、更豐富、更精準(zhǔn)的信息服務(wù)。針對(duì)行業(yè)現(xiàn)狀，利用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù)，搭建全國、區(qū)域性的預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)新型的洪水監(jiān)測(cè)設(shè)備，組建新一代中小河流洪水預(yù)警系統(tǒng)，應(yīng)用于中小河流、中小型水庫、山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、監(jiān)測(cè)信息準(zhǔn)確的洪水信標(biāo)。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中，包括浮漂和配重件，配重件設(shè)置在浮漂底端，浮漂內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)處理模塊、定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、通信模塊和電源，數(shù)據(jù)處理模塊的通信端與定位模塊連接，數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)傳送端與數(shù)據(jù)傳輸模塊和通信模塊連接，主板的電源端與電源連接。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述浮漂包括外殼、主板、衛(wèi)星天線和GPRS天線，外殼內(nèi)部的空腔中設(shè)置有主板和電池，衛(wèi)星天線和GPRS天線設(shè)置在外殼頂端，外殼的上部外壁上敷設(shè)有光伏裝置，定位模塊為北斗定位模塊和GPS定位模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊為GPRS模塊，通訊模塊為自組網(wǎng)模塊，外殼內(nèi)部還設(shè)置有存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的通信端分別通過北斗定位模塊和GPS定位模塊與衛(wèi)星天線連接，數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)傳送端通過GPRS模塊與GPRS天線連接，數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)輸出端分別與存儲(chǔ)模塊的存儲(chǔ)端和自組網(wǎng)模塊的數(shù)據(jù)接收端連接，光伏裝置和電池的供電端都與電源連接，光伏裝置的供電輸出端還與電池的充電端連接。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述外殼(12)為圓球形結(jié)構(gòu)，外殼采用防水工程塑料制成。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述光伏裝置敷設(shè)于衛(wèi)星天線和GPRS天線下方位置。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述數(shù)據(jù)處理模塊、北斗定位模塊、GPS定位模塊、GPRS模塊、存儲(chǔ)模塊、自組網(wǎng)模塊和電源都設(shè)置在主板上。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述GPRS模塊上設(shè)置有SIM卡。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述浮漂與配重件之間加設(shè)有連接繩，連接繩的一端與浮漂的底端連接，連接繩的另一端與配重件的頂端連接，浮漂重心位于自身的下部。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述連接繩為尼龍連繩，配重件為磚石錨件，尼龍連繩的一端與外殼的底端連接，尼龍連繩的另一端與磚石錨件的頂端連接。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述連接繩為鋼絲連繩，配重件為防傾配重件，鋼絲連繩的一端與外殼的底端連接，鋼絲連繩的另一端與防傾配重件的頂端連接。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，其中所述數(shù)據(jù)處理模塊為MCU處理器，電池采用磷酸鐵鋰電池，光伏裝置采用太陽能膜。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：本實(shí)用新型洪水信標(biāo)包括錨泊洪水信標(biāo)和漂流洪水信標(biāo)，可分別完成靜態(tài)水系水位監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)洪水監(jiān)測(cè)環(huán)境，適用范圍廣，多種水系環(huán)境均可適用。洪水信標(biāo)的浮漂采用采用全防水設(shè)計(jì)的工程塑料制成，滿足IP68防水等級(jí)，防水效果好，在惡劣的水系環(huán)境中也能夠保證很長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命。浮漂的重心位于自身下部，浮漂底端與磚石錨件或者防傾配重件連接，避免浮漂在漂浮狀態(tài)下受風(fēng)浪、漂流物及其它影響造成傾覆。主板采用光伏裝置進(jìn)行供電，同時(shí)內(nèi)置電池，保證了供電的穩(wěn)定性，光伏裝置還可為電池進(jìn)行充電，在無陽光的環(huán)境下，也能通過電池保證設(shè)備的正常工作。外殼內(nèi)部設(shè)置有GPRS模塊，通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)向管理平臺(tái)定時(shí)發(fā)送信息，信息內(nèi)容包含設(shè)備編號(hào)、三維位置信息、時(shí)鐘信息和設(shè)備工況信息等，信息種類多樣，同時(shí)信號(hào)的穩(wěn)定高效，避免耽誤救援時(shí)間，減少人們生命和財(cái)產(chǎn)損失。洪水信標(biāo)的投放安裝，無需土建工程，可快速大量布設(shè)，通過大數(shù)據(jù)采集可為各級(jí)防汛決策提供有效支撐，針對(duì)非特定人群的公眾媒體發(fā)布預(yù)警，在人流密集的危險(xiǎn)區(qū)能起到關(guān)鍵作用，避免造成群死群傷。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型洪水信標(biāo)作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型洪水信標(biāo)中錨泊洪水信標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型洪水信標(biāo)中漂流洪水信標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型洪水信標(biāo)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)連接框圖；

圖4為本實(shí)用新型洪水信標(biāo)進(jìn)行洪水監(jiān)測(cè)的原理圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的洪水信標(biāo)又包括錨泊洪水信標(biāo)和漂流洪水信標(biāo)。

如圖1所示，為錨泊洪水信標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括浮漂和配件，浮漂又包括外殼12、主板、衛(wèi)星天線10和GPRS天線11。外殼12為內(nèi)部設(shè)置有空腔的圓球形結(jié)構(gòu)，外殼12采用防水工程塑料制成，外殼12內(nèi)部的空腔中設(shè)置有主板和電池9，外殼12頂端安裝有衛(wèi)星天線10和GPRS天線11，位于衛(wèi)星天線10和GPRS天線11下方的外殼12的外壁上敷設(shè)有光伏裝置8，浮漂重心位于自身的下部。配件又包括尼龍連繩14和磚石錨件15，尼龍連繩14的一端與外殼12的底端連接，尼龍連繩14的另一端與磚石錨件15的頂端連接。錨泊洪水信標(biāo)適用于水庫或者湖泊等靜態(tài)水系的監(jiān)測(cè)環(huán)境，通過錨泊洪水信標(biāo)測(cè)量實(shí)時(shí)水位高度。

如圖2所示，為漂流洪水信標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括浮漂和配件，浮漂又包括外殼12、主板、衛(wèi)星天線10和GPRS天線11。外殼12為內(nèi)部設(shè)置有空腔的圓球形結(jié)構(gòu)，外殼12采用防水工程塑料制成，外殼12內(nèi)部的空腔中設(shè)置有主板和電池9，外殼12頂端安裝有衛(wèi)星天線10和GPRS天線11，位于衛(wèi)星天線10和GPRS天線11下方的外殼12的外壁上敷設(shè)有光伏裝置8，浮漂重心位于自身的下部。配件又包括鋼絲連繩14’和防傾配重件15’，鋼絲連繩14’的一端與外殼12的底端連接，鋼絲連繩14’的另一端與防傾配重件15’的頂端連接。漂流洪水信標(biāo)適用于江河匯流或者水庫泄洪等動(dòng)態(tài)水系的監(jiān)測(cè)環(huán)境，將漂流洪水信標(biāo)從上游投放，通過漂流洪水信標(biāo)記錄并上傳洪水流動(dòng)的軌跡。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中外殼12所采用的材質(zhì)為PC+ABS防水工程塑料，光伏裝置(6)位太陽能膜。

如圖3所示，為本實(shí)用新型洪水信標(biāo)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)連接框圖，包括數(shù)據(jù)處理模塊1、北斗定位模塊2、GPS定位模塊3、GPRS模塊4、存儲(chǔ)模塊6、自組網(wǎng)模塊7和電源，數(shù)據(jù)處理模塊1、北斗定位模塊2、GPS定位模塊3、GPRS模塊4、存儲(chǔ)模塊6、自組網(wǎng)模塊7和電源都設(shè)置在主板上。數(shù)據(jù)處理模塊1的通信端分別通過北斗定位模塊2和GPS定位模塊3與衛(wèi)星天線10連接，數(shù)據(jù)處理模塊1的數(shù)據(jù)傳送端與GPRS模塊4連接，GPRS模塊4與GPRS天線11連接，通過GPRS模塊4對(duì)北斗定位模塊2和GPS定位模塊3采集到的位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，GPRS模塊4上設(shè)置有SIM卡5，通過SIM卡5進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的身份識(shí)別和認(rèn)證。數(shù)據(jù)處理模塊1的數(shù)據(jù)輸出端分別與存儲(chǔ)模塊6的存儲(chǔ)端和自組網(wǎng)模塊7的數(shù)據(jù)接收端連接，通過存儲(chǔ)模塊6對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并通過自組網(wǎng)模塊7對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)外傳輸。光伏裝置8和電池9的供電端都與主板的電源連接，通過光伏裝置8和電池9都可為主板進(jìn)行供電，光伏裝置8的供電輸出端還與電池9的充電端連接，通過太陽能模8為電池9進(jìn)行充電備用。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中所采用的數(shù)據(jù)處理模塊1為MCU處理器，電池9采用磷酸鐵鋰電池。

如圖4所示，為本實(shí)用新型洪水信標(biāo)進(jìn)行洪水監(jiān)測(cè)的原理圖，洪水信標(biāo)通過北斗衛(wèi)星17和GPS衛(wèi)星18獲取定位原始信息，并通過GPRS模塊4上傳至管理平臺(tái)13，管理平臺(tái)13結(jié)合洪水信標(biāo)及地面基準(zhǔn)站16傳送的洪水水位和洪水流動(dòng)軌跡的信息進(jìn)行校正計(jì)算，其中在校正計(jì)算過程中采用的方法為RTD校正方法或者RTK校正方法，采用RTD校正方法可達(dá)到分米級(jí)別精度，采用RTK校正方法可達(dá)到厘米級(jí)別精度。

本實(shí)用新型洪水信標(biāo)，洪水信標(biāo)包括錨泊洪水信標(biāo)和漂流洪水信標(biāo)，可分別完成靜態(tài)水系水位監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)洪水監(jiān)測(cè)環(huán)境，適用范圍廣，多種水系環(huán)境均可適用。洪水信標(biāo)的浮漂采用采用全防水設(shè)計(jì)的工程塑料制成，滿足IP68防水等級(jí)，防水效果好，在惡劣的水系環(huán)境中也能夠保證很長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命。浮漂的重心位于自身下部，浮漂底端與磚石錨件15或者防傾配重件15’連接，避免浮漂在漂浮狀態(tài)下受風(fēng)浪、漂流物及其它影響造成傾覆。浮漂的外殼12采用耐磨損抗老化的PC+ABS工程塑料制成，進(jìn)一步增加了使用壽命。主板采用光伏裝置8進(jìn)行供電，同時(shí)內(nèi)置電池9，保證了供電的穩(wěn)定性，光伏裝置8還可為電池9進(jìn)行充電，在無陽光的環(huán)境下，也能通過電池9保證設(shè)備的正常工作。外殼12內(nèi)部設(shè)置有GPRS模塊4，通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)向管理平臺(tái)13定時(shí)發(fā)送信息，信息內(nèi)容包含設(shè)備編號(hào)、三維位置信息、時(shí)鐘信息和設(shè)備工況信息等，信息種類多樣，同時(shí)信號(hào)的穩(wěn)定高效，避免耽誤救援時(shí)間，減少人們生命和財(cái)產(chǎn)損失。洪水信標(biāo)的投放安裝，無需土建工程，可快速大量布設(shè)，通過大數(shù)據(jù)采集可為各級(jí)防汛決策提供有效支撐，針對(duì)非特定人群的公眾媒體發(fā)布預(yù)警，在人流密集的危險(xiǎn)區(qū)能起到關(guān)鍵作用，避免造成群死群傷。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、監(jiān)測(cè)信息準(zhǔn)確，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。