[发明专利]一种城市内涝监控系统

说明书

[技术领域]

本发明涉及通信应用技术领域，具体地说是一种利用SMS短信实现城市内涝监控的系统。

[背景技术]

在当前的城市内涝监控工作中，主要是通过交警、排水、道路等部门工作人员全员在岗，密切观察的方式。但是当有突发极端性的降雨天气时，在大面积的城市区域很难全面的了解各个地点的内涝情况，也很难对各个路段的内涝情况作出实时的预警。

GSM系统是基于时分多址技术的移动通信体制中已经发展成熟，并且基本在所有城市广泛应用的一种系统。对GSM网络的用户，点对点短消息业务能够接收或发送有限长度(不超过140个字节)的数字或文字信息。GSM短消息业务能够把信息和目的地址传递给短消息服务中心，无需额外的拨号连接环节。服务中心把短信息发送给目的地。短消息服务中心会确保目的地收到信息，如果发送失败，短消息中心会保留信息再次发送。以GSM短消息传送数据方式设计监控系统，系统的运营费用不高，应用范围广，装置安装方便，适用于对分布地域广的突发事件进行长时间小流量的数据监控。

本发明基于TC35i和C8051F320构建了一套通过GSM短信息传输数据的城市内涝监控系统，对系统的结构组成进行了设计。这套系统可以方便的进行5分钟、10分钟、二十分钟、当日数据的监测，具有较强的可操作性。系统可以远程监控和统计分析，可靠性高、成本低，便于在汛期应对突发性的极端降雨天气。

[发明内容]

本发明的目的是克服现有内涝监控的不足，构建了一套通过GSM短信息传输数据的城市内涝监控系统，该系统安装方便，适用于分布地域广的地区进行小流量的数据传输。通信的可靠性由GSM网络的性能指标和通信协议决定，系统的监控中心可以推广到各种交通车辆之中。对突发极端性的天气造成的内涝，本系统可以极大地弥补人员监控的不足，全天候的发布预警数据。

在内涝现场的监控点，既可以响应中心监测站的要求，也可以独立工作。监控点启动后，完成对液位计的数据的采集，对液位计的数据预处理，转化成更易识别的内涝液位高度数据。采集和发送数据的频率，可以由启动后监测点装置的安装程序设定，也可以在监测点人为操作修改，还可以响应主站的要求而改变采样的频率。启动时监测点的设定频率为通常值，即在通常降雨量的情况下出现小规模的内涝所采用的频率。如果可能出现灾害性的降雨，可以提前人为修改采样的频率。如果出现突发情况，在岗人手紧缺，可以通过主站发送指令，修改采样频率的方法。监测点如果发现异常情况，例如内涝水位上升较快，在监测数值的现象上表现为较短的时间水位上升较快，监测点装置可以自动改变采样频率。

发送监控数据由单片机通过串口对TC35i写入AT命令完成特定的控制操作来实现。这种小流量的数据传输过程通过短信息的收发和管理来实现。规范GSM07.05中可以查询到各种AT命令的定义，规范GSM07.05是由诺基亚、爱立信、摩托罗拉等厂家共同制定的，规范中详细定义了各种AT命令。例如AT+CMG表示Send an SMS command(发出一条短消息命令)、AT+CMGR表示Read SMS message(读短消息)、AT+CNMI表示New SMS message indications(显示新收到的短消息)。

本系统通过装置自动采样的方式，监测精度和调配控制的能力大大加强。除了以确定频率收到监测点数据之外，还可以发现异常情况，如水位迅速上升。方便给排水管理部门迅速出勤查看情况和发布预警。

监测点和监控中心之间密切联系。一般情况下，监测点遵循自带程序的要求，定时向中心发送数据。如果某一监测点的数据和中心的历史数据出入较大，或者和当前的降雨情况表现出入较大，不符合常规的内涝规律，中心站发出指令改变监测点的频率或派出人员查看。如果监测点出现异常，如采样数据明显错误，如突然数据变为极大或下降到零，监测点标注异常情况，同时发送到监控中心。

监控中心在对数据分析时，注意比较多次监测数据之间的差别。如果出现某监测点的数据变化过大，甚至和降雨情况、历史数据出入过大，对监测点发出指令，增加监测的频率。如有必要，再通知附近的工作人员及时查看。在汛期来临之前，就可以通过小容器蓄水方式，检测监测点装置的可靠性。通过监控系统全方位的监控措施，能够更充分的应对突发极端性的降雨造成的城市内涝。

[附图说明]

图1是本发明创造的总体结构图。

图2是本发明创造的监控点装置原理示意图。

图3是本发明创造的中心监测站的原理示意图。

[具体实施方式]

下面结合附图做进一步详细说明。