[发明专利]一种防汛指挥系统

说明书

技术领域

本发明涉及水利技术领域，尤其是一种防汛指挥系统。

背景技术

在雨水集中的季节，尤其是沿江临湖、地势较低的地区，为避免人民群众的生命财产遭受损失，每年汛期投入抗洪防汛的人力和物力都非常巨大。目前防汛抗洪的主要方式还是通过人工巡堤及时发现并排除险情，防汛指挥机构必须设置在防汛一线，所有防汛信息都通过人工向防汛指挥中心直接反馈，信息量庞大且简单重复，信息偏差大且滞后，指挥中心掌握的汛情信息不准、不及时，可能导致指挥失误和险情发生。

发明内容

为及时、准确掌握汛情，减少防汛指挥的决策失误，保障人民群众生命财产安全，本发明提供一种防汛指挥系统，使得防汛指挥中心能够及时、准确掌握全部防汛信息，及时发出防汛指令，组织指挥防汛工作，提高防汛决策的科学性和时效性，及时发现、应对和排除险情，避免灾害发生。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种防汛指挥系统，包括防汛巡堤无人机、堤坝信息收集装置、水体信息收集装置、信息处理和预警系统以及防汛指挥中心；

所述防汛无人机包括无人机以及装载在无人机上面的摄像装置，地面信息收集装置，信息合成、存储和发射装置，指令接收和传达装置；所述摄像装置安装在无人机底部，摄像头向下伸出并可以360度旋转；所述地面信息收集装置在巡堤过程中实时收集堤坝信息收集装置、水体信息收集装置监测的数据；所述信息合成、存储和发射装置将实时收集的堤坝信息和水体信息与拍摄的数据信息进行合成，存储在芯片内，并通过无人机信息发射装置，将巡堤综合信息发射到防汛信息交互装置；所述指令接收和传达装置随时接收由防汛指挥中心通过防汛信息交互装置发出的指令，并通过无人机信息发射装置及时向地面信息收集装置传达，地面信息收集装置接收指令后执行并实时监测回传到无人机及防汛指挥中心；

所述堤坝信息收集装置按照评估的堤坝风险等级沿堤坝分别设置在防汛堤坝上，包括水位监测装置、定向摄相头、超声探测装置、堤背土壤含水量监测装置、岸电源以及堤坝信息存储、发射和接收装置，连续实时监测堤坝最高水位、最低水位和警戒水位以及堤坝高度、堤坝宽度和堤背土壤含水量，所述水位监测装置的水位标尺、浮标和警戒水位点采用萤光标示，便于夜间无人机拍摄；定向摄相头对准堤坝每间隔10分钟到1小时拍摄1次，当无人机收集信息时通过堤坝信息发射装置传送最近2次至一天内所拍摄的数据；超声探测装置通过对堤坝定时进行超声扫描收集包括水下坝体形态信息在内的堤坝信息；

所述水体信息收集装置根据近岸水底地形特征沿堤坝分别设置在离堤坝2-10米的水中，通过锚固和浮体支撑，包括水下装置、浮体、水上装置、水电源以及水体信息存储、发射和接收装置，所述水下装置深入到水面以下离水底0.3-1米处，包括水底水流方向、流速和水温监测装置，水上装置包括风速、风向和浪高、浪幅监测装置，水电源以及水体信息存储、发射和接收装置防水安装在浮体上；

所述信息处理和预警系统包括防汛信息交互装置、信息综合和分析系统、汛情预警系统；通过防汛信息交互装置实时接收防汛巡堤无人机巡堤过程中实时收集的地面信息，并结合天气预报和堤坝风险等级，通过信息综合和分析系统进行模拟运算，按照预先设定的警示条件和方式，通过汛情预警系统向防汛指挥中心发出汛情预警；所述警示条件包括堤坝安全系数值，所述堤坝安全系数值采用实时收集的堤坝信息、水体信息和天气预报数据，至少综合下列因素计算得出：最高水位与警戒水位的差距，水流的流速、流向和水温的异常变化，风速、风向变化及浪高、浪幅预测，堤坝高度、宽度和堤背含水量变化以及堤坝风险等级；

所述防汛指挥中心实时掌握堤坝信息、水体信息、天气预报和防汛部署情况，并按照信息综合和分析系统提供的分析结果和汛情预警，及时发现、应对和排除险情，准确发出防汛指令，组织指挥防汛工作，避免灾害发生。

本发明的防汛指挥系统，所述堤坝风险等级至少结合以下因素评估得出：堤坝结构、构筑材料、堤高、堤宽、堤背含水量和堤坝两侧水位差；并定期进行重新评估。对堤坝风险等级进行评估，对险情判断更加准确。

本发明的防汛指挥系统，所述岸电源和水电源由太阳能发电装置、风力发电装置或者移动电源提供。针对汛期较长且输电不便的堤坝，采用太阳能发电装置或者风力发电装置供电，更加方便和有效。

本发明的防汛指挥系统，所述信息合成、存储和发射装置的信息发射装置和指令接收装置同无人机的信号发射与接收装置共用，避免相同功能的设备重复配置，减轻无人机的负荷，延长无人机巡堤时间和巡堤效率。

附图说明