[发明专利]泥石流快速预警系统

权利要求书

1.一种泥石流快速预警系统，其特征在于，包括：

雨量采集单元，用于实时获取雨量数据；

服务器数据中心，以无线的方式接收来自所雨量采集单元的雨量数据；

服务端，通过串口通讯的方式从所述服务器数据中心获取雨量数据，并根据所述雨量数据判断该场降雨是否可能诱发泥石流，并通过短信推送的方式告知相关人员根据系统预警等级采取相应的避灾措施；

客户端，通过定时查询的方式与所述服务器数据中心通讯连接，用于供用户查看历史雨量信息和当前降雨对应雨量I-D曲线，并根据历史预警信息对设备部署地点的泥石流易发性进行判定，并发布预警信息；

所述服务端包括：串口通讯模块，用于通过串口通讯的方式监听与所述服务器数据中心之间的虚拟串口的数据；数据库模块，用于存储时间、当前时段的累积雨量、前期影响雨量、平均降雨强度、降雨持续时间、和泥石流预警信息；计算模块，用于根据所述串口通讯模块监听到的数据计算所述累积雨量、前期影响雨量、平均降雨强度、降雨持续时间、和泥石流预警信息，并将所述累积雨量、前期影响雨量、平均降雨强度、降雨持续时间、和泥石流预警信息保存在所述数据库模块中；

所述计算模块通过下式方式进行计算：

(1)降雨场次的界定：一旦雨量采集单元有回传数据大于0、且以该回传数据大于0的时刻t0为基准点前推3小时均无降水，则认为某次降雨过程开始，而在此之后若连续3小时以上雨量采集单元回传的降雨数据为0，则认定为一次降雨过程结束；

(2)前期影响雨量：在确定某场降雨的起始时刻t0后，依据计算前期雨量，式中，Ar－泥石流发生前n天的前期降雨量，Ri－前n天对应的日降雨量，K－衰减经验系数；

(3)降雨持续时间：根据对降雨场次的界定，降雨过程从t0开始，而后雨量采集单元每分钟探测并逐10分钟返回一次降水数据，而t0后连续3个小时返回的逐10分钟降雨均为0，则认为本场降雨结束，这期间的降雨累积时间通过Di＝(10/60)*i进行计算，其中，i为每10分钟返回的累积雨量数据个数；

(4)累积雨量：由本次降雨过程中所有不为0的降雨数据SumRi以及最后连续18个连续为0的降雨数据SumR＝0组成，其中，SumRi为某次降雨过程的实际累积雨量，而SumR＝0标记某次降雨过程完结的标志；

(5)平均降雨强度：在完成实时累积雨量的计算后，根据计算从t0开始后，在本次降水过程中任意时刻的平均降雨强度，其中Ii表示降雨过程中任意时刻的平均降雨强度；

(6)泥石流预警信息：

步骤1，实时获取实测的降雨持续时间和平均降雨强度，计为(Di，Ii)；

步骤2，根据本次降雨的前期雨量从数据库中选出与该前期雨量值相对应的泥石流I-D阈值曲线组合，组合中的每条阈值曲线对应着相应的泥石流的密度值；

步骤3，将实时监测所得的累积降雨持续时间Di分别代入每条阈值曲线对应着相应的泥石流的密度值公式中，可分别求得达到相应泥石流密度所需的临界降雨强度数组；

步骤4，将此时与Di相对应的实时监测降雨强度Ii，与上述临界降雨强度数组中的每个值进行大小比对，而后依据大小进行排列实时监测降雨强度、以及临界降雨强度数组中的每个值，进而确定实时监测降水在临界降雨强度中所处的位置；

步骤5，根据预定的泥石流概率及危险性预警等级分类方法，判定在实时监测降雨作用下泥石流发生的危险等级。

2.根据权利要求1所述的泥石流快速预警系统，其特征在于，所述雨量采集单元包括：

雨量传感器，用于实时采集降雨数据；

微处理器模块，与所述雨量传感器连接，用于根据预定的时间间隔从所述雨量传感器中读取所述降雨数据，并在读取所述降雨数据之后将所述雨量传感器清零；

无线传输模块，与所述微处理器模块连接，所述微处理器模块在读取所述降雨数据后将所述降雨数据推送给所述无线传输模块，所述无线传输模块将所述降雨数据发送给所述服务器数据中心。

3.根据权利要求1所述的泥石流快速预警系统，其特征在于，所述短信推送的短信联系人设置为多人，并记录对所有短信的操作记录。