【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据监测，尤其涉及一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法和装置。
技术介绍
1、目前我国天气形势异常多变、极端天气事件偏多，区域暴雨洪水频发重发，山洪突发性、极端性、异常性更加明显，山洪灾害依然是造成人员伤亡的主要灾种，防御形式严峻。山区河道受地形地貌及降雨过程影响，洪水具有显著的陡涨、陡落过程，提升山洪预警能力需要增加站点密度，完善站网布局，但由于现有的传统监测方式自动监测设备安装条件要求高，后期需要较多人力物力开展日常运维，导致单站建设、运维成本较高，从而制约了山洪监测站网密度，出现山洪监测盲区。
2、目前传统的山洪监测装置主要采用雷达水位计和翻斗雨量计进行监测，缺少现地预警装置，观测数据仅有水位、雨量两种要素，缺少流量数据支撑，不利于提高山洪灾害预报精度，水位观测设备受河道条件的影响，存在水位计支架建设成本高、需要人工现场比测等缺点，并缺少现地监控、预警功能等问题。因此，很有必要专利技术出一种监测要素齐全、建设成本低、运维方便、无人值守的山洪监测、预警方法、装置。
技术实现思路
1、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
2、根据本方面第一方面，本专利技术请求保护一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，包括：
3、对待监测河道的河段断面进行数据采集，获取所述待监测河道的河段断面数据，分析所述河段断面数据得到比降断面间距信息从而确定各基本断面布设位置；
4、依据所述基本断面布设位置布设一体化山洪自动监测预警装置，采用装
5、依据所述断面水位信息和河段断面数据，分析得到所述待监测河道的断面水面宽、断面过水面积、断面湿周和断面水力半径；
6、根据所述待监测河道的自身属性选定糙率，采用河道断面依据所述断面过水面积选用预设策略计算所述待监测河道的河道流量；
7、判定所述断面水位信息是否超出预设的水位报警阈值与风险等级，生成预警信息进行播报或通过远端管理平台远程上报，将采集和计算的数据实时传输到远端管理平台校验和开发使用。
8、进一步地，对待监测河道的河段断面进行数据采集，获取所述待监测河道的河段断面数据，分析所述河段断面数据得到比降断面间距信息，还包括：
9、采集所述待监测河道的河段断面数据，所述河段断面数据至少包括上断面水位、下断面水位和上下断面间距；
10、依据所述上断面水位、下断面水位和上下断面间距计算得到水面比降；
11、基于所述水面比降计算得到比降上、下断面布设间距。
12、进一步地，分析所述河段断面数据得到基本断面布设位置，还包括：
13、将计算出的所述比降上、下断面间距取整后得到上、下比降断面距离；
14、依据所述上、下比降断面距离确定上、下比降断面位置和基本断面位置。
15、进一步地，所述依据所述基本断面布设位置布设一体化山洪自动监测预警装置，还包括：
16、基于所述上、下比降断面位置和基本断面位置安装利于图像传感器识别的水尺，并对三个断面进行断面测量，根据断面数据，建立各断面水位的断面水面宽-断面过水面积-断面湿周数据映射表。
17、进一步地，采用所述图像传感器采集水位画面的断面水尺图像，得到水尺数据，依据所述水尺数据计算得到断面水位信息，还包括：
18、对三个断面水尺图像传感器采集的水位画面进行位置预设，按照固定时间间隔以及上断面、基本断面、下断面的顺序采集断面水尺图像；
19、对所述断面水尺图像进行灰度化、滤波、边缘检测、二值化、形态学处理以及图像细化处理，得到水尺数据，计算得到断面水位信息。
20、进一步地，采用所述图像传感器采集水位画面的断面水尺图像，得到水尺数据，依据所述水尺数据计算得到断面水位信息后，还包括：
21、校验各水位值，若上断面水位大于基本断面水位且基本断面水位大于下断面水位则进行下一步骤，否则重新执行采用所述图像传感器采集水位画面的断面水尺图像，得到水尺数据。
22、进一步地，依据所述断面水位信息和河段断面数据，分析得到所述待监测河道的断面水面宽、断面过水面积、断面湿周和断面水力半径，还包括：
23、利用各断面水位，在所述各断面水位的断面水面宽-断面过水面积-断面湿周数据映射表中查出上、下比降断面和基本断面水面宽，上、下比降断面和基本断面过水面积，上、下比降断面和基本断面湿周，并计算各断面水力半径。
24、进一步地，根据所述待监测河道的自身属性选定糙率，还包括：
25、不定期对基本断面实测流量，将所述断面实测流量代入曼宁公式计算糙率；
26、依据多次实测流量建立水力半径-糙率关系曲线，通过计算出的水力半径对照水力半径-糙率关系曲线得到糙率。
27、进一步地，采用河道断面依据所述断面过水面积选用预设策略计算所述待监测河道的河道流量，还包括：
28、当上比降断面过水面积大于下比降断面过水面积大于基本断面过水面积或上比降断面过水面积小于下比降断面过水面积小于基本断面过水面积时，采用第一策略计算得到所述待监测河道的河道流量；
29、当上比降断面过水面积大于下比降断面过水面积且基本断面过水面积大于下比降断面过水面积时，采用第二策略计算得到所述待监测河道的河道流量；
30、当上比降断面过水面积小于下比降断面过水面积且基本断面过水面积小于下比降断面过水面积时，采用第三策略计算得到所述待监测河道的河道流量。
31、根据本专利技术第二方面，本专利技术请求保护一种基于河道断面的山洪自动监测预警装置，包括：
32、断面数据采集模块，对待监测河道的河段断面进行数据采集，获取所述待监测河道的河段断面数据，分析所述河段断面数据得到比降断面间距信息从而确定各基本断面布设位置；
33、水尺图像解析模块，依据所述基本断面布设位置布设一体化山洪自动监测预警装置，采用装置内图像传感器采集水位画面的断面水尺图像，得到水尺数据，依据所述水尺数据计算得到断面水位信息；
34、断面信息分析模块，断面依据所述断面水位信息和河段断面数据，分析得到所述待监测河道的断面水面宽、断面过水面积、断面湿周和断面水力半径；
35、河道流量监测模块，根据所述待监测河道的自身属性选定糙率，采用河道断面依据所述断面过水面积选用预设策略计算所述待监测河道的河道流量；
36、预警信息上报模块，判定所述断面水位信息是否超出预设的水位报警阈值与风险等级，生成预警信息进行播报或通过远端管理平台远程上报，将采集和计算的数据实时传输到远端管理平台校验和开发使用；
37、所述一种基于河道断面的山洪自动监测预警装置用于执行所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法。
38、本申请涉及数据监测
，尤其涉及一种基于河本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，对待监测河道的河段断面进行数据采集，获取所述待监测河道的河段断面数据，分析所述河段断面数据得到比降断面间距信息，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，分析所述河段断面数据得到基本断面布设位置，还包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，所述依据所述基本断面布设位置布设一体化山洪自动监测预警装置，还包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，采用所述图像传感器采集水位画面的断面水尺图像，得到水尺数据，依据所述水尺数据计算得到断面水位信息，还包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，采用所述图像传感器采集水位画面的断面水尺图像，得到水尺数据，依据所述水尺数据计算得到断面水位信息后，还包括：
7.根据权利要求
8.根据权利要求4所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，根据所述待监测河道的自身属性选定糙率，还包括：
9.根据权利要求4所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，采用河道断面依据所述断面过水面积选用预设策略计算所述待监测河道的河道流量，还包括：
10.一种基于河道断面的山洪自动监测预警装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，对待监测河道的河段断面进行数据采集，获取所述待监测河道的河段断面数据，分析所述河段断面数据得到比降断面间距信息，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，分析所述河段断面数据得到基本断面布设位置，还包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，所述依据所述基本断面布设位置布设一体化山洪自动监测预警装置，还包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于河道断面的山洪自动监测预警方法，其特征在于，采用所述图像传感器采集水位画面的断面水尺图像，得到水尺数据，依据所述水尺数据计算得到断面水位信息，还包括：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：许兴潮，刘阳容，蒋雷，周驰，房林东，胡雪霜，邓瑶，柴峻，石雨亮，李云倩，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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