自动山洪雨量站技术呼市地区应用的研究

发布时间：2022-07-15 11:11

　　随着智能遥测传感器技术的发展,结合无线传输与网络技术气象事业的快速发展,气象自动化观测能力不断增强,设备越来越丰富。中尺度自动气象站已逐渐成为地面气象观测的重要方式,它的广泛应用提高了对区域性灾害天气的监测能力。但是现有气象观测网越来越不能满足频繁发生于中小河流的洪涝及山丘区山洪地质灾害,以及易灾地区生态环境综合治理气象监测需求。因此针对山洪地质灾害的自动气象站研发与应用势在必行。本课题以呼市地区山洪地质灾害为背景,在现有自动气象探测装备的基础上,首先分析了自动山洪雨量站的功能与设计要求。其次对自动山洪雨量站硬件设备、无线传输、嵌入式系统、中心站应用的理论和实践进行了研究。分析并设计了基于ARM7核心,GPRS传输的自动山洪雨量站。在JAVA和Mysql平台开发设计了自动山洪雨量站运行监控系统。通过自动山洪雨量站在呼市地区的运行效能评估,分析了影响设备运行能力的因子。发现和总结出了影响自动山洪雨量站本地化建设运行过程中资料传输、数据质量的各类问题。将影响山洪雨量站运行效能的因素数字化、标准化、定量化。并提出若干解决办法,使现有山洪预警体系中薄弱环节与突出问题得到基本解决。从而有效地提高... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 山洪地质灾害概述
        1.1.2 山洪灾害防治规划
        1.1.3 山洪非工程项目
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外山洪项目发展现状
        1.2.2 我国山洪非工程建设
    1.3 研究内容与方法
    1.4 研究的意义与展望
    1.5 本章小结
第二章 呼和浩特市山洪灾害概况
    2.1 自然环境
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 水文
        2.1.4 降水概况
    2.2 暴雨洪涝及地质灾害
        2.2.1 暴雨洪涝灾害
        2.2.2 地质灾害
    2.3 山洪地质灾害防御
    2.4 防洪能力
    2.5 暴雨洪港风险区划
    2.6 本章小结
第三章 自动山洪雨量站技术
    3.1 自动山洪雨量站组成及功能
        3.1.1 自动山洪雨量站组成
        3.1.2 自动山洪雨量站的功能
    3.2 自动山洪雨量站技术要求
    3.3 自动山洪雨量站的设计依据
    3.4 应用到的新技术
        3.4.1 嵌入式系统技术
        3.4.2 外部总线技术
    3.5 本章小结
第四章 硬件的设计与实现
    4.1 硬件系统结构
    4.2 采集器硬件设计
        4.2.1 釆集器主要功能及技术指标
        4.2.2 采集器硬件选型
        4.2.3 STR711 LQFP64 参数特征
    4.3 通信模块的选型与设计
        4.3.1 数据传输要求
        4.3.2 通信方式的比较与选定
        4.3.3 GPRS DTU选型
    4.4 传感器的选型与设计
        4.4.1 雨量传感器的选取与设计
        4.4.2 温度传感器的选取与设计
    4.5 外围设备的选型与设计
        4.5.1 太阳能电池板的选择
        4.5.2 阀控铅酸蓄电池的选择
        4.5.3 太阳能电池板电源控制器
    4.6 本章小结
第五章 软件的设计
    5.1 嵌入式软件的设计
        5.1.1 嵌入式软件流程
        5.1.2 数据采样处理流程
    5.2 自动山洪雨量站系统中心站的软件设计
        5.2.1 软件结构设计
        5.2.2 Java的特点
        5.2.3 系统的安装与运行
        5.2.4 各功能模块的设计
    5.3 本章小结
第六章 自动山洪雨量站运行效能评估
    6.1 运行效能统计分析概述
        6.1.1 山洪雨量站运行特点
        6.1.2 运行效能评估指标
    6.2 资料的来源
    6.3 运行状况统计与分析
        6.3.1 本月运行状况统计
        6.3.2 五月份运行状况分析
    6.4 运行效能指标分析与评估
        6.4.1 运行效能指标分析
        6.4.2 运行效能评估
    6.5 本章小结
第七章 影响运行效能的因素及提高方法
    7.1 影响运行效能的因素
        7.1.1 通信传输能力
        7.1.2 设备运行能力
        7.1.3 环境维护能力
    7.2 故障情况统计
        7.2.1 故障次数统计
        7.2.2 故障分类统计
    7.3 故障特征分析
        7.3.1 中心站故障
        7.3.2 雨量传感器异常
        7.3.3 米集器故障
        7.3.4 通信网络故障
        7.3.5 供电故障
        7.3.6 电磁千扰
        7.3.7 其他故障
    7.4 提高运行效能的方法
        7.4.1 设备运行能力的提高
        7.4.2 通信传输能力的提高
        7.4.3 环境维护能力的提高
    7.5 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 完成的工作
    8.2 存在的问题
    8.3 研究与展望
参考文献
附录一
附录二
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]关于加强气象探测环境保护工作的思考与分析[J]. 曹焉艳.  科协论坛(下半月). 2013(12)
[2]提高区域气象观测站网运行稳定性的方法[J]. 郑涛,周粤佳,卢超,高瑞泉.  广东气象. 2013(04)
[3]浅谈自动气象站可用性评估[J]. 黄玲,闻春华,朱春巧,李嫦.  气象水文海洋仪器. 2012(02)
[4]影响自动气象站数据传输质量的因素及应对措施[J]. 杨芳,乐阳,高玉龙.  气象水文海洋仪器. 2012(02)
[5]山洪灾害防治雨水情自动监测站建设[J]. 张大伟,王明莹,左吉昌.  中国水利. 2012(09)
[6]我国山洪灾害防治非工程措施建设实践[J]. 邱瑞田,黄先龙,张大伟,左吉昌.  中国防汛抗旱. 2012(01)
[7]北京地区自动气象站气温观测资料的质量评估[J]. 杨萍,刘伟东,仲跻芹,杨杰.  应用气象学报. 2011(06)
[8]综合气象观测运行监控系统[J]. 梁海河,孟昭林,张春晖,李雁.  气象. 2011(10)
[9]如何做好气象探测环境保护[J]. 花晗,倪琼.  科技传播. 2011(19)
[10]自动气象站常见故障及数据维护技巧[J]. 廖铭超,唐卫环,韦继忠,韦春艳.  气象研究与应用. 2011(03)

硕士论文
[1]综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）设计[D]. 裴翀.北京邮电大学 2012
[2]中小尺度自动气象站通讯系统设计[D]. 康凡.南昌大学 2011
[3]太阳能电池性能参数测量模型研究[D]. 孙乐飞.杭州电子科技大学 2012
[4]无人值守自动气象站远程监控系统[D]. 刘冲.电子科技大学 2011
[5]单晶硅太阳能电池效率进一步提高探索[D]. 游金钏.华东师范大学 2010
[6]基于GPRS的自动雨量站系统的设计与实现[D]. 徐蕾.华东师范大学 2008
[7]光伏系统用铅酸蓄电池循环特性的研究[D]. 马洪斌.天津大学 2007
[8]铅酸蓄电池低温性能的改善与提高[D]. 于新武.天津大学 2008
[9]基于GPRS的自动气象站数据传输及应用研究[D]. 石钰.西南交通大学 2006



本文编号：3661935