自动雨量气象监测系统一体化解决方案
我国幅员辽阔，纬度跨度广，距海远近差距大，加之地势西高东低，导致我国具有气候复杂多样，季风气候显著，大陆性气候强的特点，因而也影响了我国国情。复杂多样的气候，使世界上大多数农作物和动植物都能在我国找到适宜生长的地方，使我国农作物与动植物资源都非常丰富。
但是这种气候特点也经常导致我国灾害性天气频繁多发，对我国生产建设和人民生活常常造成不利的影响，其中山洪灾害对我国影响较大。山洪灾害具有突发、易发、多发、破坏性大、防御困难的鲜明特点，一旦发生则对局部地区造成毁灭性灾害，建立自动雨量监测系统是国家防治此类自然灾害的重要举措，利用此系统可保证救灾工作在各主管部门的指导下及时、有序的进行，尽量降低人员和财产的损失，减少此类自然灾害对社会经济的影响。
汛期安全度汛是国家防治自然灾害的重点和难点，目前我国各地区域相关管理部门在安全度汛管理上普遍存在以下困难：
① 度汛场所地域分布较为分散，偏僻，交通不便
② 安全隐患较大，常在雨季汛期易发、突发
③ 管理人员较少，汛期常常顾此失彼
④ 度汛场所无电源
针对以上背景及管理难点，安装自动雨量气象监测系统，实时监测降雨量状况，是掌握度汛区域状态、预警安全事故、辅助防汛抗洪的必要手段。自动雨量气象监测系统能够对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，多适用于水文部门。
该系统将由数据采集系统图，太阳能供电系统，全天候防护箱和气象观测支架，视频监控系统，中心主控系统（服务器、管理平台）组成。监测内容包括：空气温度、湿度，风速，风向、降雨量、水位等。
RS-QXYL-M自动雨量气象站是一款户外测试雨量专用控制主机。该设备可采集1路雨量（总雨量+瞬时雨量+日雨量+当前雨量+10分钟降雨量）、1路风力风速、1路风向、1路百叶箱温湿度、1路液位采集（用于监测水库液位高度），供电采用太阳能系统供电，内置宽温胶体免维护蓄电池，主要用于水库预警、山洪监测等没有市电供电的场合。该设备可通过GPRS/4G方式将数据直接上传至我司环境监控云平台，客户可随时随地通过网页登陆或通过APP查看数据及管理设备。
数据采集系统：
本仪器为降水量测量仪器仪表（RS-YL-*-4-*），其性能符合国家标准GB/T 21978.2－2014《降水量观测要求》要求。本仪器的核心部件翻斗采用了三维流线型设计，使翻斗翻水更加流畅，且具有自涤灰尘、容易清洗的功能。
基于参考SL651-2014水文监测通信数据规约，本设备可上传以下雨量信息：
瞬时雨量：前1分钟雨量；
日雨量：从昨日0时到昨日23点59分的雨量；
当前雨量：从今日零时到当前时刻的雨量；
累计雨量：从设备安装好一直计量到当前时刻的雨量；
10分钟雨量：当前时刻往前10分钟的累计雨量；
主要技术指标：
雨量计筒直径 Φ200mm ；
分辨率 0.5mm/0.2mm可选 ；
刃口锐角 40°～45°；
输出方式 脉冲型 ；
测量准确度 ≤±2% ；
雨强范围 0mm～4mm/min允许通过雨强≤8mm/min 。
百叶盒温湿度传感器（RS-MG051-N01-BYH）可广泛适用于环境检测，设备采用标准MODBUS-RTU 通信协议，RS485信号输出，通信距离可达2000米（实测）。该变送器广泛适用于需要测量环境温湿度的各种场合，安全可靠，外观美观，安装方便，经久耐用。
本产品体积小、重量轻，采用优质抗紫外线材质，使用寿命长，采用高灵敏度的探头，信号稳定，精度高。关键部件采用进口器件，稳定可靠，具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点。
测量环境温湿度，测量单元为瑞士进口，测量准确，量程-40~120度。
采用专用的485电路，通信稳定，10~30V宽电压范围供电。
RS-FSJT-N01风速变送器，外形小巧轻便，便于携带和组装，三杯设计理念可以有效获得风速信息，壳体采用聚碳酸酯复合材料，具有良好的防腐、防侵蚀等特点，能够保证变送器长期使用无锈琢现象，同时配合内部顺滑的轴承系统，确保了信息采集的准确性。被广泛应用于温室、环境保护、气象站、船舶、码头、养殖等环境的风速测量。
功能特点：
采用底部出线方式、完全杜绝航空插头橡胶垫老化问题，长期使用仍然防水；
聚碳酸酯外壳，机械强度大，硬度高，耐腐蚀、不生锈可长期使用于室外；
RS-FXJT-N01风向变送器，外形小巧轻便，便于携带和组装，全新的设计理念可以有效获得风向信息，壳体采用聚碳酸酯复合材料，具有良好的防腐、防侵蚀等特点，能够保证变送器长期使用不变形，同时配合内部顺滑的轴承系统，确保了信息采集的准确性。被广泛应用于温室、环境保护、气象站、船舶、码头、养殖等环境的风向测量。
功能特点：
聚碳酸酯外壳，机械强度大，硬度高，耐腐蚀、不生锈可长期使用于室外；
PM200系列投入式液位变送器前端防护帽起保护传感器膜片的作用，也能使液体流畅地接触到膜片，防水导线与外壳密封连接，通气管在电缆内与外界相连，内部结构防结露设计。内置微型信号处理电路，可进行远程传输。具有良好的稳定性和可靠性。可广泛应用于水厂、污水处理厂、城市供水、高楼水池、水井、地热井、矿井、工业水池、油池、水文地质、水库、河流、海洋等领域的液位测量控制。
功能特点：
反极性保护和瞬间过电流过电压保护，符合EMI防护要求；
可温度自动补偿，温飘自动修正；
采用高品质导气线缆，可常年在水中浸泡；
过载及抗干扰能力強,经济实用稳定；
采用核心自动校正算法，可有效防止因水面波动而引起的数值波动；
斜坡式导液孔，可有效防止淤泥杂质进入，亦可防冲击。
RS-QXZ-M气象监控主机是一款气象站专用控制主机。该设备具有1路ModBus-RTU主站接口（可通过此接口连接我司其他类型的485变送器）、4路模拟量信号采集、1路浸水检测、4路开关量采集、2路继电器输出；该设备可通滚GPRS方式将数据上传值监控软件平台也可选配网口进行数据传输，同时该监控主机还带有1路ModBus-RTU从站接口也可将数据通过485通信的方式上传至客户的监控软件或PLC组态屏等；该主机能够外接1台1024*256点阵的LED屏；该主机还可具有短信报警功能，采集数据超限后可发短信进行报警，并该主机可通过短信进行远程参数配置。
功能特点：
具有1路ModBus-RTU主站接口可接入我司所有类型的485变送器例如：风速、风向、空气质量、土壤水分等变送器。
具有1路ModBus-RTU主站接口可接入我司所有类型的485变送器例如：风速、风向、空气质量、土壤水分等变送器；
内置数据存储，可存储52万条记录，通信故障时，设备自动存储，
通信恢复后可将存储数据上传；
若不使用太阳能电池板也可采用外接24V直流电源供电；
设备唯一8位地址，易于管理识别，可搭配我司提供的多种软件平台。
本太阳能供电系统配备太阳能充电板，胶体电池、铅蓄电池（配有专用地埋箱），太阳能充放电控制器等组成。
太阳能控制器与铅蓄电池，使用时和气象主机共同放置在防水箱中，太阳能电池板，太阳能控制器，铅蓄电池发货时均会配备防水对插线，解决客户现场不会接线的尴尬。整个太阳能供电系统可以在阳光较好的情况下，8个小时充满电，并可在持续阴雨天中续航5-7个工作日。
全天候防护箱两侧多孔散热，有效降低箱内温度，避免因高温引起事故。
多角度细致防尘，顶部双坡型设计，结构牢固，有效阻挡细小微尘进入。
防水防雨，坚固耐用，采用优良不锈钢材质，经久耐用，防雨防水。
气象观测支架，按照现场实际情况可选用2m，3m不同高度纯白色立杆安装。
如下图：
对于自动雨量气象站的监控系统而言，以视频实时监控的方式来集中管理各个站点的数据十分方便。由于将环境数据监控系统和视频监控合二为一，一旦有异常事件发生，环境数据监控系统自动弹出数据报警弹窗，监控人员可即时调取相关区域视频并作报警提示和处理。
自动雨量视频监控系统，我司推荐客户使用海康系列摄像头（自备），海康威视在视频处理技术和视频分析技术领域是领先的安防产品及行业解决方案提供商，拥有业内领先的自主核心技术和可持续研发能力。
我公司针对海康系列摄像头特配套研发生产了视频字符叠加器。用户可在不影响原有视频传输路径的同时，采集智能监控主机中485从站口数据，叠加在现有的视频画面上，本系统可做到环境监测数据与视频画面同步实时显示的同时，并随视频画面一并保存在硬盘录像机中，为视频溯源提供数据支撑。
在外网情况下还可使用我司云平台，为解决客户自建服务器无固定IP（或域名）、日常维护、防攻击、不间断电源等诸多不便，公司与阿里云合作推出免费环境监测云平台服务。公司承诺云平台永久免费，界面完全中性，支持多级权限访问、支持客户增添子账号。客户可凭账号随时随地登录，方便的查看自己的设备状态、查询数据记录、下载打印数据等，还可以根据需要选择短信报警、邮件报警等服务，平台稳定可靠，已接入设备数量超过万台。
数据采集，实时曲线展示，列表显示，大屏可视化。
可通过以太网接口，WiFi接口，GPRS接口可接入我司任意型号的环境监测数据等。
环境监测数据在异常情况下越限图形报警，弹出提醒，短信报警内容可更改，邮件报警，本平台可给10个指定联系人发送短信报警，告警邮件。
智能监控主机可在与本软件数据通信中断的情况下自身存储数据，实现通信断开恢复后的数据续传。
支持网页端远程数据分权限查看、 数据下载，历史数据记录、查询等。
账号支持权限划分，支持二级账号设置。
大屏可视化设置，支持海康摄像头接入，数据异常时可点开相对应的视频监控查看当前控制系统运行状态。
数据可追溯，本系统在不影响视频正常传送的同事将气象环境监测数据通过底层协议叠加到视频监控画面上，用户通过硬盘录像机查看历史视频有数据支撑，让溯源画面更有说服力。
通过对降雨量的实时在线监测，能够帮助国家有关部门及时掌握汛期信息， 同时可以较大幅度降低人力物力成本，并能有效防控。 本文对设计过程中的重难点进行分析和总结， 希望对同行能有所借鉴。