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自動監(jiān)測水位雨量站中如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本地預(yù)處理與告警?

更新時間:2025-05-09      點(diǎn)擊次數(shù):45

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  在自動監(jiān)測水位雨量站中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本地預(yù)處理與告警,可從數(shù)據(jù)采集、本地預(yù)處理、告警規(guī)則設(shè)定、告警信息輸出等環(huán)節(jié)入手,以下為具體實(shí)現(xiàn)方式:

  數(shù)據(jù)采集與存儲

  傳感器數(shù)據(jù)采集:水位傳感器實(shí)時測量水位高度,雨量傳感器記錄降雨量,這些傳感器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊。例如,采用壓阻式水位傳感器,利用水的壓力變化引起電阻值變化,進(jìn)而轉(zhuǎn)換為水位數(shù)據(jù)。

  本地數(shù)據(jù)存儲:采集到的數(shù)據(jù)先存儲在站點(diǎn)的本地存儲設(shè)備中,如固態(tài)硬盤或工業(yè)級存儲卡。存儲設(shè)備需具備較大的容量和較高的可靠性,以保證數(shù)據(jù)的完整性和可訪問性。同時,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲,如按照時間順序、數(shù)據(jù)類型等進(jìn)行劃分,方便后續(xù)處理和查詢。

  本地預(yù)處理

  數(shù)據(jù)清洗:去除采集數(shù)據(jù)中的噪聲和異常值。例如,當(dāng)水位傳感器受到外界干擾,出現(xiàn)一個明顯高于或低于正常范圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)時,通過設(shè)定閾值或采用濾波算法將其剔除。

  數(shù)據(jù)計算與轉(zhuǎn)換:對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和轉(zhuǎn)換,得到更有價值的信息。如計算單位時間內(nèi)的降雨量變化率、水位上漲或下降速度等。還可以將不同量綱的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,便于后續(xù)分析和比較。

  數(shù)據(jù)壓縮:為了減少數(shù)據(jù)存儲空間和傳輸帶寬,對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。采用無損壓縮算法,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性不受影響。

  告警規(guī)則設(shè)定

  閾值設(shè)定:根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)際需求,為水位和雨量設(shè)定合理的閾值。例如,設(shè)定水位上漲速度超過每小時0.5米或降雨量在1小時內(nèi)超過30毫米時觸發(fā)告警。

  趨勢分析:分析水位和雨量的變化趨勢,當(dāng)出現(xiàn)異常變化趨勢時發(fā)出告警。如水位在短時間內(nèi)急劇上升,即使未達(dá)到絕對閾值,也可能存在危險,此時應(yīng)提前告警。

  告警信息輸出

  本地聲光告警:在站點(diǎn)現(xiàn)場安裝聲光報警器,當(dāng)觸發(fā)告警規(guī)則時,報警器發(fā)出響亮的警報聲和閃爍的燈光,提醒現(xiàn)場人員及時采取措施。

  遠(yuǎn)程告警推送:通過無線通信模塊(如4G、LoRa等)將告警信息發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心或相關(guān)人員的移動終端。告警信息應(yīng)包含站點(diǎn)位置、告警類型、告警時間、實(shí)時數(shù)據(jù)等關(guān)鍵信息。


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