一、方案介绍
本方案旨在构建针对区域降雨过程的全时间、自动化、无人值守监测体系，通过雨量传感器、通信模块、数据采集器及云平台组网，实现降雨量、降雨强度、雨型变化特征的实时采集、分析及预警，为城市防汛、水库调度、河道来水预测和地质灾害预警提供基础水文数据支撑。系统适应城乡建设区、河湖水域、山区沟谷及农业灌区，实现“点多面广”的雨情快速感知。

二、监测目标

三、需求分析
极端天气频发，短时暴雨与局地强对流明显增多，传统人工雨量观测滞后且点位稀疏，难以满足城市内涝、山洪灾害、滑坡泥石流预警与区域水资源调控要求。自动雨量监测站可高密度布网，实时返馈降雨进程，为决策单位提供精准预警触发条件，是城乡水安全的重要基础设施。

四、监测方法
采用翻斗式雨量计（标准雨量计）或光学雨量计：
• 翻斗式：雨水汇入斗杯，每翻转一次等同固定量降雨，实现机械计数；
• 光学雨量计：利用红外或激光光束检测雨滴通过与散射特性，计算降雨量与粒径；
系统可叠加气象要素，如风速风向、温湿度、气压，用于补偿降雨精度并关联天气过程。数据通过采集终端传输至中心系统，可实现分钟级分辨率。

五、应用原理
• 雨水通过接收口进入计量系统，翻斗或光学阵列输出脉冲计数；
• 数据采集器根据脉冲频率换算雨强和累积雨量；
• 系统具备自动滤噪、补零、故障识别和数据边缘校验；
• 经通信链路上传至云平台，并按设定周期存档；
• 多站点联合可构建降雨分布面，实现空间插值和过程分析。

六，功能特点
• 全天候运行、无人值守、实时通信
• 防风、防堵、防积雪与防腐蚀结构
• 支持电池/太阳能供电适应偏远地区
• 数据断点缓存与补传机制
• 可设定阈值雨强报警与短信推送
• 支持多协议接入水利、气象、应急等监管平台
• 可扩展配套水位、流量、泥沙监测形成雨水联动体系

七、硬件清单
• 翻斗式雨量计或光学雨量传感器
• 数据采集终端（RTU/IPC）
• 4G/5G/NB-IoT或卫星通信模块
• 太阳能板与蓄电池电源单元
• 户外设备机柜或立杆式安装结构
• 可选：风向风速仪、温湿压一体传感器、摄像监控

八、核心硬件指标
• 测量起报量：0.1mm（常规翻斗）或更小
• 分辨率：0.1–0.2mm
• 误差：≤±4%（标准降雨条件）
• 最大降雨强度：0–400mm/h或更大
• 运行温度：-40°C至+60°C
• 防护等级：IP65–IP68
• 数据采样间隔：1–60分钟可设定

九，方案实现
实施包括站点选址（避免遮挡、考虑代表性）、雨量计基础固定与标高校准、供电安装、数据设备调试、网络接入与平台联测、现场试运行与人工对比观测。运行期间开展周期维护（翻斗校正、清理落叶杂物、润滑轴承、防雪凝冰处理、传感器校准）确保长期稳定性。

十，数据分析
平台可实现：
• 实时与累计降雨曲线显示
• 峰值雨强识别与暴雨等级分类
• 站间降雨差异分析与降雨过程演变
• 时空动态雨量热力图生成
• 与水位、流量数据联动形成径流估算
• 为水文模型与灾害风险判断提供输入参数

十一，预警决策
系统支持预设自动触发条件：
• 阈值雨强报警（如>25mm/h）
• 累计降雨量警戒值
• 持续降雨触发山洪地灾预警模型
• 城市排水系统临界预警联动
可向水利、水务、应急部门发送报警短信、APP推送或触发联动作业（泵站启停、关闸泄洪）。

十二、方案优势
• 实现降雨信息实时可视化，为防灾减灾提供时间优势
• 支持大范围铺设，提供高密度雨情感知
• 维护成本低、可靠性高、可复制性强
• 数据可用于工程消项考核、规划评估与水文研究
• 与智慧水务、智慧城市形成数据联通框架

十三、应用领域
• 城市防汛与道路积涝预警
• 山洪灾害与地质灾害监测
• 流域水量平衡计算
• 水库、水电站调度
• 农田灌溉与节水农业
• 污水厂溢流预案触发
• 环保水质模型降雨耦合监测

十四、效益分析
自动雨量监测体系能够显著改善气象与水务部门对于突发强降雨的响应速度，提升智慧调度能力、减少因内涝和山洪导致的人员与财产损失；同时为水资源调度、蓄排体系设计和气候变化研究提供长期数据支撑。

十五、国标规范
参考适用标准与政策：
• GB/T 11832 雨量观测方法
• SL 21 水文自动测报系统技术要求
• HJ/T在线监测数据通信规范（对接生态水务平台）
• 山洪灾害防治相关技术导则
• 水利部水文测报准则与设备计量要求

十六、参考文献
国家水文自动测报体系研究、灾害性降雨预警技术指南、流域水文模型与雨洪响应研究、智慧水务数据平台建设经验。

十七、案例分享
某山区流域布设30套雨量站形成高密度雨情监测网，成功提前1小时触发山洪预警并启动应急疏散，减少潜在人员损失，并通过长期数据支撑流域调控策略优化。