方案需求

山洪災(zāi)害預(yù)警是在各種原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析對(duì)比的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)決策預(yù)警信息。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備對(duì)各項(xiàng)水文數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如水庫(kù)水位、降雨量、河道水流速等。終端數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)或間隔采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并在GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信終端傳到預(yù)警中心系統(tǒng)，中心系統(tǒng)將所得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，為預(yù)警決策系統(tǒng)提供依據(jù)。當(dāng)預(yù)警決策系統(tǒng)得出預(yù)警信息后，預(yù)警系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)信息或語(yǔ)音的形式向預(yù)警終端發(fā)出預(yù)警信息。

技術(shù)部署

利用了現(xiàn)有的自動(dòng)化、無(wú)線傳輸、計(jì)算機(jī)管理等技術(shù)，組成的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文中的無(wú)線山洪滑坡監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)主要是由三大部分組成：采集及控制設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中心等系統(tǒng)組成。

采集及控制設(shè)備

高精度的雨量傳感器、震動(dòng)感應(yīng)器、壓力感應(yīng)器、GPS位移精準(zhǔn)測(cè)量?jī)x等相關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠準(zhǔn)確的反映監(jiān)測(cè)區(qū)域的微小數(shù)據(jù)變化情況。

高清的視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠清晰的監(jiān)控到山洪災(zāi)害發(fā)生的情況，及其人員避險(xiǎn)的情況，并根據(jù)相關(guān)需要保存圖片跟視頻。

實(shí)時(shí)高效的預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)，包括野外告警發(fā)布LED屏、報(bào)警器，出現(xiàn)異常情況時(shí)，實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，提高預(yù)警發(fā)布質(zhì)量跟時(shí)效性，減少人員傷亡跟財(cái)產(chǎn)損失。

網(wǎng)絡(luò)傳輸

山洪滑坡監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸是由LoRa、DTU、ROUTE等三種工業(yè)級(jí)無(wú)線傳輸終端設(shè)備構(gòu)成，采用WBee自組網(wǎng)、GPRS、3G等先進(jìn)的無(wú)線傳輸方式，可以不受空間和地域的限制，減少布線所帶來(lái)的巨大工作量，保證傳輸?shù)姆€(wěn)定、可靠、及時(shí)。主要是負(fù)責(zé)前端各種采集及其控制設(shè)備的采集信息的傳輸，以及對(duì)前端環(huán)境監(jiān)測(cè)，故障異常產(chǎn)生的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警。

監(jiān)控控制中心

監(jiān)控控制中心由三部分組建成：縣級(jí)監(jiān)控中心、市級(jí)監(jiān)控中心、省級(jí)監(jiān)控中心。監(jiān)控控制中心通過(guò)INTERNET網(wǎng)絡(luò)，跟前端的各個(gè)采集信息設(shè)備進(jìn)行相連接。并通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，做出控制決策，控制中心遠(yuǎn)程發(fā)布告警信息或報(bào)警。

方案優(yōu)點(diǎn)

系統(tǒng)軟件

山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警軟件是基于B/S服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，功能強(qiáng)大、人性化的監(jiān)控軟件界面，具有實(shí)時(shí)信息采集功能、實(shí)時(shí)信息加工處理、災(zāi)害模擬分析、地理數(shù)據(jù)信息查看、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、預(yù)警數(shù)據(jù)、暴雨分析等功能。系統(tǒng)圍繞以預(yù)警為核心的實(shí)時(shí)監(jiān)視、內(nèi)部預(yù)警、預(yù)警發(fā)布、預(yù)警響應(yīng)、信息查詢和配置管理功能。

監(jiān)控分級(jí)管理

監(jiān)控中心站采用成熟可靠的地質(zhì)監(jiān)測(cè)專線或Internet網(wǎng)絡(luò)、短信服務(wù)器、WEB服務(wù)器等組成。監(jiān)控中心將整個(gè)系統(tǒng)劃為三級(jí)，形成多級(jí)監(jiān)控方式：第一級(jí)省級(jí)監(jiān)控、第二級(jí)市級(jí)監(jiān)控、第三級(jí)為縣級(jí)監(jiān)控中心及其監(jiān)控站點(diǎn)，多級(jí)監(jiān)控符合山洪分級(jí)管理，統(tǒng)一協(xié)調(diào)的特點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站點(diǎn)數(shù)據(jù)采集操作均在各縣市和省級(jí)監(jiān)控中心的管理服務(wù)器管轄之下，從而形成一個(gè)覆蓋全省的山洪多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

山洪監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由雨量傳感器、震動(dòng)感應(yīng)器、壓力感應(yīng)器、攝像頭、GPS位移精準(zhǔn)測(cè)量?jī)x等工程設(shè)備和中心站組成。系統(tǒng)采用的以自動(dòng)監(jiān)測(cè)為主，人工監(jiān)測(cè)為輔的靈活山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)利用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，雨量傳感器、震動(dòng)感應(yīng)器、壓力感應(yīng)器、攝像頭、GPS位移精準(zhǔn)測(cè)量?jī)x可實(shí)時(shí)自動(dòng)上報(bào)的功能。也可使用智能山洪滑坡監(jiān)測(cè)軟件對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程接收、存儲(chǔ)、配置、召測(cè)及系統(tǒng)管理。

數(shù)據(jù)匯集功能

管理服務(wù)器的山洪滑坡監(jiān)測(cè)軟件完成所有管轄范圍內(nèi)工程設(shè)備的數(shù)據(jù)匯集功能。前端設(shè)備采集的雨情信息、山體震動(dòng)、視頻圖像以及其他事實(shí)信息匯集到縣級(jí)的監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)分析、處理，然后把數(shù)據(jù)保存于監(jiān)測(cè)軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便以后數(shù)據(jù)分析對(duì)比。由于系統(tǒng)采用的是多級(jí)管理方式，縣級(jí)監(jiān)控中心把實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)共享到市級(jí)監(jiān)控中心跟省級(jí)監(jiān)控中心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)山洪監(jiān)測(cè)信息的聯(lián)動(dòng)，使各級(jí)政府部門的管理者做出相應(yīng)應(yīng)急決策。

無(wú)線發(fā)布

自動(dòng)預(yù)警發(fā)布和人工預(yù)警發(fā)布，依靠縣級(jí)監(jiān)測(cè)設(shè)施，結(jié)合省級(jí)、市級(jí)防汛部門的信息、指令，開(kāi)展監(jiān)測(cè)預(yù)警工作。縣級(jí)監(jiān)控中心自動(dòng)分析實(shí)時(shí)采集的暴雨、山塘、土質(zhì)等監(jiān)測(cè)信息，并及時(shí)發(fā)送預(yù)報(bào)警報(bào)，利用村莊配置的一臺(tái)高頻報(bào)警器、LED顯示屏，進(jìn)行發(fā)布預(yù)警信息。出現(xiàn)異常信息時(shí)，預(yù)警信息后的工作流程為：新預(yù)警→內(nèi)部預(yù)警→發(fā)布預(yù)警→響應(yīng)啟動(dòng)→響應(yīng)結(jié)束。根據(jù)預(yù)警情況及信息發(fā)布，各相關(guān)部門要啟動(dòng)相應(yīng)緊急執(zhí)行方案，直到響應(yīng)結(jié)束。

短信群發(fā)

短信收發(fā)系統(tǒng)直接通過(guò)山洪災(zāi)害預(yù)警軟件接口控制，出現(xiàn)異常情況時(shí)自動(dòng)觸發(fā)短信群發(fā)功能。自動(dòng)的預(yù)警發(fā)布信息和響應(yīng)指令，通過(guò)監(jiān)控中心的短信服務(wù)器群發(fā)到責(zé)任部門和責(zé)任人，并實(shí)時(shí)接收部門和人員的反饋。管理者在根據(jù)短信的接收發(fā)布信息，進(jìn)行遠(yuǎn)程操作指令，利用運(yùn)營(yíng)商提供的短信群發(fā)接口，對(duì)災(zāi)害點(diǎn)附件生活的群眾，進(jìn)行短信群發(fā)預(yù)警，進(jìn)行群眾轉(zhuǎn)移，保護(hù)群眾的人身安全 、財(cái)產(chǎn)安全等。