山洪灾害监测预警系统

大唐电信科技股份有限公司行业应用事业部 二 O一一年三月 汇报提纲 2 山洪灾害预警解决方案 3 山洪灾害预警实施方案 4 系统特点 公司简介 5 背景 1 最近几年 ， 自然灾害严重 ， 尤其是舟曲泥石流灾害给当地群众带来了巨大的生命财产损失 ， 国家提出了山洪灾害非工程措施 ， 预防山洪灾害 。 我们为认真落实 水利部山洪灾害预防非工程措施的 要求 ， 探索暴雨山洪发生发展规律 ， 提出 了建设县级山洪灾害监测预警系统非工程措施 ， 最大限度地减少因山洪灾害造成的人员伤亡和财产损失 。 系统建设依据 全国山洪灾害防治规划 、 全国山洪灾害防治试点县实施方案编制大纲 、 山洪灾害监测预警系统设计方案指导书 、 全国山洪灾害监测预警系统建设技术要求 和 山洪灾害数据字典 等指导性文件的基础上设计完成 。 系统建设背景 汇报提纲 2 山洪灾害预警解决方案 3 山洪灾害预警实施方案 4 系统特点 公司简介 5 背景 1 山洪灾害预警解决方案 3. 通信网络 5. 山洪预警系统 6. 预警广播系统 2. 监测系统 4. 信息汇集系统 1. 基于物联网的设计思想 2009年 2008年 2005年 1998年 MIT的 Kevin Ashton第一次提出：把 RFID技术与传感器技术应用于日常物品中形成一个 “ 物联网 ”。 ITU报告：物联网是通过 RFID和智能计算等技术实现全世界设备互连的网络 。 IBM提出：把传感器设备安装到 各种物体中 ，并且普遍连接形成网络，即 “ 物联网 ” ，进而在此基础上形成 “ 智慧地球。 欧洲物联网研究项目工作组 制订 物联网战略研究路线图 ，介绍传感网 /RFID等前端技术和 20年发展趋势。 物联网形式早已存在，统一意义上的物联网概念提出是在架构在互联网发展成熟的基础上 物联网概念解析 随着网络覆盖的普及，人们提出了一个问题，既然无处不在的网络能够成为人际间沟通的无所不能的工具，为什么我们不能将网络作为物体与物体沟通的工具，人与物体沟通的工具，乃至人与自然沟通的工具？ 中国移动通信集团公司总经理 王建宙 从互联网到“物联网” 计算机 :自动计算 以独立计算机进行信息处理 互联网：人与人交互 基于计算机网络进行信息交互 物联网：物物 &人物交互 万物的信息感知、交互、处理的网络 物联网 （ IoT： The Internet of Things) 是“万物沟通”的、具有全面感知、可靠传送、智能处理特征的连接物理世界的网络，实现了任何时间、任何地点及任何物体的连结。可以帮助实现人类社会与物理世界的有机结合，使人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而提高整个社会的信息化能力。 物联网时代示意图：万物相联。例如：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西。 物联网概念解析 信息汇聚 协同感知 泛在聚合 主要特征 泛在的感知服务将海量信息进行聚合，产生出新的有应用价值的信息，即物联网广泛应用于各个领域，实现任何人、任何物体、任何时间、任何地点的互联互通，引发新的应用和服务模式。 关键技术 信息聚合理论、模糊控制技术、泛在异构网络、人工智能、仿生传感器、纳米材料、生物芯片等。 主要特征 将分布于多区域的、利用多种感知技术手段所采集信息进行汇聚，通过通信网络将感知信息汇聚到业务应用系统，集中进行信息的处理与共享，并提供信息应用服务。 关键技术 传感器设计与实现、短距离无线传输技术、低功耗技术、电磁兼容技术等，以实现相关信息采集、汇聚设备的小型化、低功耗、低成本、国产化和绿色环保。 主要特征 以事件、任务和目标为驱动进行感知、网络和应用各个层面的协同工作，系统具备分布式、跨层次、自学习的协同处理能力，提供智能、精确的多元化信息服务。 关键技术 任务驱动的大规模自治组网技术、上下文感知技术、移动通信网络与无线传感器网络无缝融合技术、海量信息处理技术等。 物联网发展 物联网感知层 RFID读写 M2M应用 传感器网 摄像监控 定位授时 物联网网络层 接入网络 核心网络 业务平台 物联网应用层 应用支撑平台 应用系统 智能家居 智能城管 智能交通 智能电力 智能医疗 行业应用导向，集成解决方案交付 产业链明确定位 ， 专注的产品和服务提供 全面感知 可靠传送 智能处理 基于物联网的山洪灾害预警系统体系架构 山洪灾害预警解决方案 3. 通信网络 5. 山洪预警系统 6. 预警广播系统 1. 基于物联网的设计思想 4. 信息汇集系统 2. 监测系统 监测系统 -监测站 1 简易监测站 为扩大水雨情信息监测的覆盖面 ， 充分发挥村组自防自救的作用 ， 因地制宜地配置简易的雨量 、 水位监测设施 ， 由乡 、 村 、 组采用直观 、 可行的监测方法进行水雨情信息的监测 。 利用本区域适用的预警方式进行信息发布 ， 达到群测群防的目的 。 简易雨量站 、 水位站采用有雨定时监测 ， 大到暴雨或水位上涨加密监测的工作形式 ， 及时上报和通知下游相关村组 。 2 自动监测站 为及时掌握山洪灾害威胁区的雨水情信息 ， 应根据本地区的暴雨洪水特性 、 区域分布和人员居住 、 经济布局条件 ， 设立自动监测雨量 、 水位站点 。 采用有人看管 、 无人值守的管理模式 ，实现水雨情信息的自动采集 、 传输 。 自动监测站采用自报式 、 查询 应答式相结合的遥测方式和定时自报 、 事件加报和召测兼容的工作体制；对超短波组网的自动监测站 ， 则采用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制 。 山洪灾害预警解决方案 5. 山洪预警系统 6. 预警广播系统 2. 监测系统 1. 基于物联网的设计思想 4. 信息汇集系统 3. 通信网络 通信网络 -通信网络要求 水雨情数据传输通信方式采用 GSM/GPRS。 同时为保证山洪自动预警监测系统具备支持多种传输方式 、 多种物理接口的能力 ， 提供技术升级 、 设备更新的灵活性 。 使系统满足当前社会的需求 ， 兼顾未来的需要 ， 使整个系统在一段时期内保持技术的先进性 ， 并具有良好的发展潜力 ， 以适应未来发展和技术升级的需要 。本次要求在现有的 GPRS/GSM的基础上加装北斗卫星通信模块接口 ， 条件允许的情况下实现互为备份 、 自动切换的功能 ， 确保信息传输信道的畅通 。 人工监测站点信息传输采用电话语音或短信的方式传输 。 通信网络 -计算机网络要求 计算机网络对外互联采用 TCP/IP协议 ， 局域网内部支持 TCP/IP、 IPS/SPX、 NetBEUI等协议 。 计算机监测预警系统采用浏览器 /服务器 （ BROWSER/SERVER， 简称 B/S） 三层体系结构模式 。B/S模式只在服务器端安装应用程序 ， 客户端不须安装程序 ， 直接使用 IE或其他浏览器即可使用 ，修改应用程序只与服务器有关 ， 客户端不作任何改动 ， 操作简单 ， 维护方便 。 信息汇集与预警平台计算机网络结构采用千兆以太网交换技术 ， 及相关网络设备 。 各雨量站 、水位站信息通过 GSM/GPRS网络同时发送至准格尔旗防办 ， 经数据接收处理机 、 交换机存储于服务器 。 自治区防汛办 、 鄂尔多斯市防汛办 、 各乡 （ 镇 、 苏木 ） 通过 VPN安全网关与准格尔旗防办组成广域网 ， 经防火墙实现了数据的共享与交换 ， 保证了信息传输的安全与稳定 。 自治区防汛办 、 鄂尔多斯市防汛办 、 准格尔旗防汛办 、 乡 （ 镇 ） 、 村等山洪灾害防治气象 、 暴雨 、 洪水等监测信息 ， 通过 VPN安全网关与光纤连接的方式实现共享与交换 。 新装 2条光纤 （ 一条 VPN专线接到市防办通过市防办与国家防汛骨干网相连 ， 用于数据交换共享等 ， 另一条接入INTERNET接收通过公网与各乡组成广域网 ， 接收发送的观测数据及向乡村发布信息等 ） 。 通信网络 -综合组网 山洪灾害预警解决方案 3. 通信网络 5. 山洪预警系统 6. 预警广播系统 2. 监测系统 1. 基于物联网的设计思想 4. 信息汇集系统 信息汇集系统功能 数据接收处理单元 （ 硬件设备 ） 主要由数据接收通信设备 、 数据接收处理计算机 、电源以及设备安装设施和避雷系统组成 。 各自动监测站点的水雨情信息通过数据传输信道传输到平台后 ， 进入数据接收处理计算机 ， 通过数据接收软件实时完成监测站水雨情数据的实时接收处理 ， 并存入数据库中 。 人工观测的水雨情信息通过语音电话报汛方式自动存入数据库中 。 对于简易监测站的信息可采用事后整理的形式存入数据库 。 对于上级部门转发的相关信息经处理后 ， 按照统一的数据格式存入数据库中 。 预留气象 、 国土等部门信息接口 ， 通过信息汇集与预警平台与气象 、 国土等部门进行信息交换 ， 经处理后存入数据库 。 山洪灾害预警解决方案 3. 通信网络 6. 预警广播系统 2. 监测系统 1. 基于物联网的设计思路 4. 信息汇集系统 5. 山洪预警系统 主要系统构成 主要功能模块 业务支撑层 数据采集站网 山洪灾害预警平台部署在县级水利部门 ，属于山洪灾害防治重要非工程措施 。 系统通过对重点区域水雨情的监测 ， 经过水文模型分析 ， 辅助水利业务人员识别山洪灾害征兆 ，及时发出预警 ， 保障山区人民群众生命财产和国家财产安全 。 山洪灾害预警平台通过模块重组也可以部署在市 、 省级水利部门 ， 借助系统的计算和分析 ， 提高对业务数据的管理能力 、 使用能力 ， 提高分析计算的及时性和准确性 ， 及时发现山洪问题 ， 以便提早做出防御准备和缓解措施 。 山洪预警系统总体架构 山洪预警系统功能架构 灾害评估 模块 水情预报 服务模块 预警信息 发布模块 应急响应 模块 实时水雨 情模块 快捷操作 服 务 模 块 基础信息 查询模块 气象国土 信息模块 三维电子 沙盘模块 山洪预警系统功能概览 实时水雨情监测数据查询是比较重要的功能 ， 能够为用户提供实时的本地雨水情信息 ， 对山洪预警起到了决定性的左右 。 系统使用多种方式对采集到的实时水雨情信息进行查询 、 展示 ， 提供统计 、 报表 、 导出 、 打印等功能辅助用户汇总 、 分析和使用数据 。 对简易人工监测测站的采集信息提供录入和删除 、 修改的维护功能 ， 同时对人工测站数据及历史监测数据提供 Excel格式数据批量导入 。 山洪预警系统功能介绍 -实时水雨情 水文预报模型服务 能够为用户提供河道洪水预报结果 ， 系统中主要是采用了小流域 降雨径流预报模型 。 上下游水位 （ 流量 ） 相关法 等方法预报河道断面流量 ， 预报精度较高 。 山洪预警系统功能介绍 -水文预报 根据预警结果及信息发布情况 ， 各相关部门要启动相应的响应预案 。系统跟踪县 、 乡镇的响应执行情况 ， 直到响应结束 。 应急响应服务主要包括响应工作流程 、 响应地图 、 响应列表 、 响应措施 、 响应反馈等功能 。 山洪预警系统功能介绍 -应急响应 汇报提纲 2 山洪灾害预警解决方案 3 山洪灾害预警实施方案 4 系统特点 公司简介 5 背景 1 系统特点及创新点 系统特点 可以使用水文预报模型预报小流域洪水 。 实现了基于 WEBGIS的大量空间数据管理和展示 ， 系统融合大比例尺遥感数据和 DLG数据 。 采用液晶屏显示方式实现人工雨量站自动显示 、 自动测量及三级报警 。 人工观测水文站引测真实水准点高程 ， 在水尺上有警戒标识 、 调查历时洪水 ， 增加了水尺高程标牌 。 实现市 、 省之间监测信息实时共享和管理 。 实现监测 、 预报 、 预警和预案之间的联动管理 ， 实时监测 、 及时预报 、 提取预案和启动预警 。 系统特点及创新点 系统创新点 实现了等雨量线和等雨量面的实时绘制 。 系统主控界面采用 WEBG