山洪灾害声光电监测预警设备技术规范

Q/LB.□XXXXX-XXXXT/WZHESXXXX—XXXX目次TOC\o"1-1"\h前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14一般规定 25设备组成与技术参数 26设备选址与安装 47数据传输 48设备安全要求 59设备运维 6前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由温州市水旱灾害防御中心提出。本文件由温州市水利学会归口。本文件起草单位：温州市水旱灾害防御中心本文件主要起草人：山洪灾害声光电监测预警设备技术规范范围本文件规范了山洪灾害声光电监测预警设备功能与建设技术参数，内容包括一般规定、设备组成与技术参数、设备选址与安装、数据传输、设备安全要求、设备运维等。本文件适用于温州市以防御溪河洪水为主的山洪灾害声光电监测预警技术建设要求。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T11828.2-2022水位测量仪器GB/T21978.2-2014降水量观测仪器SL651-2014水文监测数据通信规约SL762-2018山洪灾害预警设备技术条件GBT22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GBT36951-2018信息安全技术物联网感知终端应用安全技术要求GB37093-2018信息安全技术物联网感知层接入通信网的安全要求术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

山洪灾害是指因山丘区溪沟中发生的暴涨暴落洪水对人民生命、财产造成威胁的灾害。风险区是指现状条件下，因山洪灾害造成人员伤亡或其他损失的区域。一般为山丘区溪沟100年一遇洪水位的覆盖范围。风险区等级划分为2级，即高风险区（现状防洪能力不足20年一遇）、低风险区（现状防洪能力达到20年一遇且不足100年一遇）。若存在地质灾害、河道淤积、基础设施或建筑物阻水等不利影响可能加重山洪灾害或风险区内建有学校、医院等重要保护对象的，应视情况提升风险区等级。

声光电监测预警设备是指通过实时监测小流域内雨量、水位，具有超预警阈值自动触发语音播报、警笛、警示灯、文字等方式发出预警信号，提醒风险区群众转移避险功能的监测预警设备。

多站联动预警通过物联网或软件平台交互触发等方式，将两个及以上的声光电监测预警设备或雨量、水位监测站点建立关联，当某一设备触发预警，关联设备同时发布预警，实现上下游、干支流、左右岸多站联动预警模式。一般规定山洪灾害声光电监测预警设备主要功能应具有但不限于：具有实时雨量监测、水位监测功能，监测数据和预警信息按规定格式接入省、市级山洪灾害监测预警平台。具有雨量、水位预警阈值自动预警功能，支持语音播报、警笛、警示灯、文字等多种预警方式。具有配置雨量、水位预警阈值、预警规则、多站联动等参数功能。具有设备端、平台远程人工干预提前启动预警及中止预警功能。具有雨量、水位异常值自动过滤功能。具有在线状态、蓄电池状态、通信状态等设备状态远程监测功能。支持多种供电方式：电池供电、太阳能充电，交流供电（选配）。具有设备预警触发后自动发送短信或语音呼叫相关责任人功能。配置语音预警设备的，应具有手机端远程语音呼叫功能。山洪灾害声光电预警采用雨量、水位值作为预警指标，阈值一旦触发，及时发出预警，提醒基层责任人做好人员转移准备。当溪沟水位上涨触发预警，设备重复预警次数应不少于2次，预警间隔不大于3分钟。当河道水位回落且低于预警水位50cm时，自动复位监测状态。当在同一流域安装多个监测预警站点时，可根据上下游防御对象的水位关系，建立设备关联，实现多站联动预警。可配套开发移动端应用，实现监测数据在线查看、设备参数远程配置、预警状态远程控制等功能。其他个性化定制根据实际需求扩展。可增加配置无线广播、LED显示屏、视频监控、远程语音呼叫等。在正常工作条件下，山洪灾害声光电监测预警设备使用年限应不低于5年。设备组成与技术参数声光电监测预警设备由雨量监测设备、水位监测设备、声光预警器、监测预警控制机等组成雨量监测设备应具有雨量自动采集功能，且满足GB/T21978.2-2014相关要求。技术参数应满足下列要求：测量精度：±0.5mm；雨强范围：0～4mm/min；温度环境：0～55℃；信号输出：脉冲信号。水位监测设备应具有水位自动采集功能，且满足GB/T11828.2-2022相关要求。山区河道洪水水位暴涨暴落，考虑到防冲、防淤等因素，建议采用雷达式水位计。技术参数应满足下列要求：测量精度：±1cm；最大水位变率：不低于40cm/min；信号输出：RS485接口或4～20ma接口。声光预警器可选择广播、喇叭、警笛、警示灯等设备实现应急预警功能。语音预警器应支持语音播报、警笛等预警方式，技术参数应满足下列要求：输出功率：≥25W；音量：≥100dB；传输距离：≥100m（空旷环境）；防护等级：IP65。警示灯预警设备，技术参数应满足下列要求：光强度：≥400cd；工作电压：12V；功率：≤5W；光源寿命：≥10万小时；耐温：－40℃～+75℃；可视角度：≥300；可视距离：φ300mm信号灯≥300。配置远程语音预警设备的，宜安装拾音器或选择具有拾音功能的摄像头，以实现远程语音预警功能。监测预警控制机监测预警控制机是山洪灾害声光电监测预警设备的核心，应具有数据采集和无线传输功能，并能控制整个设备的运行。基本功能应满足下列要求：支持水雨情等监测数据的采集、存储和传输；支持电池电压等状态数据的采集、存储和传输。技术参数应满足下列要求：支持2路以上RS232通讯接口；支持2路以上RS485通讯接口；支持4G或5G无线通信或CDMA或GSM或GPRS；支持1路以上翻斗式雨量计接口；支持4路以上继电器输出接口；支持2路以上模拟量输入接口。设备选址与安装选址存在山洪灾害高风险且人员集聚的村落应安装山洪灾害声光电监测预警设备，相邻村落可视情共用，低风险村落可根据需要安装。山洪灾害声光电监测预警设备监测端宜布设于下列位置：因主流支流汇合或河道束窄等原因可能导致水位陡升的部位；易受壅堵的桥梁上游河道岸坡；河道岸坡基础条件稳定，不易受洪水冲刷；应避开建筑物、树木等遮挡，确保水雨情数据监测准确，同时保证充足光照时间和良好通信条件。山洪灾害声光电监测预警设备预警端一般与监测端一体建设，若风险区人员分布较散，也可以分开布设或一个监测端对应建设多个预警端，以确保风险区人员在设备预警有效覆盖范围内。安装设备立杆宜用镀锌钢管，并做防腐防锈处理；高度视现场地形而定，一般不低于3.0m；宜可旋转或有伸缩滑道，便于维护。设备立杆防风等级≥10级。如不具备埋设条件，应单独浇筑基础，基础尺寸一般不小于600mm×600mm，埋设深度一般不小于800mm；基础浇筑所用混凝土标准抗压强度等级不低于C25。水位计应垂直安装在待测水面之上，水位计到水面之间的周边不得有障碍物干扰，应确保能测到不低于岸上水深1.5m的洪水位。雨量监测设备一般安装于立杆顶部，承雨口安装须保证水平。可根据实际需要，在设备安装位置附近的河岸上，建设观测水尺，并标记准备转移、立即转移水位线。根据所选安装设备的功率综合考虑选择相应容量的蓄电池。一般应保证在连续阴雨天气情况下，正常运行时间不少于7天。当条件允许时，可采用市电供电，蓄电池作为备用电源。根据功耗和蓄电池容量合理选择太阳能板，同时设备应具有合格防雷措施。数据传输设备实时水雨情数据传输协议应遵循《水文监测数据通信规约》（SL651-2014）的规定，实时监测预警数据应按规定格式传输上传至温州市水利数据仓。设备应按规定格式传输接收预警下发数据。需上报或下发的数据类别与频次的要求，如表1：数据类别与频次要求数据必要数据要素规则数据流向站点基本信息县区行政区划、设备（测站）编码、设备名称、经纬度、地址、雨量、水位预警阈值、上报时间第一次上报后，站点名录发生变化时及时上报更新上传降水量县区行政区划、设备（测站）编码、监测时间、降水量、上报时间测站每5分钟增量上报一次，延时不超过15分钟上传水位县区行政区划、设备（测站）编码、监测时间、水位、上报时间测站每5分钟增量上报一次，延时不超过15分钟上传预警状态县区行政区划、设备（测站）编码、预警时间、预警雨量、预警水位、预警状态、上报时间产生预警时上报一条预警数据，复位预警时上报取消预警数据上传预警传输县区行政区划、设备（测站）编码、预警类型、预警内容、预警时间将文字或预警传输至设备，设备启动预警或文字转语音播报下传设备安全要求基本要求应在信号防干扰、防屏蔽、防阻挡等方面满足部署环境的要求。接入安全要求接入网络时，设备终端应满足下列要求：接入网络中具有唯一网络身份标识；能向接入网络证明其网络身份；能进行鉴别失败处理；保证密钥存储和交换安全。网络访问时，设备终端应满足下列要求：禁用业务需求以外的通信端口；设置网络访问控制策略,限制对设备终端的网络访问。设备安全要求访问设备终端时，应满足下列控制要求：能控制数据的本地或远程访问；提供安全措施控制对其远程配置。设备终端发生失效时，设备终端应能自检出已定义的设备故障并进行告警，确保设备未受故障影响部分的功能正常。数据安全要求设备终端在传输其采集到的数据时，应对数据时间做出标识，接入系统应支持包含时间序列的数据信息，并保障时间序列不被篡改。设备终端应为其采集的数据生成完整性证据（如校验码、消息摘要、数字签名等），接入系统应对数据进行完整性校验，保障数据不被篡改。设备终端应对数据进行保密性保护，保障数据不被泄露。设备终端在传输数据时，应满足下列安全要求：具有并启用通信完整性校验机制，实现数据传输的完整性保护；具有通信延时和中断的处理机制。设