山洪滑坡无线监控系统解决方 案 我国是一个崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生十分频繁和受灾损失极为严重的国家, 尤其是中西部地区。根据中国地质环境监测院地质灾害调查监测室的数据,2006 年发生地质 灾害 102804 起,其中滑坡占 87%;2007 发生 25364 起,其中滑坡占 61%;2008 年 1-3 月发生 3106 起,其中滑坡占 67.42%。每年由此造成的直接经济损失约 200 亿人民币,其造 成的人员伤亡高达数百人。因此建设无线山洪灾害监测预警系统是及时规避风险,避免和减少山洪灾 害导 致的人员伤亡和财产的损失的有效措施。 1、系统需求 山洪灾害预警是在各种原始监测数据和历史数据分析对比的基础上,根据数据分析结果来 决 策预警信息。各监测点数据采集设备对各项水文数据进行实时监测,如水库水位、降雨量、 河道 水流速等。终端数据采集设备实时或间隔采集各项数据,并在 GPRS 无线网络平台的基础上, 将采集的数据通过无线通信终端传到预警中心系统,中心系统将所得的各项数据进行综合 分析, 为预警决策系统提供依据。当预警决策系统得出预警信息后,预警系统采用数据信息或 语音的形 式向预警终端发出预警信息。 2、项目设计 本系统是利用了现有的自动化、无线传输、计算机管理等技术,组成的无线监测系统。本 文 中的无线山洪滑坡监测管理系统主要是由三大部分组成:采集及控制设备、网络传输层、远程 数据 监控中心等系统组成。 2.1采集及控制设备 1、高精度的雨量传感器、震动感应器、压力感应器、GPS 位移精准测量仪等相关监 测设备,能够准确的反映监测区域的微小数据变化情况。 2、高清的视频监控系统能够清晰的监控到山洪灾害发生的情况,及其人员避险的情况, 并 根据相关需要保存图片跟视频。 3、实时高效的预警发布系统,包括野外告警发布 LED 屏、报警器,出现异常情况时, 实时发布预警信息,提高预警发布质量跟时效性,减少人员伤亡跟财产损失。 2.2网络传输 山洪滑坡监控系统的网络传输是由 WBEE、WCTU、ROUTE 等三种工业级无线传输终端 设备构成,采用 WBee 自组网、GPRS、3G 等先进的无线传输方式,可以不受空间和地域的 限制,减少布线所带来的巨大工作量,保证传输的稳定、可靠、及时。主要是负责前端各种采 集及其控制设备的采集信息的传输,以及对前端环境监测,故障异常产生的报警信息进行报警。 2.3监控控制中心 监控控制中心由三部分组建成:县级监控中心、市级监控中心、省级监控中心。监控控制 中 心通过 INTERNET 网络,跟前端的各个采集信息设备进行相连接。并通过无线传输技术对 采集到的数据进行分析处理,做出控制决策,控制中心远程发布告警信息或报警。 2.4系统拓扑图 3、系统功能 本系统主要通过前端传感器定时自动采集后,通过无线传输设备联网到各级地质监测网云 平 台,进行数据分析,结合气象局,进行山洪预警或是发布警告信息。 3.1 系统软件 山洪灾害监测预警软件是基于 B/S 服务、数据库架构,功能强大、人性化的监控软件界面, 具有实时信息采集功能、实时信息加工处理、灾害模拟分析、地理数据信息查看、灾害风险评 估、实时发布预报数据、预警数据、暴雨分析等功能。系统围绕以预警为核心的实时监视、内 部预警、预警发布、预警响应、信息查询和配置管理功能。 4.2 监控分级管理 监控中心站采用成熟可靠的地质监测专线或 Internet 网络、短信服务器、WEB 服务器等组 成。监控中心将整个系统划为三级,形成多级监控方式:第一级省级监控、第二级市级监控、 第三级为县级监控中心及其监控站点,多级监控符合山洪分级管理,统一协调的特点。现场监 控 站点数据采集操作均在各县市和省级监控中心的管理服务器管辖之下,从而形成一个覆盖全省 的山洪多级监控系统。 3.3实时数据采集 山洪监测系统由雨量传感器、震动感应器、压力感应器、摄像头、GPS 位移精准测量仪 等工程设备和中心站组成。系统采用的以自动监测为主,人工监测为辅的灵活山洪灾害监测, 系统 利用运营商网络,雨量传感器、震动感应器、压力感应器、摄像头、GPS 位移精准测量仪可实 时自动上报的功能。也可使用智能山洪滑坡监测软件对多个监测点实时数据的远程接收、存储、配 置、召测及系统管理。 3.4数据汇集功能 管理服务器的山洪滑坡监测软件完成所有管辖范围内工程设备的数据汇集功能。前端设备 采 集的雨情信息、山体震动、视频图像以及其他事实信息汇集到县级的监控中心的监控软件, 并对 现场设备采集的数据分析、处理,然后把数据保存于监测软件的数据库中,方便以后数据 分析对 比。由于系统采用的是多级管理方式,县级监控中心把实时采集的数据共享到市级监控 中心跟省 级监控中心,进而实现山洪监测信息的联动,使各级政府部门的管理者做出相应应急 决策。 3.5无线发布 自动预警发布和人工预警发布,依靠县级监测设施,结合省级、市级防汛部门的信息、指 令, 开展监测预警工作。县级监控中心自动分析实时采集的暴雨、山塘、土质等监测信息, 并及时发送 预报警报,利用村庄配置的一台高频报警器、LED 显示屏,进行发布预警信息。出现异常信息 时,预警信息后的工作流程为:新预警→内部预警→发布预警→响应启动→响应结束。根 据预警情 况及信息发布,各相关部门要启动相应紧急执行方案,直到响应结束。 3.6群发 收发系统直接通过山洪灾害预警软件接口控制,出现异常情况时自动触发短信群发功能。 自 动的预警发布信息和响应指令,通过监控中心的短信服务器群发到责任部门和责任人, 并实时接收部 门和人员的反馈。管理者在根据短信的接收发布信息,进行远程操作指令,利用运营商提供的短信 群发接口,对灾害点附件生活的群众,进行短信群发预警,进行群众转移,保护群众的 人身安全 、财产安全等。

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