一、方案概述

近年來，我國突發(fā)性、局部性極端強降雨引發(fā)的山洪災害導致大量人員傷亡，嚴重制約山區(qū)和丘陵地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、人民群眾脫貧致富、構(gòu)建社會主義和諧社會和建設社會主義新農(nóng)村目標的實現(xiàn)局部暴雨引起小流域河水暴漲，對附近山體造成沖刷，無法及時勘測山體的穩(wěn)定程度，無法做出有關預報，如何為崩塌、滑坡、山洪的正確分析評價、預測預報及治理工程。山洪災害小流域監(jiān)測預警系統(tǒng)是一種重要的山洪災害防治非工程措施，集信息采集、傳輸、分析和預警等多功能于一休，實現(xiàn)了預警信息及時、準確地上傳下達，從而使可能受災區(qū)域能夠及時采取措施、最大限度地減少人員和財產(chǎn)損失。

二、系統(tǒng)組成

小流域監(jiān)測系統(tǒng)建設、實現(xiàn)監(jiān)測預警信息直接入戶。在原有區(qū)級山洪災害監(jiān)測預警系統(tǒng)基礎上小流域山洪災害監(jiān)測預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)是區(qū)級山洪災害監(jiān)測預警系統(tǒng)的補充拓展，重點研究解決了小流域網(wǎng)格化監(jiān)測預警信息直接到戶的“最后一公里”問題。系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)LoRa協(xié)議，能夠獨立于通信運營商公網(wǎng)自主運行，將監(jiān)測設備、預警設備、顯示設備通過局域網(wǎng)自行組成以山洪監(jiān)測站為中心的網(wǎng)格化小流域監(jiān)測預警系統(tǒng)。系統(tǒng)具有監(jiān)測、智能分析、預警發(fā)布功能，一個監(jiān)測站可以鏈接下游多個預警信息屏和預警廣播站，能全面覆該蓋小流域內(nèi)危險區(qū)的重點居民戶，提高了監(jiān)測預警的時效性與可靠性，在山洪災害來臨分秒必爭的緊要關頭，具有突出的優(yōu)勢。監(jiān)測的雨量信息除了發(fā)送到區(qū)級山洪災害監(jiān)測預警系統(tǒng)外，還通過LoRa無線局域網(wǎng)傳遞給小流域下游多個村莊的預警信息大屏；當降雨量超出設定的預警閾值時，預警信息直接發(fā)布給預警信息大屏以及村級預警廣播，預警信息大屏通過聲光信號、預警廣播同時播放預警信息，按照“注意安全、準備轉(zhuǎn)移、立即轉(zhuǎn)移”三個級別，提醒群眾注意安全或及時轉(zhuǎn)移避險，完成小流域山洪災害預警信息直接入戶?？梢园焉胶闉暮π×饔虮O(jiān)測預警系統(tǒng)分為四層：感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層。感知層：實時感應災害點各種監(jiān)測參數(shù)傳感器的狀態(tài)，如地下水位、土壤含水率、土壓力、雨情等前端感知設備；

網(wǎng)絡層：支持數(shù)據(jù)通信，可上、下雙向通訊，支持無線蜂窩網(wǎng)絡、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感應設備M21F2可通過監(jiān)測預警平臺的通訊方式，上行發(fā)送至監(jiān)測控制中心平臺。

平臺層：整合各層設備和系統(tǒng)功能，通過信號的連接，下發(fā)平臺對前端感應器的命令，上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲和分析，實時聯(lián)動前端各大監(jiān)控設備。

應用層：開啟信息發(fā)布途徑，實時展示信息數(shù)據(jù)和預警信息。三、

系統(tǒng)功能

●監(jiān)測點管理：實現(xiàn)對山洪災害小流域點信息與監(jiān)測網(wǎng)絡信息的展示、查詢與統(tǒng)計。

●監(jiān)測信息實時采集：系統(tǒng)可快速采集、存儲災害監(jiān)測站點的雨量、水位、表面位移、深部位移、土壤含水量數(shù)據(jù)及設備工作電壓和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。

●監(jiān)測儀器狀態(tài)實時監(jiān)控：系統(tǒng)通過GIS的空間定位功能，能夠準確定位到各種監(jiān)測設備的具體位置，并且能夠直觀的展示每種設備的工作狀態(tài)，是否正常運作。

●監(jiān)測信息管理與分析：能按時間、按類型檢索災害監(jiān)測站點監(jiān)測值，并生成對應的曲線圖、折線圖，可與歷史同期數(shù)據(jù)進行比較。●監(jiān)測點自動預警：可以自定義不同監(jiān)測點的監(jiān)測預警閥值，在監(jiān)測設備監(jiān)測值達到預警閥值后會自動向指定人員發(fā)送預警信息。

四、系統(tǒng)特點

數(shù)據(jù)實時性：實時采集雨量信息，并將實時雨情發(fā)送至山洪業(yè)務平臺，讓防汛工作人員及時獲取信息，為山洪預警決策提供支持。

自動報警功能：實時監(jiān)測雨水數(shù)據(jù)，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超閾值時，通過簡易雨量報警器發(fā)出預警鈴聲，實現(xiàn)預警警報直接到人，增加群眾轉(zhuǎn)移時間 。

穩(wěn)定性強：預警系統(tǒng)采用多種通信方式融合使用，在斷網(wǎng)、斷電的條件下仍可以正常工作，確保山洪災害監(jiān)測無中斷，保障人民生命財產(chǎn)安全。

預警手段多樣化：人工預警，聲音預警，短信預警，廣播預警，全方位的預警手段讓預警信息傳達到每一個人。五、系統(tǒng)意義

山洪災害小流域監(jiān)測預警系統(tǒng)從需求層面進行設計，結(jié)合山洪防治與防汛工作，提供多層次信息化展示服務。以預案為主線，以事件為驅(qū)動，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)及預案啟動邊界條件關聯(lián)，自動分析預警響應等級及下一步工作部署，通過省、市、縣、鄉(xiāng)防汛信息化平臺的信息聯(lián)動，實現(xiàn)防汛、抗旱、防風等業(yè)務快速有效開展，同時定制不同信息服務產(chǎn)品，滿足防汛綜合業(yè)務管理需求。