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研华2016智慧城市案例精选集(六):感知山洪 ,灾害险情“未卜先知”

供稿:研华(中国)公司 2016/8/15 13:46:31

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  • 关键词: 山洪灾害监测预警平台 遥测终端 RTU
  • 摘要:山洪灾害监测面临预测难度大、技术要求高等难题,云南县级山洪灾害监测预警平台从前端采集雨量值、水位值,经遥测终端 RTU传输到后台,一旦数值超过划定界限,系统便会自动启动报警模式,将灾害险情第一时间发布传送到户。

   山洪灾害监测面临预测难度大、技术要求高等难题,云南县级山洪灾害监测预警平台从前端采集雨量值、水位值,经遥测终端 RTU传输到后台,一旦数值超过划定界限,系统便会自动启动报警模式,将灾害险情第一时间发布传送到户。

   山洪灾害是山丘区在一定强度或持续的降雨下,因特殊的地形地质条件而发生的自然灾害,具有突发性强、点多面广、破坏力大、防治困难等特点,严重危害国民经济和人民生命财产。山洪灾害的预警与监测面临预测难度大、技术要求高、硬件及系统稳定性需求强等各种难题,任何的疏忽与差错均会导致巨大的人力、物力资源的浪费。
云南地势西北高东南低,据统计,全省地面坡度大于 25°的占 39.3%,滇西北与滇东北地区约占 60%-90%;全省降水总量年均约1100mm,6、7、8三个月占全年降水量的 55%-65%。山多、坡陡、降雨集中,地质构造复杂、断裂和断块差异运动等十分强烈,山洪灾害频发与多发。由昆明雄越科技有限公司开发承建的县级山洪灾害监测预警平台已经在云南的 68个县(市、区)上线,实现了险情精准可靠预测,实现了山洪灾害“未卜先知”,极为有效地提高了云南省基层应对山洪灾害的预警水平。


可靠感知,重大险情实时监测
   “我们的平台建设主要包括水利信息系统、地理信息系统、预报决策系统及相应的信息服务系统、应急响应系统和最终的一个预警发布系统 ,”昆明雄越科技有限公司副总经理丁培江介绍。
   在前端,主要在受山洪威胁的乡镇或者河道上面,根据水利部门的勘察,在不同的地点合理分配建雨量站、水位站,实现对县内雨情水情等基础数据进行全面感知。
   以昆明市禄劝县为例,昆明雄越在全县十四个乡镇里,建成了 92个重要站点,包括自动雨量站、自动水位站,加上在建的视频图像监测站,全部站点共 108个。自动雨量站主要部署在各乡镇有一定人口居住的村落中,安装于住户楼房或村委会楼房之上,便于维护设备;自动水位站主要部署在乡镇的主要河道上,配备水位传感器、雨量传感器,观测水位与雨量;在一些重要河道上、人群聚集较多的地方,建置视频监测站,结合水位、视频及定时抓拍的一些图片,确定真实的水位。此外,还建了 62个简易雨量站,28个简易水位站,这些站点只作预警报警,不作远程数据的传输。例如,某一村民家装了简易雨量站,一旦雨量达到设定值,雨量报警器便发出声音,提醒当前以此村民家为中心的这块区域,雨量已经超过设定的预警值,请大家注意。
   预警站点的建立也因地制宜,如在某一个乡镇或者人口聚集地建筑物较高处建一个预警广播,主要配备话筒、喇叭、预警器、扬声器等;在某一个村委会或者村小组配备手摇式报警器,发现险情时报警,提醒村民注意。


稳定传输,大数据有效整合利用



   山洪灾害监测预警平台运行的效果主要在于前端的设备运行是否正常。昆明雄越的遥测终端(RTU)专利设备在整个平台中至关重要,一旦 RTU出现故障,数据传输链路则全部中断,数据就无法传输到后台,整个系统就瘫痪了。每个 RTU可连接一定数量的、种类不同的传感器,把传感器采集的信息进行本地存贮,同时以远程传输的方式(基站的 GPRS信号或北斗卫星),给固定 IP的服务器里面传输数据。
   在野外站点的设备供电设计上,采用“太阳能 +蓄电池”的供电方式。在没有光照的情况下,蓄电池能保证设备30天内正常运行,保证了设备的稳定运行与数据可靠传输。在设备的选择上,昆明雄越经过经验积累和长期调研下来,选择的厂商研华,保证了设备端不影响平台上线后的正常运行。
   对于采集到的庞大数据,则会进行统一的规范,整合成具有标准化具有接口的信息数据,形成山洪灾害预警系统数据库系统,这些数据系统包括:供电数据库、基础数据库、实时水利监测数据库、山洪灾害分级数据库和数据混搭的大量数据库。在平台里开发相应的软件,把空间信息与属性信息等各类数据结合起来,加上统计分析模块、预警发布模块、基础信息模块等,让数据以三维的形式在系统里面立体展现出来。平台不仅实现对数据进行整合立体展现,还提供年、月、日甚至具体到小时的查询模块,长期还能做年度、季度、月度的数据整编,形成一个报表数据。


全面预警,多方联动防灾减灾
   山洪灾害监测预警平台的建设已经延伸到村组、农户,汛期来临时前端的传感器将采集到的雨量值和水位值经RTU传输到后台的服务器,通过服务器里的山洪灾害监测预警软件平台,把前端的动态数据结合基础数据、人文数 据、地理信息数据等,在平台里面三维动态展现出来,一旦某一个站点或者区域的雨量值或水位值超过划定界限,系统便会形成一部分重大危险区域灾害预案并划分灾情等级,自动启动报警模式,以发布预警信息和声光状态显示、短信平台发送短信、广播预警系统报警等方式将灾害信息第一时间发布传送到户,及时避险避灾。
   通过前期的平台建设,加上后期强化群测群防体系、完善防御预案、宣传防御知识、演练防御过程,逐渐提高了全民防灾避灾意识,有效防御山洪灾害,改变山洪灾害日趋严重的局面,减少人员伤亡和财产损失,尤其是有效避免群死群伤事件。
   包括昆明雄越建成的 68个,云南已建成 129个县(市、区)建设了县级山洪灾害监测预警平台。 2015年汛期,这些平台发挥了较好作用,其中有 28个县(区)发布预警 1239次,及时转移 2.67万人,避免伤亡 1357人,有效保障了群众生命安全、财产安全。


 


   实际上,山洪灾害预警监测系统建设方面,从国家立项到项目实施,已经接近尾声。后期将会做一些站点的增加、传输信道的改变,把平台延伸到乡镇。“在未来,站点将越来越多,数据量将会更加庞大,整合起来,可能会产生全国山洪的智慧云。”丁培江说。
“治国必先治水 ”,除了山洪监测 预警,水资源监控、灌区信息化、水情测报等方面国家也予以了高度重视。当前,物联网、云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术发展迅速,如何应用新一代技术为水利信息化服务则是当前需要思考与实践的重任。
   “水利信息化将会向一个自动化、模块化及高度集成化方向发展。”丁培江认为。在未来,将有一个个模块做出来,因需组装可成新的软件;而硬件设备将摒弃以往的有限连接单一功能,实现多功能,实现打包服务,呈高度集成趋势;水库、水利枢纽等一些水利信息化关键节点将陆续实行自动化功能,而这也将是昆明雄越下一个工作重点。


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