一、           概述

    山洪災(zāi)害是山丘區(qū)在一定強(qiáng)度或持續(xù)的降雨下，因特殊的地形地質(zhì)條件而發(fā)生的自然災(zāi)害，它具有突發(fā)、破壞性大、防治困難的鮮明特點(diǎn)，山洪及其誘發(fā)的泥石流和滑坡，往往對局部地區(qū)造成毀滅性災(zāi)害，對國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。山洪災(zāi)害的防御策略是“以防為主，防重于搶”，防御防治的方法是既要采取工程措施，提高工程防洪標(biāo)準(zhǔn)，也要采取非工程措施，建立綜合防洪減災(zāi)體系，提高防災(zāi)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

　建立山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，是防治山洪災(zāi)害的一項(xiàng)重要的非工程性措施。山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)體現(xiàn)監(jiān)測、通信及預(yù)警一體化，由監(jiān)測子系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)、預(yù)警子系統(tǒng)組成。

　系統(tǒng)通過利用和重建氣象站網(wǎng)、水文站網(wǎng)、地質(zhì)災(zāi)害站網(wǎng)，對汛情和災(zāi)害情況利用時(shí)下先進(jìn)的GPRS/CDMA等通信技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對信息進(jìn)行加工處理，利用監(jiān)控軟件自動(dòng)進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警，通過各種有關(guān)的預(yù)警通知和警報(bào)設(shè)施，提前通知有關(guān)成員單位、防汛責(zé)任人，通知危險(xiǎn)區(qū)居戶，做好山洪搶險(xiǎn)組織、轉(zhuǎn)移撤離準(zhǔn)備，最大地減少人員和財(cái)產(chǎn)損失，提高對山洪災(zāi)害快速、全面、準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)、預(yù)警以及指揮調(diào)度的技術(shù)手段。

二、   系統(tǒng)組成

雨情、水情信息是重要的防汛信息，在山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)中需建立一套快速及時(shí)、準(zhǔn)確可靠、先進(jìn)實(shí)用、高度自動(dòng)化的境內(nèi)流域水、雨情信息的監(jiān)測系統(tǒng)，為防汛和山洪災(zāi)害預(yù)警提供決策支持。山洪災(zāi)害預(yù)警通信傳輸機(jī)制的技術(shù)實(shí)現(xiàn)是本系統(tǒng)的關(guān)鍵之一，山洪災(zāi)害預(yù)警通信傳輸機(jī)制主要由兩部分組成：

(1)汛情信息的傳輸；

(2)預(yù)警信息的傳輸。

2.1汛情信息的傳輸

2.1.1遙測站

遙測站主要由采集系統(tǒng)和供電系統(tǒng)構(gòu)成。其中采集系統(tǒng)主要由傳感器單元、單片機(jī)處理系統(tǒng)、顯示單元和GPRS/CDMA DTU數(shù)據(jù)通信單元構(gòu)成。遙測站直接通過GPRS/CDMA DTU數(shù)據(jù)終端單元將信息以無線傳輸方式發(fā)送出去，通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)送到Internet，經(jīng)由Internet最終進(jìn)入數(shù)據(jù)處理中心。

水位、雨量站原理

2.1.2數(shù)據(jù)中心接入方式

1)       專線接入

數(shù)據(jù)中心專線接入示意圖

2)       通過固定公網(wǎng)IP連接

數(shù)據(jù)中心固定公網(wǎng)IP地址接入示意圖

2.1.3監(jiān)控中心MC系統(tǒng)軟件

監(jiān)測中心（即數(shù)據(jù)中心）可以分級(jí)設(shè)在各級(jí)防汛指揮部辦公室的中心機(jī)房內(nèi)，主服務(wù)器采用Windows Server 2003操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2000。各個(gè)監(jiān)測中心與各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)采用集智達(dá)GPRS/CDMA通訊系統(tǒng)建立通訊，各個(gè)監(jiān)測中心采用專用光纖同電信的Internet連接，并具有公網(wǎng)IP，防汛網(wǎng)絡(luò)同Internet的連接通過硬件防火墻進(jìn)行物理隔離。在具有internet連接的各個(gè)監(jiān)控中心，可以用集智達(dá)的GPRS/CDMA無線通訊系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)的通訊，以備在internet網(wǎng)絡(luò)不暢的情況下做應(yīng)急通訊備份。

所有來自遙測站的數(shù)據(jù)包經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)（CDMA/GPRS和Internet）首先進(jìn)入具有固定的IP地址的硬件防火墻，硬件防火墻通過端口映射功能將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到主服務(wù)器上，再由數(shù)據(jù)中心程序(軟件)將數(shù)據(jù)讀出并進(jìn)行分析，最后寫入數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)中心的程序是在集智達(dá)公司提供的動(dòng)態(tài)鏈接庫和Demo程序的基礎(chǔ)上開發(fā)的，主要用于遠(yuǎn)程DTU發(fā)送過來的數(shù)據(jù)接收，以及DSC對遠(yuǎn)程DTU的進(jìn)行參數(shù)修改、指令下達(dá)等數(shù)據(jù)發(fā)送方面。

程序安裝在防辦的主服務(wù)器上，是以后臺(tái)方式不間斷的服務(wù)。接收的數(shù)據(jù)直接寫到主服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)對接收、發(fā)送以及程序的運(yùn)行狀態(tài)以日志方式進(jìn)行記錄，以便維護(hù)和管理查詢。

2.2預(yù)警信息的發(fā)布

廣播系統(tǒng)的組成

山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)除了根據(jù)預(yù)警條件，按照相應(yīng)的預(yù)警級(jí)別自動(dòng)啟動(dòng)（或商討后人工啟動(dòng)）短信、電話來通知防汛成員單位責(zé)任人、以及居戶外，還需在危險(xiǎn)區(qū)域的重點(diǎn)防范地方、集中院落設(shè)立廣播預(yù)警系統(tǒng)。

廣播預(yù)警系統(tǒng)由單片機(jī)處理單元、語音芯片、無線廣播控制主機(jī)、接收裝置以及警笛和大功率高音喇叭等聲光裝置組成。廣播預(yù)警系統(tǒng)同樣通過DTU接收數(shù)據(jù)中心發(fā)過來的預(yù)警信息。單片機(jī)接收到中心預(yù)警包后，分析預(yù)警級(jí)別，再發(fā)送預(yù)警包給語音芯片，語音芯片通過喇叭發(fā)出特定預(yù)警語音，告知附近村民采取相應(yīng)措施。經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際驗(yàn)證，數(shù)據(jù)中心發(fā)送預(yù)警包后，3秒鐘左右可以發(fā)出預(yù)警。

三、   總結(jié)

利用GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)，以及所提供的數(shù)據(jù)服務(wù)，借助集智達(dá)公司的GPRS/ CDMA通訊產(chǎn)品，能夠順利完成各級(jí)山洪預(yù)警系統(tǒng)中的監(jiān)測采集站網(wǎng)的汛情信息傳輸、監(jiān)測中心的監(jiān)測信息傳送以及預(yù)警廣播信息的傳送，為山洪災(zāi)害的及時(shí)監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報(bào)，以及決策會(huì)商和指揮調(diào)度工作提供了暢通、快速、可靠穩(wěn)定的通信信道。節(jié)省了傳統(tǒng)詢查的人力物力、回避了詢查人員的生命安全、為山洪發(fā)生地的廣大民眾贏得寶貴的預(yù)警數(shù)據(jù)資料和應(yīng)急行動(dòng)的時(shí)間。