物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在山洪預(yù)警new

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用感知預(yù)警山洪災(zāi)害2010-11-23 09:05一、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(duì)局部地區(qū)造成毀滅性災(zāi)害，對(duì)國(guó)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(cè)、通信及預(yù)警一體化，由監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)、

2、預(yù)警子系統(tǒng)組成。系統(tǒng)通過(guò)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(duì)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(cè)，并對(duì)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(cè)、預(yù)警，通過(guò)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(duì)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(cè)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

3、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(cè)站遙測(cè)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(cè)站直接通過(guò)GPRS/CDMA DTU數(shù)據(jù)終端單元將信息以無(wú)線傳輸方式發(fā)送出去，通過(guò)GPRS/CDMA無(wú)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。水位雨量站原理圖2.1.2數(shù)據(jù)中心接入方式1) 專線接入2) 通過(guò)固定公網(wǎng)IP連接2.1.3監(jiān)控中心MC系統(tǒng)軟件監(jiān)測(cè)中心（即

4、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?jī)?nèi)，主服務(wù)器采用Windows Server 2003操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 2000。各個(gè)監(jiān)測(cè)中心與各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)采用GPRS/CDMA通訊系統(tǒng)建立通訊，各個(gè)監(jiān)測(cè)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(guò)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，可以用的GPRS/CDMA無(wú)線通訊系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)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(lái)自遙測(cè)站的數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)（CDMA/GPRS和Internet）首先進(jìn)入具有固

5、定的IP地址的硬件防火墻，硬件防火墻通過(guò)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(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)中心的程序基于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和Demo程序的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，主要用于遠(yuǎn)程DTU發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)接收，以及DSC對(duì)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(xiě)到主服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)對(duì)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(lái)通知防

6、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(yǔ)音芯片、無(wú)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(guò)DTU接收數(shù)據(jù)中心發(fā)過(guò)來(lái)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(yǔ)音芯片，語(yǔ)音芯片通過(guò)喇叭發(fā)出特定預(yù)警語(yǔ)音，告知附近村民采取相應(yīng)措施。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(cè)采集站網(wǎng)的汛情信息傳輸、監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)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(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)，