一、方案概述

山洪是指山區(qū)溪溝中發(fā)生的暴漲洪水。山洪具有突發(fā)性，水流集中流速大，沖刷破壞力強，水流中夾帶泥沙甚至石塊等特點。常造成局部性洪災(zāi)，一般為暴雨山洪，融雪山洪，冰川山洪等。近些年，我國的甘肅舟曲、四川映秀、云南巧家縣等地區(qū)都發(fā)生了大規(guī)模的山洪災(zāi)害，給人民群眾造成了無以彌補的損失，用血的教訓(xùn)說明了山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)的勢在必行。

《全國山洪災(zāi)害防治規(guī)劃報告》由國務(wù)院有關(guān)部門根據(jù)職能分工分別組織實施，計劃2010年，在山洪災(zāi)害重點防治區(qū)初步建立以監(jiān)測、通信、預(yù)報、預(yù)警等非工程措施為主并與工程措施相結(jié)合的防災(zāi)減災(zāi)體系。到2020年在山洪災(zāi)害重點防治區(qū)全面建成非工程措施與工程措施相結(jié)合的綜合防災(zāi)減災(zāi)體系，在山洪災(zāi)害一般防治區(qū)建立以非工程措施為主的防災(zāi)減災(zāi)體系，使山洪災(zāi)害防治能力與山丘區(qū)全面建設(shè)小康社會的發(fā)展要求相適應(yīng)。

二、系統(tǒng)組成

山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)由雨水情自動監(jiān)測站、監(jiān)測預(yù)警平臺、預(yù)警廣播系統(tǒng)三部分組成。

本方案旨在通過對系統(tǒng)通信組網(wǎng)的改造（采用4G/5G為主、北斗衛(wèi)星為輔的雙信道方式），以提高系統(tǒng)運行的可靠性和暢通率，滿足水文精確預(yù)報的需要，確保水庫防汛安全、雨水情監(jiān)測及預(yù)警廣播發(fā)揮綜合效益。

感知層：實時感應(yīng)山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)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(shè)備；

網(wǎng)絡(luò)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(luò)、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感應(yīng)設(shè)備可通過監(jiān)測預(yù)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(shè)備和系統(tǒng)功能，通過信號的連接，下發(fā)平臺對前端感應(yīng)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(shè)備。

應(yīng)用層：開啟信息發(fā)布途徑，實時展示信息數(shù)據(jù)和預(yù)警信息。

三、系統(tǒng)功能

1.多信道通信

公網(wǎng)通信：支持4G/5G公網(wǎng)通信，支持同時向3個以上數(shù)據(jù)中心（省、市、縣）上報；

衛(wèi)星通信：支持北斗三號短報文通信，單條報文最大長度不小于1000個漢字。支持向數(shù)據(jù)中心上報數(shù)據(jù)；

本地組網(wǎng)：支持窄帶多跳自組網(wǎng)，可兼容傳感器數(shù)據(jù)上報和本地報警發(fā)送。

2.雨水情全要素動態(tài)感知

雨量采集：支持翻斗式雨量計接入，多種分辨率可設(shè)；

水位采集：支持雷達/氣泡/壓阻/浮子/超聲波/無線電子水尺等多種水位傳感器接入；

位置采集：具有北斗三號RNSS定位功能。

3.預(yù)警數(shù)據(jù)自動推送

山洪監(jiān)測北斗公網(wǎng)遙測終端機內(nèi)置現(xiàn)地預(yù)警閾值算法，具備雨量和水位數(shù)據(jù)預(yù)警值自動報警功能。

雨量報警：支持5個時段2個級別以上報警閾值，具有準備轉(zhuǎn)移、立即轉(zhuǎn)移兩級報警；

水位報警：具備水位和上漲速率報警功能，具有注意安全、準備轉(zhuǎn)移、立即轉(zhuǎn)移三級報警。

4.一體化集成設(shè)計

采用一體化集成設(shè)計，公網(wǎng)傳輸模塊、北斗短報文模塊、自組網(wǎng)模塊、定位模塊及天線全部內(nèi)置于主機，易安裝、易維護。

四、方案價值

針對山洪災(zāi)害監(jiān)測中野外監(jiān)測點多處于山區(qū)，需無人值守的固有特點，采用4G/5G為主、北斗衛(wèi)星為輔的雙信道方式，直接通過北斗衛(wèi)星通信信道傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，不受地面基建設(shè)施的影響。為山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作提供了一種全新的解決方案和使用途徑，定將發(fā)揮更大的社會效益。