监测预警系统在青龙县山洪灾害防治非工程措施建设中的应用之电子技术论文

　　摘要：论文通过青龙县山洪灾害非工程措施建设的实施，县级防汛指挥部在汛期可以实时通过雨量、水位监测站采集水雨情信息，经过信息汇集和预警平台进行数据处理与信息查询服务。在对信息进行分析决策的基础上，通过确定的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到山洪灾害可能威胁区域，使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案，及时采取防范措施，最大限度地减少人员伤亡。
　　关键词：山洪灾害；非工程措施；监测站；信息汇集平台；预警系统
　　为了保障人民生命财产安全，实现经济社会的全面发展，根据国务院“加快实施山洪灾害防治规划，加强监测预警系统建设，建立基层防御组织体系，提高山洪灾害防御能力”的精神，青龙县实施了山洪灾害防治非工程措施建设。
　　1工程概况
　　全县共计十条主要河道、十六座小型水库，计划对十条主要河道和十六座小型水库建立健全监测预警系统，同时和县防办进行联网运行。主要建设内容：新设立简易雨量观测站点36个；新增雨量自动遥测站点22个；新增水位视频监测站点6处；新增雨量水位自动监测站点16处；景点雨量站3处；新设立简易水位观测站点47个；县防办建立监测预警平台，；加大宣传，印发《山洪灾害防御知识宣传手册》，制作山洪灾害防御宣传光碟及录音带，制作《山洪灾害防御明白卡》、宣传牌、宣传栏和警示牌等；
　　2、设置监测预警系统的必要性
　　青龙县为山洪灾害多发区，群众防山洪灾害意识淡薄，存在麻痹思想和侥幸心理，对山洪灾害的突发性、破坏性认识不足，防灾意识淡薄，防御知识缺乏，自防自救能力差。因此，通过普查不遗漏原则，实时汇集集水雨情、气象、地质等信息数据，以便及时统计、分析并及时制作和发面山洪灾害预警报。
　　3、设计原则
　　工程以充分利用了现有气象、水文及地质灾害监测预警网、历史资料和成果，同时与河北省防汛抗旱与水资源指挥调度系统相衔接为设计原则。
　　4、监测预警指标的确定
　　参照历史山洪灾害发生时的降雨情况，根据本地的暴雨特性、地形地质条件、前期降雨量等确定青龙县的山洪灾害雨量临界值；预警级别分别为准备转移指标和立即转移指标两级。县内中小型水库及下游河道，按照防洪调度中的控制水位，根据不同水情情况分别采取相应的预警。河道水位预警选取下游有重要城镇，工矿企事业单位，且人口相对密集的控制断面居民建筑物最低点高程作为水位预警指标基准值。同时在实际运用中随着资料的不断积累对预警指标进一步修订完善。
　　5、监测预警系统组成
　　（1）水雨情监测子系统
　　主要实现流域水雨情信息的采集，为山洪灾害预警会商决策提供水雨情基础信息。水雨情信息采集通过水雨情自动监测站以及简易监测站实现，
　　（2）山洪灾害防治信息汇集与预警平台
　　建立在县防汛部门的山洪灾害防御信息汇集和预警平台是山洪灾害监测预警系统数据处理与服务的核心。
　　（3）灾情预警子系统
　　灾情预警系统建设是在监测信息采集及预报分析决策的基础上，通过确定的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到山洪灾害可能威胁区域，使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案，及时采取防范措施，最大限度地减少人员伤亡。
　　6、监测预警系统配置及功能
　　监测系统是根据青龙县山洪灾害防御工作的特点和山洪灾害预警决策的需求，利用通信、计算机网络、数据库应用等技术手段，建设县级防汛指挥部门山洪灾害防治信息汇集与预警平台、收集山洪灾害防治区水雨情数据信息以及其它部门的相关信息及信息查询、山洪预报决策及预警等。
　　⑴监测站设备配置及功能
　　①简易监测站
　　因地制宜配置地配置简易雨量监测器。雨量监测器承雨口径为Φ200+0.6mm。简易的雨量、水位监测设施，由乡、村、组采用直观、可行的监测方法进行水雨情信息的监测。利用本区域适用的预警方式进行信息发布，达到群测群防的目的。
　　②自动监测站，包括自动雨量站和自动水位站。自动雨量站的设备配置有：雨量计底座、翻斗式雨量计、RTU、通信模块、信号避雷器、蓄电池、太阳能电池板、防雷接地网组成。自动水位站设备配置有：水位井、水位计、RTU、通信模块、信号避雷器、蓄电池、太阳能电池板、防雷接地网组成。自动监测站采用有人看管、无人值守的管理模式，实现水雨情信息的自动采集、传输。自动监测站采用自报式、查询—应答式相结合的遥测方式和定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制；对超短波组网的自动监测站，则采用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制。
　　⑵信息汇集与预警平台
　　山洪灾害防治信息汇集与预警平台是山洪灾害监测预警系统数据信息处理和服务的核心，主要由计算机网络系统和数据库系统组成。
　　①硬件设备
　　新增2台服务器，作为系统的数据库服务器和应用服务器。在25个乡镇各配备一台计算机，用来访问青龙县防汛抗旱指挥部办公室新建的山洪灾害防御系统平台。路由器1台、交换机1台、防火墙1套、VPN网关1台、数据库及应用服务器2台、移动维护计算机2台、网络激光A3黑白打印机1台、、不间断电源（UPS）1套（3KV/4H）
　　②平台软件
　　为保障计算机网络系统的正常运行，需使用正版的服务器操作系统、数据库操作系统平台，GIS平台建立应用平台。按照国家防办统一的SQLSERVER数据库管理平台的基础上建立包括实时雨水情数据库、预报预警成果以及气象数据库、工情数据库、管理数据库和超文本数据库等，以实现数据信息与服务共享的要求。
　　平台提供快速灵活地以图、文、声、像等方式进行水雨情、气象、工情、灾情等信息的汇集与查询；通过预报分析模型，及时准确做出山洪灾害分析判断，提高山洪预报的及时性和准确性，为实时制定和选择防御方案提供可靠依据；产生预警信息并实现“内部发布”，包括控制台声光预警，并将预警信息以短信方式自动发布到各级主管领导和防汛负责人，并跟踪县、乡镇的响应执行情况，直到响应结束。
　　⑶预警子系统设备配置及功能
　　预警系统，又称为灾情预警信息发布与反馈监控系统，是山洪灾害监测预警系统的执行单元。本子系统读取信息汇集和会商决策平台生成的预警信息后，在县级防汛指挥部门负责人确认下，依据发布权限、报汛等级以及发布对象，有条件地对外发布。预警信息发布以平台短信（GSM短信）发布为主，以及Internet公网、语音电话、手机通话、传真、有线电视、广播等多种手段。紧急情况下，根据我县预警设备配置情况和山洪灾害威胁情况，按照预案确定的报警信号，利用发送信号弹、鸣锣、启动报警器和无线预警广播、高音喇叭喊话等方式，向灾害可能威胁区域发送警报。
　　灾情预警的主要内容包括：洪水预报，雨量，溪河、水库塘坝水位监测信息，预警等级，准备转移通知、紧急转移命令等。发布对象为可能受山洪威胁的城镇、乡村、居民点、学校、工矿企业、旅游景点等。
　　县级预警设备有：短信预警发布平台、电话传真预警设备、短信MODEM。乡级预警设备有：无线广播预警主站、传真机。村级预警设备有：无线广播预警从站、锣、哨。
　　7、通信
　　按照要求以及本县移动网络覆盖情况，确定采用公网通信方式。本系统采用中国移动GPRS的VPN隧道为主要通信传输方式，GSM（SMS）为备用信道。计算机网络系统是一个以TCP/IP为核心的开放式网络体系结构，在内网与外网之间配置一个防火墙，利用隔离控制技术，在内部网络和外部网络之间设置屏障，阻止对内部信息资源的非法访问。
　　8、论文结语
　　监测预警系统在青龙县山洪灾害防治非工程措施建设中的应用，既提高山洪灾害防御能力，又减少了山洪灾害对我县基础设施造成的毁灭性破坏，保障了人民群众的生命和财产安全。
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