智能遥测终端机助力山洪灾害监测预警

一、方案概述

在雨季，突如其来的暴雨往往会引发山洪，它具有突发性、流量大、冲刷破坏力大、水流携带的泥沙、碎石等，往往会引发洪水，危及人身和财产的安全。智能遥测终端机对河流水量等各方面环境因素实时远程监测预警，避免灾害发生。

智能遥测终端RTU，集8大功能于一体，包括数据采集+本地存储+本地操作+本地显示+无线通信+远程查询+远程报警+远程控制等。协助客户实现视频/图片/数据实时采集、2G/3G/4G无线传输、数据本地存储、数据定时上报、数据远程查询、设备远程控制、多种形式报警等综合功能。

二、系统原理

山洪灾害监测预警系统是一套具备完善预测、预报、预警能力和应急指挥能力的系统。统主要包括水雨情监测系统、无线预警广播系统、视频会商系统组成。系统结合水量、雨情、水情、墒情、视频、图像、气象、遥感等智能感知产品和平台，分析确定警戒雨量和危险雨量，超过警戒线及时预警，确保雨情及时检测到，预警信息及时发出，关键时刻与山洪抢跑。通过采集终端对各项水文数据进行实时监测，并将采集数据通过无线通信终端传到中心的山洪灾害监测预警平台，平台对所得的数据进行综合分析并得出预警信息，最终由无线减灾发布系统发布预警信息。提高山洪灾害监测预警预报能力和应急救灾快速反应能力。可以把山洪灾害监测分为三部分层：感知层、传输层、监控中心。

感知层：摄像头、水位计、雨量计、水温、水压、位移等传感器及设备，完成目标数据测量。

传输层：5G水利遥测终端机对感知层设备状态、视频图像、水位、降雨量、水温、气压山体位移等目标数据进行采集，并将其无线传送至监测中心。

监控中心:通过对前端设备所收集到的数据进行实时的显示和分析，一旦发生报警，就会向有关部门发布警报，以通知有关部门做好应急救援工作。

三、平台功能

数据实时监测：实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，主要是河道、水库、塘坝、提防、山洪易发区等，监测内容主要是水位、雨量、流量、视频等，监测手段是对手工输入数据和实时数据予以自动采集、分类存储、显示、传输，为山洪预警系统提供信息基础。

及时报警：通过布设在山洪内部和表面的各种类型的传感器，获取根据采集的实时雨量、水位、流量、气象等资料结合独有的技术条件，采用先进分析模型，实现实时联机山洪预报，结合“实时校正算法”，通过进一步率定各项参数，满足精度要求。传输到相关软件系统，实现对山洪的全方位实时监测。等数据超过告警上限时系统自动根据该预警数据发布不同级别的报警信息。可设置多级报警，支持弹出软件窗口报警、邮件报警、短信报警及声光报警等功能多种方式传达至相关领导和责任人。

视频远程监控：管理人员可以登录云端管理平台，通过监控对各观测点区域进行24小时实时视频画面监测和视频记录。包括河道、水库、塘坝、提防、山洪易发区等的实时视频监控，用户可以从监控终端中实时的看到现场的视频图像，同时还可以通过软件控制现场摄像机镜头以及云台，根据需要调整光圈大小、焦距远近、变倍高低以及视频角度等，满足用户对现场多方位视频图像的监控需要，确保运行安全。

数据分析预判：对水库河道水位、实时雨量、山洪易发区历史数据等相关数据进行综合比较分析，推算出各类山洪灾害运行数据的时间和空间的相关性，综合判断坝体健康状况。

GIS模拟建模：在适用前提下将山洪灾害安全管理过程中的新思想、新方法融入到系统开发，做到数据和图形相融合、GIS与数学模型相结合，把科学计算的结果通过三维情景表现和动态的形式直观表现。

操作便捷：具备LCD液晶显示屏以及多功能输入键盘，用于现场参数设置、人工置数、安装调试、状态显示等功能，以及串口配置方式。支持多种工作模式（包括自报式、查询式、兼容式等），最大限度降低功耗。

四、系统特点

●一体式立杆设计，可实现前端站点的快速调试与部署。

●采用多种终端进行多种监测，测量精度高，抗干扰能力强。

●采用无线传输方式，突破地域限制，适应性强。

●基于自主研发的智能遥测终端RTU产品，可远程对设备进行调试维护。

●基于B/S架构的系统平台，可快速方便的对系统进行访问。

●专属客户端支持用户随时随地查看当前设备状态。

●采用防雷、防雨、防潮、输入信号隔离等多项措施，确保设备安全、性能稳定可靠。

●兼容性强，兼容各种类型的水位、雨量、位移等计量仪表或传感器。

●超低功耗，核心设备选用2G/3G/4G低功耗测控终端，平均工作电流仅10mA，大大降低太阳能供电设备成本和施工难度。

五、系统价值

◆预警和防范：山洪灾害监测可以及时掌握降雨情况、水位变化以及河流流量等信息，提前预警可能发生的山洪灾害，为相关地区采取防范措施提供时间窗口。及时发现并警示潜在的山洪风险，可以减少人员伤亡和财产损失。

◆灾害应急响应：山洪灾害监测可以为灾害应急响应提供重要的数据支持。监测数据可以帮助决策者了解灾情发展态势，指导救援队伍的调度和资源的配置，提高救援效率，最大限度地减少灾害造成的损失。

◆规划和管理：山洪灾害监测数据可以为城市规划和土地利用提供参考依据。通过分析历史监测数据，可以识别潜在的高风险区域，避免在这些区域进行建设或者采取相应的防洪措施。监测数据还可以为水资源管理、防洪工程设计和河道治理等提供科学依据，提高防洪能力和水资源的合理利用。

◆科学研究和数据积累：山洪灾害监测数据对于科学研究具有重要价值。通过对监测数据的分析和研究，可以深入了解山洪灾害的形成机制、发展规律和影响因素，为灾害预测和防治提供科学依据。同时，长期积累的监测数据可以为未来的研究提供宝贵的资料，推动山洪灾害监测技术的不断发展和完善。综上所述，山洪灾害监测可以提供预警和防范、灾害应急响应、规划和管理以及科学研究等方面的支持，有助于减少灾害损失，保护人民生命财产安全。