1.3 建设原则
(1)坚持以人为本,以保障人民群众生命安全为首要目标。山丘区暴雨的发生常具突发性,因山高坡陡,洪水汇流快,流速大,加之人口和财产分布在有限的低平地上,往往在洪水过境的短时间内即可造成人员伤亡和财产损失。建设山洪灾害监测预警系统,及时发布预报、警报,保障人民群众生命安全,减少灾害损失。
(2)坚持因地制宜、突出重点的原则。各省(自治区、直辖市)自然条件、经济社会状况不同,山洪灾害的成因及特点、防灾设施、工作基础等也有差别,应根据各地山洪灾害的特点,针对目前防御山洪灾害监测预警工作中存在的问题,总结成功的经验,切合实际地设计和建设监测预警系统。要突出重点,兼顾一般,按轻重缓急要求,逐步完善监测预警系统。
(3)坚持经济实用、稳定可靠、容易实施、便于操作和推广的原则。考虑本地区的暴雨特点、地形地质条件、经济状况、人员分布、交通及通信条件等实际状况,制定监测预警系统设计方案并组织实施。既要利用遥测、通讯、网络和地理信息系统等先进技术,又要充分考虑山丘区的实际条件,可以采用人工观测简易雨量筒、手摇报警器、无线广播、敲锣打鼓等适合当地条件的监测预警方式方法,扩大系统覆盖面,达到既能有效解决监测、通信及预警问题,又能节约投资的目的。同时要保证系统稳定可靠、经久耐用,尽可能地降低使用运行成本。
(4)遵循相关规程、规范。系统设计要以现行的相关水文监测、通信系统组网、软件开发、数据库构建等方面的规程、规范为依据;各种构件优选符合国家标准的型材和通用件,以利于施工的质量控制和系统运行的维护管理。
(5)充分利用现有气象、水文及地质灾害监测预警网,系统建设要与相关行业的规划、建设相协调。目前气象预报站网已基本布设到县级,水情预报站网按流域设置,地质灾害监测站在重点地区也设到县级。应充分利用现有的气象、水文、地质灾害监测预警站网,雨量站网建设要与气象发展规划协调,山洪监测预警要与地质灾害的监测预警相结合。
(6)充分利用已有资料和成果,并与国家防汛指挥系统相衔接。分析确定山洪灾害预警指标、制定监测预警方案等,要充分利用已有资料、成果及积累的经验;山洪灾害监测预
警系统是国家防汛抗旱指挥系统的补充,山洪灾害监测预警系统的数据库结构要与国家防汛抗旱指挥系统的数据库结构相统一,技术标准要与国家防汛抗旱指挥系统的标准相衔接。
第二章 需求描述及分析
2.1 概述
山洪灾害监测预警系统就是由水雨情监测系统实时监视水雨情状况,查询统计出雨水情信息,之后由数据汇集系统提供实时天气预报、实时雨量信息、实时/历史台风路径、实时卫星云图等气象信息,滑坡、泥石流等隐患点基本信息及监测信息,并结合群测群防监测到的水雨情信息进行汇集统计,预报给决策子系统,决策子系统经过判断后将危险信息传于预警系统,最后预警系统将信息发给防汛人员,之后在传给社会公众,这样山洪灾害的预警就启动了。
2.2 需求描述 2.2.1. 业务需求
2.2.1.1. 水雨情监测系统
通过建设实用、可靠的水雨情监测系统,扩大山洪灾害易发区水雨情收集的信息量,提高水雨情信息的收集时效,为山洪灾害的预报预警、做好防灾减灾工作提供准确的基本信息。
水雨情监测系统以雨量监测为主,必要时辅以水位监测和流量监测,设计内容主要包含水雨情监测站网布设、信息采集、信息传输通信组网、设备设施配置等。
水雨情监测系统监测项目主要包括降雨量、水位。站类主要包括雨量站、水位站。雨量站监测雨量信息,水位站监测的信息主要包括雨量和水位。根据山洪灾害预警的需要和各地的建站条件,考虑山洪灾害易发区地形复杂、降雨分布不均、群众居住分散、地方经济发展不均衡等实际情况,水雨情监测站可建成简易监测站、人工监测站和自动监测站。 (1)简易监测站
为扩大水雨情信息的监测覆盖面,在山洪灾害防治区内的村、组设立简易监测站。因地制宜地配置简易的雨量、水位观测设施,采用直观、可行的观测方法进行水雨情信息的监测。利用本地区适用的传播方式进行信息的传输,达到群测群防的目的。
简易雨量站采用有雨观测、下大雨加强观测的工作体制,有条件时及时上报;简易水位站在有雨时或接到通知时观测,水位接近成灾水位时加强观测,有条件时及时上报。
(2)人工监测站
对于无条件建设自动监测站,但拥有公用通信资源(程控电话、移动通信网)的地区,按照人工观测站的技术要求建立相应的水雨情人工监测站。采用人工观测和管理的模式,通过语音或通话报汛进行雨量、水位信息的采集和传输。
人工监测站采用定时观测,定时报汛的工作体制,在暴雨天气状态下则加密观测、增加报汛段次。
(3)自动监测站
根据本地区的通信、经济条件,设立雨量、水位自动监测点。采用有人看管,无人值守的管理模式,配置相应的雨量、水位传感器,以及遥测终端及通信终端设备,实现水雨情信息的自动采集、传输。
自动监测站采用定时自报、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;人工置数信息应有反馈确认的功能。
2.2.1.2. 信息汇集与预警平台
根据各地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,建设省级或市级或县级防汛指挥部门山洪灾害防治信息汇集与预警平台,为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、信息查询、山洪预报决策、预警等服务。
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。基于平台的山洪灾害预警系统结构见图(2.2-1)。
图2.2-1 基于平台的山洪灾害预警系统结构图
计算机网络系统主要为系统数据接收、处理、加工与信息查询、预报决策、预警与信息发布、信息交换等服务提供硬软件平台。
数据库系统主要为系统维护管理、信息查询与服务、预报决策与预警提供数据信息。 在设计信息汇集与预警平台时,各地应结合本地现有的网络结构、通信信道、网管系统、网络设备状况,按照各自的山洪灾害监测预警系统对网络和通信的实际要求,充分利用现有资源,合理制定设计方案。
2.2.1.3. 信息汇集、信息查询子系统
信息汇集子系统与信息查询子系统主要包括监测站的实时数据接收处理和其它相关部门的共享与交换信息的处理以及各类信息的查询服务。
信息汇集子系统主要完成平台所辖各监测站的水雨情信息的实时接收、处理和入库。对其它相关部门的共享与交换信息经处理后按规定的数据库表结构存入数据库中。
信息查询子系统主要为防汛决策部门、系统维护管理等部门提供基于WEB方式的各类数据信息的查询服务。
信息汇集子系统主要由数据接收处理单元(硬件设备)和实时数据接收处理软件构成。 数据接收处理单元主要由数据接收通信设备、数据接收处理计算机、电源以及设备安装设施和避雷系统组成。
各自动监测站点的水雨情信息通过数据传输信道传输到平台后,进入数据接收处理计算