地质灾害自动化监测系统平台解决方案.docx

《地质灾害自动化监测系统平台解决方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地质灾害自动化监测系统平台解决方案.docx（88页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、地质灾害自动化监测系统平台解决方案图1.2-2山洪灾害监测预警系统示意图（模式一）图1.2-3山洪灾害监测预警系统示意图（模式二）这种模式适宜于尽管山洪灾害严重，但经济条件差，不具备建立 山洪灾害防治信息汇集及预警平台的人、材、物等条件的地区；或者 山洪灾害总体不严重的区域。我国部分省级行政区面积大、人口密度 较小，市、县经济发展水平较低，山洪灾害防御立足于群测群防，依 靠建立县、乡（镇）、村、组防御山洪灾害的组织体系和加强宣传培 训，采用简易设施开展山洪灾害的监测预警工作。模式三：在市级行政区建立基于平台的山洪灾害预警系统，省、 市、县收集的山洪灾害防治相关信息汇集于系统，市级防汛部门根据

2、系统信息，及时发布预报、警报；县级防汛部门配置信息接受终端， 与市级防汛部门山洪灾害防治信息汇集及预警平台信息实现共享，县 级以下部门执行市级防汛部门的指令。同时县、乡（镇）、村、组建 立群测群防的组织体系，开展监测、预警工作。其系统结构见图1. 2-4o这种模式适宜于市级行政区内局部地区山洪灾害严重，县级行政 区经济条件差，防汛部门力量相对较弱，市级防汛部门更有能力建立 信息汇集及预警平台，发布预报、警报的区域。对不同山洪灾害特点、不同经济社会发展水平的区域要因地制宜 地制定山洪灾害监测预警系统建设方案。地处东部季风区、山洪灾害 严重的区域，若经济发展水平相对较高，宜采用模式一；省级行政区

3、面积大、人口密度小，市级、县级行政区经济发展水平较低的区域， 宜主要采用模式二；对市级行政区局部地区山洪灾害严重，县级行政 区经济发展水平较低，防汛部门力量相对较弱的区域，可采用模式三。图1.2-4山洪灾害监测预警系统示意图（模式三）各省（自治区、直辖市）可根据山丘区自然条件、经济社会状况、山洪灾害的特点，选用一种基本模式或多种基本模式组合，构建本省（自治区、直辖市）山洪灾害监测预警系统。各省（自治区、直辖市）要统筹考虑山洪灾害的严重性、防御的 迫切性，按照经济社会发展水平和轻重缓急要求，合理制定山洪灾害监 测预警系统实施计划。近期着重在山洪灾害重点防治区逐步建立山洪灾 害监测预警系统。2水雨

4、情监测系统设计通过建设实用、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。2.1设计原则(1)实用、可靠。山洪灾害防御水雨情监测站的环境条件恶劣, 监测人员的技术水平参差不齐，系统选用的监测方法、技术、设备应 注重实用、可靠，符合山洪灾害监测预警的实际需求。(2)突出重点，合理布设监测站网。山洪灾害分布面广，各省(自治区、直辖市)应优先考虑在当地和人民

5、生命财产危害严重的山 洪灾害多发区建立监测系统。在现有的气象及水文站网基础上，充分 考虑地理条件、受山洪灾害威胁的程度，以及暴雨分布特点，合理布 设水雨情监测站网。(3)简易监测为主，简易监测与人工监测、自动监测相结合。 根据山洪灾害发生点多面广的特点，监测以简易监测为主，因地制宜 地建设人工监测站和适量的自动监测站。(4)因地制宜地选择信息传输通信组网方式。信息传输通信组 网的设计应根据山洪灾害防御信息传输实际需求，结合各省(自治区、 直辖市)山洪灾害防治区地理环境、气候条件、现有通信资源、供电 情况、居民居住分布等实际情况，因地制宜地选择和确定通信方式， 以保证信息传输的可能性、实时性和可

6、靠性。充分利用现有的通信资 源，选择专网与公网相结合，节省系统建设、管理及运行的投资。2. 2监测方式及报汛工作体制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。其监测方式及报汛工作体制要求如下：(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

7、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

8、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。2.3监测站网布设要求山洪灾害监测站网规划应坚持以人为本的原则，满足山洪灾害预 报、预警的要求。站网布设时，应在对所在区域历史山洪灾害和经济 社会调查及河道资料分析的基础上，充分考虑山洪灾害易发区人口居 住密度以及学校、工矿企业的分布情况；同时应考虑充分利用水文气 象现有

9、站网，避免重复建设，考虑通信、交通等运行管理维护条件。 站网布设以雨量站为主、水位站为辅。（1）雨量站布设山洪灾害严重的区域原则上按照20100knr7站的密度布设自动或人工雨量站；在山洪灾害特别严重的乡（镇）、山洪灾害频发及人 口密度大的村组、山洪灾害易发区的暴雨中心，按照2030日2/站的 密度布设自动或人工雨量站，视测站重要程度和当地的建站条件、经 济条件确定自动站和人工站的数量。西部地广人稀、经济欠发达地区 自动和人工雨量站网布设密度可相对放宽。简易雨量站按照每个自然村（组）1个站进行布设。雨量站要尽量布设在代表性好、便于看管维护的地方。（2）水位站布设面积超过100 km?的山洪灾害

10、严重的流域，且河流沿岸为市、县、 乡政府所在地或人口密集区、重要工矿企业的，一般应布设水位观测 站，有条件的可布设自动水位站。流域面积50100 kn的山洪灾害 严重的小流域，如果河流沿岸有人口较为集中的居民区或有较重要工 矿企业、较重要的基础设施，一般应布设人工水位观测站或简易水位 观测站。山洪灾害严重的其它小流域，根据当地实际情况因地制宜布 设简易水位观测站。水位站宜设在人口居住区上游，地点应考虑预警 时效等因素综合确定。对于下游居民集中的水库（山塘），如果没有水位观测设施的， 增设适量的水位观测设施。水库、山塘水位站设在坝前。水位观测站集水面积在200km2以上，且山洪灾害特别严重，威胁

11、 市级、县级政府所在地的山洪沟，确有必要且经济条件允许时可进行 临时流量测验，建立测站水位流量关系用于推算流量，当条件变化导 致水位流量关系发生变化时，应增加流量测验并修订水位流量关系。对于已有的自动或人工监测站点应纳入本系统站网，其监测信息 相应进入县级监测预警平台。2. 4监测设备设施设计要求1简易监测站2. 4. 1. 1雨量观测简易监测雨量站信息采集设备设施设计技术要求如下：(1)各省(自治区、直辖市)应因地制宜地配置简易雨量观测 器。雨量观测器的承雨口径尽可能按照降水量观测规范规定的要 求进行设计；(2)为便于观测员能直观和方便地观测雨量，承水器皿可设计 为透明的装置，并根据区域内雨

12、情的临界值或降雨强度，在承水器皿 外进行划分或标注明显的预警标志。2. 4. 1. 2水位观测对于无条件设立水尺的观测站，则可采用简易、可靠的方法进行 人工监测，设计技术要求如下：(1)在岸边修建简易的水尺桩，水尺桩可设计为木桩式或石柱型;1山洪灾害监测预警系统设计原则及总体结构4设计原则41.1 总体结构62水雨情监测系统设计152.1 设计原则15监测方式及报汛工作体制162.2 监测站网布设要求17监测设备设施设计要求192.3 信息传输通信网设计23测站设备设施配置及投资控制343信息汇集与预警平台设计44设计原则443.1 平台组成与功能要求44计算机网络系统设计453.2 数据库系

13、统设计47平台设备配置与投资控制494信息汇集、信息查询子系统设计51设计原则514.1 信息汇集子系统设计52信息查询子系统设计534.2 子系统建设投资控制57(2)对于无条件建桩的观测站，可选择离河边较近的固定建筑物或岩石上标注水位刻度；(3)水位观测尺的刻度以方便观测员直接读数为设置原则，各 地应根据当地的实际情况，以现场标注致灾的临界水位值的方法，作 为预警的标准。2. 4. 2人工监测站2. 4. 2. 1雨量观测人工监测雨量站设计技术要求如下：(1)应配置虹吸式雨量观测设备；(2)确定设备的安装方式，设计必要的安装设施；(3)观测员按照报汛的要求，以语音或通话方式进行数据传输。2

14、. 4. 2. 2水位观测人工监测水位站设计技术要求如下：(1)对于新建的水位站需修建水位观测尺和观测道路；(2)观测员按照报汛的要求，以语音、短信或通话方式进行报 汛。自动监测站自动监测站应实现雨量、水位信息自动采集。在设计中，各地可 根据是否需满足基本资料收集的要求，增加固态存储的功能，其存储 容量应满足能连续记录1年的资料。2. 4. 3. 1雨量观测雨量信息采集设计主要包括雨量观测场地和雨量传感器，具体技 术要求如下：(1)雨量观测场地雨量监测站原则上不新建雨量观测场，已建有雨量观测场的 站，将雨量传感器放置在雨量观测场内；未建雨量观测场的站，则利用屋顶平台予以观测，但安装时应 注意与

15、建筑物、树木等障碍物的水平距离为障碍物高度的两倍。(2)雨量传感器承雨口 口径：200+ 6mm；分辨力：当测站为基本雨量站时，年平均降雨量2800mm的 测站采用0. 5mm的雨量传感器，年平均降雨量800mni的测站采用 0. 2mm的雨量传感器；对于非基本雨量站，南方湿润地区可选用1. 0mm 的雨量传感器，北方干旱或半干旱地区可选用0. 5mm的雨量传感器； 测量误差(准确度)：较大降雨量的误差采用实测降雨量与 其自身排水量相比较的相对误差检验；较小降雨量采用绝对误差检 验。不同分辨力的雨量传感器量测精度详见表2. 4T环境条件：工作温度0+ 50,工作湿度W95% (40)；可靠性指

16、标：在满足仪器正常维护条件下，MTBF225000小时。2. 4. 3. 2水位观测水位信息采集设计主要包括水位观测设施和水位传感器，具体技术要求如下:表2. 4-1不同分辨力的雨量传感器量测精度表(1)水位传感器选用目分辨自身排水量(mm)10W12. 512. 525. 00. 2mm0. 2mm2%0. 5mm0. 5mm4%1. 0mm士 1mm4%各省(自治区、直辖市)可根据实际情况选用浮子水位计、压力 水位计和超声水位计进行水位观测。对已建有水位自记井且可利用的 监测站选用浮子式水位传感器；未建井或不能建井的测站，视河流及 水情特点配备压力式(压阻式、气泡式)或超声式水位传感器，主

17、要 技术指标应满足：分辨率：水位传感器的分辨率为1cm。测量误差：95%测点的允许误差2cn), 99%测点的允许误差土 3cm。环境条件：工作温度-30+ 50,工作湿度95%(40)。可靠性指标：在满足仪器正常维护条件下，MTBF三25000小时。(2)水位自记观测井建设要求适宜新建水位自记观测井的测站，应以建设简易水位自记井为原 则。井筒可采用直立式或斜井式，一般可选用水泥管、钢管、铸铁管 或PE管；井口直径应根据所采用的浮子式水位计及有关水位观测技 术标准进行设计，同时需考虑防淤积的措施。(3)气泡压力式水位计安装要求气泡压力式水位计应放置在位于基本水尺断面处的仪器房内， 其传感器感应

18、探头需设置在水面以下。管道敷设时应沿河岸护坡顺坡而下，不能出现负坡，以免感压 管内结露，形成水栓。为解决大变幅水位观测问题，可结合各站实际情况，分多级敷 设压力感压气管或至中水处敷设感应探头。2. 4. 3. 3流量测验流量测验设计要求如下：(1)已建水文站利用现有的流量测验设施和施测方法进行测验。 对于水位流量关系较稳定的站点，以水位流量关系推流。(2)新建水位站需进行临时流量测验时，根据其地理环境和河 流的具体特性，因地制宜地开展流量测验，一般采用常规简易流量测 验方式，有条件的地区可采取半自动或全自动的测验方式。对于条件 较差的测站可采用浮标进行流量测验，浮标系数的率定可在中低水时 进行

19、。(3)流量数据采用人工置数、自动发送方式进行传输。2.5信息传输通信网设计信息传输通信网设计应从各省(自治区、直辖市)的山洪灾害监 测工作实际出发，主要针对系统中的自动监测站和人工监测站的数据 传输通信网络进行设计。2. 5.1常用水雨情数据传输通信方式水雨情数据传输常用的通信方式有卫星、超短波(UHF/VHF)、GSM短信、GPRS,以及程控电话网(PSTN)等。卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站、转发无线电波实现地 球站之间相互通信的一种方式，具有覆盖面大、通信频带宽、组网灵 活机动等优点。目前，在国家防汛指挥系统建设中用于测站与中心站 间数据传输的卫星信道主要选用海事卫星和北斗卫星。

20、(1)海事卫星(Inmarsat)通信海事卫星(Inmarsat)系统是目前世界上唯一为海陆空业务提供 全球公众通信和遇险安全通信的定位导航系统。在国家防汛指挥系统 数据传输组网中主要应用Inmarsat-C站的短数据通信功能实现点对 点的传输方式。其特点为：具有点波束，使得卫星站设备的体积和 功耗大大减小，可减少建设成本。Inmarsat-C通信频段使用的L 波段，基本无雨衰现象，能保证通信的畅通率。具有双向性，中心 站可对各测站进行远地编程、巡测和召测。运行费用按“短数据报 告”的包数予以计取。(2)北斗卫星通信北斗卫星系统是我国自主知识产权的军用卫星定位导航系统，覆 盖中国大陆所有地区和

21、海区，是真正意义上的无缝隙覆盖。北斗卫星 定位导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端3部分构成。 其特点为：容量大、数据传输时效快，系统上下链路每秒钟可同时 处理200个不同用户的不同业务或请求；传输延时小，可在3秒内 将用户（测站）的数据发送到用户数据中心；系统采用码分多址直 序扩频通信体制，抗干扰能力强，并在一定程度上保证了数据的保密 性；卫星通信设备集成度高，天线尺寸小，安装简单，可减少投资 成本；通信费用按每次发送的帧计费，每帧的报文长度可达到 lOOBytes；数据传输可靠性高，系统可提供两种通信“确认”方式。 在设计时需进行细致的信道测试工作，确定测站和接收中心的最佳通 信波

22、束。卫星通信的适用条件：所建监测站地处高山峡谷，且公网未覆盖 和无条件建专用网的区域。2. 5. 1. 2超短波通信超短波是指工作于VHF/UHF频段的信道，超短波通信的传播机理 是对流层内的视距传播与绕射传播。视距传播损耗小，受环境的影响 也小，接收信号稳定。但是，由于传播距离较短，一般需要建设中继 站进行接力。超短波信道的特点为：信道稳定，基本不受天气影响；技术 成熟，设备简单且易于配套；实时性能好；通信费用低。但在选 用时应考虑下列问题：在用户拥挤的地区（多为经济发达地区）， 同频干扰日趋严重。山区及远距离的超短波通信需在野外高处建中 继站，雷击是一个突出问题。因此无论从通信的可靠性还是

23、从节约通 信网建设投资来考虑，每条超短波电路的专用中继站均不得超过3 级。适用条件：所建监测站地处电信公用通信网不能覆盖，或位于低山和丘陵地区，且所需建中继站级数不超过3级的地区。2. 5. 1. 3 PSTN程控电话(PSTN)是普及程度最高的信道资源，它具有设备简单、 入网方式简单灵活、适用范围广、传输质量较高、通信费用低廉等优 点，可进行话音和数据的传输。PSTN信道用于数据传输具有优点：适用范围广(我国中东部地 区的乡镇已基本开通PSTN通信)；传输速率高，没有无线通信中经 常遇到的同频干扰问题，传输质量也较高；技术成熟、设备简单，价 格低廉。选用PSTN组网时必须认真对待的问题：传输

24、时效。由于PSTN 采用电路交换方式进行通信，建立通信要花费30秒左右的时间，在 系统容量较大、且采用通用调制解调器的条件下，时效慢的问题相当 突出，可通过在中心站安装多条同号电话线和配置MODEM池解决。 部分报汛站的电话属农话线路，线路质量不高，防御自然灾害的能力 低；当线路较长时，建设、维修费用也高，使它应用受到限制。当 采用通用的调制解调器时，其功耗相当大，使用中必须采取节电措施。 一般在不工作时，设计为休眠状态；在需要通信时，通过拨号上电或 电话振铃信号上电工作。PSTN属有线通信信道，防雷避雷问题格 外重要，若解决措施不得力，电话会构成引雷设备，极易造成设备因 雷击而毁坏。适用条件

25、：被PSTN网覆盖且电话通讯质量较好的地区。2. 5. 1. 4短信通信移动通信是我国近十多年来发展最快的一种通信系统，目前已覆 盖我国很多城镇，正逐步向农村扩展延伸，移动通信系统正得到越来 越广泛的应用，对于山洪灾害信息和警报的传输有着十分重要的实际 应用价值。目前可利用的短信通信有中国移动的GSM短信和中国联通 的CDMA短信。短信数据传输通信适用于GSM网或CDMA网所能覆盖的报汛站和 地区。利用短信息平台组网，具有以下优势：系统响应速度快，传 输时效好，信道稳定可靠。有些省份已建系统的运行表明，响应速度 仅为几秒钟，传输速率达9600bps,绝大部分报汛站的数据可在1分 钟左右到达中心

26、站，畅通率可达98%以上。系统容量较大，可传输 的数据量大。一条短信息所能容纳的数据量最多可达100字节以上。 无需中继，即可用于无线远程传输，加上它属于双向通信，可方便 地实施远程控制，所以组网十分灵活。设备体积小、重量轻、功耗 低。由于不需要架设室外天线，安装方便，不仅一次性建设投资少， 而且维护管理简单，运行费用低。适用条件：被中国移动通信网或中国联通通信网所覆盖的地区。2. 5. 1. 5 GPRS 通信GPRS是GSM系统的无线分组交换技术，不仅提供点对点、而且 提供广域的无限IP连接，是一项高速数据处理的技术，方法是以“分 组”的形式将数据传送到用户手中。GPRS是作为现行GSM网

27、络向第3 代移动通信演变的过渡技术，突出的特点是传输速率高和费用低。GPRS上行速率较GSM为高，下行速率则可达100Kbpso鉴于利用GPRS 的运行速度快、运行成本低，建议尽可能地利用GPRS传输。GPRS通信具有如下特点：(1) Internet识别：GPRS是无线分组数据系统，只要用户一 打开GPRS终端，就已经附着到GPRS网络上，用户通过GPRS系统的 网关GGSN连接到互联网，GGSN还提供相应的动态地址分配、路由、 名称解析、安全和计费等互联网功能。(2)永远在线：不像传统拨号上网那样，断线后需重新拨号。 用户随时都与网络保持联系，即使没有数据传送时，用户仍然在网上 与网络之间

28、还保持一种连接；(3)快速登录：连接时间很快，GPRS无线终端一开机，就已经 与GPRS网络建立了连接，每次登录互联网，只需要一个激活过程， 一般仅需1到3秒；(4)高速传输：由于GPRS网络采取了先进的分组交换技术，数 据传输最高理论值可达171. 2kb/s；(5)按量收费：GPRS网络按照客户接收和发送数据包的数量来 收取费用，没有数据流量的传递时，客户即使在线，也不收费。适用条件：已开通GPRS业务的地区。2.5.2 通信方式选用原则各省(自治区、直辖市)应根据现有通信状况和可利用的通信资 源，因地制宜地选用监测站的信息传输通信方式，通信方式的选用原 则为：(1)对于有公网覆盖的地区，

29、一般应选用公网进行组网；(2)对于公网未能覆盖的丘陵和低山地区，一般宜选用超短波 通信方式进行组网；(3)对于既无公网，又无条件建超短波的地区，则选用卫星通 信方式；(4)对于重要监测站且有条件的地区尽量选用两种不同通信方 式予以组网，实现互为备份，自动切换的功能，确保信息传输信道的 畅通。2.5.3 简易、人工监测站通信及设备配置(1)简易监测站简易监测站的设站目的是群测群防。当降雨将可能达到临界雨量 值或水位将可能达到临界水位值时，观测员可采用人工传递或采用对 讲机报告给乡(镇)、村防灾负责人，有条件的可采用电话或手机逐 级报送到县级防御指挥部；紧急情况时，可直接向村、组、户发出预 警。有

30、条件的地方可给观测员配置对讲机、移动电话等。(2)人工监测站人工监测站通常采用语音报汛进行数据传输，测站需要配备电话 线路和电话机，中心站配置语音卡和计算机，实现报汛信息的自动接 收、处理和入库；对不具备电话通信条件但已被移动通信所覆盖的地 区，测站可配置手机采用移动电话报汛，中心站人工记录校核后录入 到计算机。5预报决策子系统设计58设计原则585.1 系统组成59水雨情分析预测模块595.2 预警信息生成模块61系统维护和管理模块635.3 子系统软件开发投资控制656预警子系统设计666.1 设计原贝U66预警子系统的组成676.2 预警流程68预警信息的发布696.3 预警信息传输通信

31、网71投资控制757群测群防的组织体系77组织指挥机构777.1 分工与职责798宣传、培训及演练858.1 宣传85培训868.2 演练87对于没有公共通信可利用的地区，可根据测站距中心站的距离、 地形条件，采用短波通信或超短波通信方式报汛。采用短波通信，测 站和中心站均需配置短波电台、天馈线及电源。采用超短波通信测站 和中心站均需配置超短波电台、天馈线及电源，距离较远或有阻挡时, 需建设中继站进行接力。自动监测站通信组网及设备配置自动监测站的数据传输通信，各省(自治区、直辖市)应根据当 地的通信资源及地形条件因地制宜地选用超短波、GSM短信、GPRS、 北斗卫星、PSTN通信方式组网。(1

32、)北斗卫星通信系统北斗卫星通信系统由卫星及网管中心、监测站、中心站组成，其 通信网络结构示意见图2.5-1。在北斗卫星通信网络中，监测站和中 心站需配置北斗卫星通信终端及天馈线等主要通信设备。(2) GPRS通信系统GPRS通信数据传输网络结构示意见图2. 5-2o GPRS接入方式主 要有Internet接入、专线接入，可根据需求选用。采用GPRS通信组 网，监测站需配置GSM/GPRS通信终端，中心站则根据接入方式不同， 需配置接入Internet的固定IP或专线。(3)程控电话(PSTN)通信在程控电话(PSTN)通信网中，监测站和中心站均需申请一门程控 电话，并配置有线MODEM和电话

33、避雷器等主要通信及避雷设备。PSTN 通信网设备配置见图2. 5-3o雨量水位雨量卫星计算机 网络图2. 5-1北斗卫星通信系统网络结构示意图移动内部网写PRS/GSMRTU数据采集终端测站短信服务中心服务器终端数据处理计算机接收中心站图2.5-2 GPRS通信组网结构示意图测站电话测控中心图2.5-3程控电话(PSTN)通信设备配置示意图(4)超短波通信在超短波通信网中，测站、中继站、中心站所必需的主要通信设备为超短波电台及天馈线、同轴避雷器，其典型的设备配置示意见图2.54。2.54。测站中继站测控中心图2. 5-4超短波通信设备配置示意图(5)短信通信利用短信通信实现数据传输，各地可根据

34、需求采用点对点通信或 申请特服号专线连接。用短信通信方式组成数据传输网，在测站需配置短信通信终端及 天线、SIM卡，中心站则根据选用的组网方式不同配置短信通信终 端及天线、SIM卡或者配置短信专用服务器及专线等，组网结构见图 2. 5-5。数据接收短信终端数据采集终端测站数据处理 计算机接收处理接收站图2.5-5 GSM通信组网结构示意图2. 6测站设备设施配置及投资控制 2. 6. 1简易监测雨量站简易雨量站需配置简易雨量观测器。简易雨量观测器要有刻度， 尽量采用透明材料，安装方式可因地制宜选用，可安装在屋顶或院子 内。考虑到观测员不是定时观测，为了及时进行降雨观测，建议有条 件的尽量加装观

35、测触发装置。简易雨量监测站设备设施配置及投资控 制见表2. 6-1 o表2.6-1简易雨量监测站设备设施配置及投资控制表序号设备设施名称单位数量控制价 格 （万元）备注1简易雨量观测器台10. 10注：有条件的地方，若配置通信设施，其价格另计。2. 6.2人工监测雨量站人工监测雨量站以人工观测雨量，通过电话语音报汛系统将数据 传输至数据接收处理平台；或通过移动电话以话传的方式进行传输。 因此，人工监测雨量站主要配置雨量观测设备，并安装一门程控电话。 在数据接收处理接收平台的工作站中配置语音卡，即实现人工监测雨 量站的自动传输的功能。人工监测雨量站的设备组成结构见图2. 6-1, 其设备设施配置

36、及投资控制见表2. 6-2o数据接收平台（内置语音卡）数据接收平台（内置语音卡）图2.6-1人工监测雨量站的设备组成及传输结构图表2.6-2人工监测雨量站设备设施配置及投资控制表序号设备设施名称单位数量控制价 格 （万元）备注1雨量计台10. 202初装电话门10. 20根据测站通信 条件选用其中 一种。3移动电话部10. 204短波电台台11.605超短波台10. 502. 6.3自动监测雨量站2. 6. 3.1组成及功能自动监测雨量站以遥测终端为核心，配置翻斗式雨量传感器、通 信终端、电源系统以及避雷系统，实现雨情信息的自动采集和自动传 输。雨量自动监测站采用太阳能浮充蓄电池方式供电。雨量

37、自动监测 站设备组成结构见图2. 6-2o翻斗式雨量计翻斗式雨量计遥测站 终端通信终端太阳能电池板充电控制器蓄电池图2. 6-2 雨量自动监测站设备组成结构示意图自动监测雨量站应具有以下功能：(1)可定时或实时自动采集雨量参数，采样间隔可设定；(2)能按定时或事件自报方式通过主备式信道发送数据，当第 一发送信道不通时，自动切换到第二信道发送(亦可采用单信道)；(3)具有现地或远地编程能力，可设置参数，改变路径，读取 数据；(4)可响应召测，接收来自测控中心的召测指令，根据指令要 求将当前值，或将过去的记录值，或将所有存贮的数据通过指定的信 道或指定的路径发送；(5)具有工况报告功能。2. 6.

38、 3. 2技术要求自动监测站的遥测终端、供电、防雷要求如下：(1)遥测终端具有自动采集水位、雨量的功能；具有定时自报和响应召测兼容的工作体制。对超短波组网，采 用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制，对人工置数信息要有反 馈确认的功能；具有人工置数接口，实现人工键入信息的发送；具有与卫星、超短波、有线电话、GSM、GPRS任意两种信道相 连的接口；环境条件：工作温度TOC45,工作湿度W95% (40)；可靠性指标：在正常维护条件下，设备的MTBFN25000小时。(2)供电要求为保证自动监测站设备能在雷电、暴雨、停电的恶劣条件下可靠、 稳定、正常的工作，自动监测站终端及通信设备采用太阳能板浮

39、充蓄 电池直流供电方式。为防止蓄电池电压过电或欠压现象，应配置相应 的充电控制器进行钳位控制。太阳能板的功率、蓄电池的容量以及充 电控制器，根据以下因素选配：设备功耗，包括守候功耗、工作功耗以及通信设备发送数据的 功耗；保证在45天连续阴雨天气情况下，能维持蓄电池正常工作；在连续45天阴雨天气后，能在1020天时间内，将蓄电池充 足；当地的日照指数；充电控制器的钳位电压阈值应保证电池充足且不因过充而损 坏。(3)防雷要求传输通信系统的防雷设计主要针对自动监测站及数据接收处理 平台的监测设备、通信信号线、传感器、电源等单元予以进行，具体 要求如下：当传感器信号线、太阳能板的引线过长时应尽可能接地

40、或在接地的金属管中穿过;采用超短波、电话通信信道组网的监测站，应安装相应的避雷装置；交流供电线应安装波放电流大、响应速度快的避雷器，避雷器 的7曳流能力不小于10KA；自动监测站接地电阻应10Q；数据接收处理平台接地电阻应 5Q o2. 6. 3. 3设备配置及投资控制自动监测雨量站设备设施配置及投资控制见表2. 6-3o表中所列 的通信设备可根据各站选用的数据传输通信方式进行相应的选配，太 阳能板的功率根据测站的供电要求进行确定。表2. 6-3自动监测雨量站设备设施配置及设备投资控制表2. 6.4简易监测水位站序号设备设施名称单位数量控制价 格 （万元）备注1传感器翻斗式雨量计台10. 20

41、2遥测终 端台11. 803通信终 端有线MODEM10. 10每个监测 站根据确 定的组网 通信方式 选用其中 的一种或 两种设 备。VHF通信终端 及天馈线台10. 50短信通信终端套10. 15GPRS通信终端台10. 15卫星通信终端 及天馈线台12. 604电源系蓄电池组10. 10统太阳能板及充 电控制器套10. 255避雷设 备电话避雷器个10. 10同轴避雷器个10. 10信号避雷器个10. 106接地系 统套10. 50简易监测水位站需设置简易的水尺桩，水尺桩可设计为木桩式或 石柱型；对于无条件建水尺桩的观测站，可选择离河边较近的固定建 筑物或岩石上标注水位刻度，刻度设置以方

42、便观测为原则，并标注致 灾的临界水位值，作为预警的标准。简易监测水位站设备设施配置及 投资控制见表2. 6-4o表2. 6-4人工监测水位站设备设施配置及投资控制表序号设备设施名称单位数量控制价 格 （万元）备注1简易水位观测设施套11.02对讲机对10. 402. 6. 5人工监测水位站人工监测水位站以人工观测水位，通过电话语音报汛系统将数据 传输至数据接收处理平台；或通过移动电话以话传的方式进行传输。 因此，人工监测水位站主要配置水位观测水尺1组，并安装一门程控 电话。在数据接收处理接收平台的工作站中配置语音卡，即可实现人 工监测水位站的自动传输的功能。人工监测水位站的设备组成结构见 图2

43、. 6-5,其设施配置及投资控制见表2. 6-3。1山洪灾害监测预警系统设计原则及总体结构1.1设计原则(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，加数据接收平台（内置语音卡）数据接收平台（内置语音卡）图2. 6-3人工监测水位站的设备组成及传输结构示意图表2.6-5人工监测水位站设备设施配置及投资控制表序号设备设施名称单位数量控制价 格 （万元）备注1观测水尺组11. 002初装电话门10. 20根据测站通 信条件选用 其中一种。3移动电话部10. 204短波电台台11. 605超短波台10. 50序号设备设施名称单位数

44、量控制价 格 （万元）备注1观测水尺组11. 002初装电话门10. 20根据测站通 信条件选用 其中一种。3移动电话部10. 204短波电台台11. 605超短波台10. 502. 6.6自动监测水位站2. 6. 6.1组成及功能水位自动监测站以无人值守、有人看管的管理模式建设。水位自 动监测站以数据采集终端为核心，实现水雨情信息的自动采集和远程 传输。配置翻斗式雨量传感器、水位传感器、通信终端、太阳能浮充 蓄电池电源系统、避雷设备。为实现人工观测水位及流量数据的自动 传输，配置人工置数器。水位自动监测站设备组成结构见图2. 6-4。雨量计水位计充电;制器遥测站 终端 蓄电池人工置数器太阳能

45、电池板图2. 6-4 水位自动监测站设备组成结构示意图水位自动监测站应具有如下功能：(1)可定时或实时自动采集雨量、水位参数，采样间隔可设定;(2)能按定时或事件自报方式通过主备式信道发送数据，当第 一发送信道不通时，自动切换到第二信道发送；(亦可采用单信道)(3)具有现地或远地编程能力，可设置参数，改变路径，读取 数据；(4)可响应召测，接收来自测控中心的召测指令，根据指令要 求将当前值，或将过去的记录值，或将所有存贮的数据通过指定的信 道或指定的路径发送；(5)具有工况报告功能；(6)具有人工置数功能。2. 6. 6. 2技术要求水位自动监测站的遥测终端、供电、防雷要求同自动雨量站。3. 6. 6. 3设备配置及投资控制自动监测水位站设备设施配置及投资控制单价见表2. 6-6o表中 所列的水位传感器根据测站的观测条件选用其中一种，通信设备可根据各站选用的数据传输通信方式进行相应的选配，太阳能板的功率根据测站的供电要求进行确定。如需进行水位流量关系率定的水位站，应根据测站情况配置率定 所需要的设备设施。表2. 6-6自动监测水位站设备设施配置