地质灾害监测预警系统方案目录第一章项目概述 (3)1.1项目背景 (3)1.2建设目标 (3)1.3需求描述 (4)第二章总体架构 (5)2.1系统架构 (5)2.2预警发布 (6)2.2.1发布权限 (6)2.2.2预警发布内容 (6)2.2.3预警信息发布对象 (7)2.3预警发布方式 (7)2.4预警发布通信方案 (7)第三章详细实现 (8)3.1概述 (8)3.2系统架构 (8)3.3水雨情监测系统 (10)3.3.1中心监控平台 (12)3.3.2前端采集设备 (13)3.4无线预警广播系统 (16)3.4.1预警中心系统 (16)3.4.2预警终端 (17)3.4.3预警信息发布流程 (17)3.4.4预警组网方式 (18)3.4.5相关设备的准备及安装 (22)3.5LED发布系统 (23)第四章总结 (26)第一章项目概述1.1 项目背景泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。
泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。
发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。
泥石流一般发生在半干旱山区或高原冰川区。
这里的地形十分陡峭，泥沙、石块等堆积物较多，树木很少。
一旦暴雨来临或冰川解冻，大大小小的石块有了足够的水分，便会顺着斜坡滑动起来，形成泥石流。
而我国是一个多山的国家，山丘区面积约占国土面积的三分之二。
据调查，全国所有的县级行政区中，有75%在山区，而这75%的山区县级行政区聚集了全国56％的人口。
由于山丘区居住的人口数量多、密度大、分布广，以及典型的季风气候导致的降雨时空分布不均和复杂的地形地质因素等，每年汛期，随着暴雨或冰川融化，极易形成泥石流。
居住在山丘区的广大群众的生命财产安全都将面临山洪、泥石流和山体滑坡等灾害的严重威胁，其中7400万人直接受到影响。
地质灾害的防御策略是“以防为主，防重于抢”，防御防治的方法是既要采取工程措施，提高工程防治标准，也要采取非工程措施，建立综合预防减灾体系，提高防灾抗风险能力。
综上所述，建立地质灾害监测预警系统，是防治山洪、泥石流、山体滑坡等地质灾害的一项重要的非工程性措施。
1.2 建设目标完整的地质灾害监测预警系统应同时具备：水雨情监测系统、LED灾情发布系统、无线预警广播系统。
水雨情监测系统应能够实时监测现场的地质数据，气候数据等，为预警信息的发布提供数据依据，并由LED灾情发布系统和无线预警广播系统进行预警发布。
当地质灾害发生时，系统能有效地发布预警信号，提示当地民众及时防范或撤离。
1.3 需求描述地质灾害监测预警系统主要包括水雨情监测系统、LED灾情发布系统和无线预警广播系统组成。
为更好地发挥系统的防灾减灾作用，还需建立群测群防的组织体系，加强宣传培训。
水雨情监测系统主要包括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。
该系统应集现场数据采集、无线数据传输、中心数据处理于一体，现场实时采集各种地质参数，通过无线网络的方式及时准确地传输到中心数据平台，中心数据平台对加值的数据进行处理分析，实时、准确地掌握、显示现场的一切地质变化，及时生成预警信息。
LED灾情发布系统应包含以下部份：中心信息发布平台、无线通信终端、现场LED显示屏等。
若现场发生灾情，水雨情监测系统生成预警信息后，可及时通过LED发布平台向现场发布醒目的LED文字预警，及时准确地将预警信息发布到现场，提醒现场民众及时做好预防、避险措施。
无灾情时还可播报气候信息，天气状况、灾害预防措施、灾害逃生方法等。
无线预警广播系统包括灾害防御预警平台、现场无线预警广播终端、高音喇叭等部分组成。
灾害防御预警平台应可实现对设备的分组管理，分组批量预警，应可实时监测现场无线预警广播终端的状态及故障信息，可实时监测现场无线预警广播系统的音量大小等。
现场无线预警广播终端应具有电话预警、短信预警等远程预警方式，当平台预警不可用时可以电话或短信等方式进行补充，并具有麦克风等本地预警方式进行本地紧急预警，多种预警方式可实现互补。
高音喇叭应具有覆盖范围大、音质清晰、防雷击等特点。
灾害防御预警平台在县级以上防汛指挥部门建立，地质灾害严重的区域应建立该系统，以获取实时水雨情信息，及时制作、发布山洪灾害预报警报。
现场群测群防预警包括手摇报警器、铜锣、号子等，当发生紧急情况时，可用这些手动报警设备进行紧急报警，紧急疏散民众，以减少民众的生命财产损失。
第二章总体架构2.1 系统架构预警系统主要包括预警信息的获取和预警信息的发布。
预警信息是通过县级的水雨监测系统的实时监测信息生成的报警信息。
预警信息发布是在预警信息生成后，由县级灾害防御指挥中心通过预警信息传输网络进行发布。
发布流程如下图预警信息通过监测预警平台制作、发布。
县级防汛指挥部门通过预警平台向县、镇、村及有关部门和单位负责人发布预警信息；各镇、村、组和有关单位，根据防御预案组织实施。
基于平台的预警流程如下图所示：乡村群测群防的预警流程：群测群防预警信息的获取来自县、镇、村或监测点。
由监测人员根据灾害防御宣传培训掌握的经验、技术和监测设施监测信息，发布预警信息。
各镇除接收县防汛部门发布或下发的预警信息，还接收群测群防监测点、村等的预警信息。
上游乡镇、村组的预警信息及时向下游乡镇、村组传输递。
群测群防预警流程如下图2.2 预警发布2.2.1发布权限预警发布的权限归县级防灾减灾负责人员或防汛部门群测群防进行预警的地区，预警发布权限归属县、镇、村的防汛负责人和监测预警员。
2.2.2预警发布内容预警发布内容包括：暴雨洪水预报信息，泥石流预报信息，山体滑坡预报信息，暴雨洪水监测信息，水库及山塘水位监测信息，降雨、山洪是否达到临界值，泥石流、山体滑坡灾害发生概率，流量监测信息预警信息等级等。
2.2.3预警信息发布对象预警信息发布对象为可能受地质灾害威胁的城镇、林场、乡村、居民点、学校、山矿企业等，根据预警等级确定不同的发布对象。
2.3 预警发布方式预警发布方式分为通信畅通下的预警发布和无通信网络下的预警发布方式两种。
在通信畅通时，预警信息发布单位或责任人利用INTERNET公网、语音电话、手机能话、手机短信等及时向下发预警信息，各级根据接收的预警信息，按照预案采取相应的措施。
在无通信网络（或通信网络中断）时，根据当地预警设置配置的情况和灾害危险情况，按照预案中事先确定的报警信号，利用发送手摇报警器、鸣锣、启动报警器和无线广播等方式，向灾害可能威胁区域发送警报。
2.4 预警发布通信方案灾害预警系统预警信息发布的传输途径：县灾害防御指挥部—>乡镇->行政村->户。
如遇紧急情况，县灾害防御指挥部可直接向乡镇、村发布预警信息，村可直接报告县灾害防御指挥部，并可直接向受威胁的居民和单位发布预警信息。
第三章详细实现3.1 概述地质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，中心预警系统，预警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通过无线网络发布，由LED显示屏进行实时显示，由预警广播终端进行紧急预警，民众在看到或者听到预警信息后及时进行预防或者撤离。
3.2 系统架构总拓扑图：整个系统由三个分系统组成，分别为：水雨情监测系统、LED灾情发布系统、无线预警广播系统组成。
水雨情监测系统负责采集现场雨量、山体位移甚至水位等数据并反馈到数据中心平台，中心平台对这些数据进行分析处理后生成预警信息，并经由LED发布系统及无线预警广播系统进行预警信息的发布。
3.3 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。
地质灾害中的水雨情监测系统包括中心监控平台和前端监测设备，主要是移位监测、雨量监测、水位监测和流量监测。
系统设计涉及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。
水雨情监测系统架构如下图：由于项目当地的环境条件限制，有些地方可能会出现运营商信号无法覆盖的情况，单纯通过GPRS方式无法达到通信要求，需要遥测终端机具有多种通信方式，根据地势的不同，可选采用卫星，超短波，短信，gprs进行数据传输。
（1）北斗卫星通信系统北斗卫星通信系统由卫星、接收站、中心站组成。
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接入方式主要有Internet接入、专线接入，可根据需求选用。
中心站根据接入方式不同，需配置接入Internet的固定IP或专线。
（3）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、避雷器等。
（4）短信通信利用短信通信实现数据传输，各地可根据需求采用点对点通信。
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。
对于有公网覆盖的地区，一般应选用公网进行组网，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，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，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。
3.3.1中心监控平台中心平台包含以下设施：✧服务器：用于布署中心平台。
✧监控中心平台：用于接收前端采集设备上报的数据，并对数据进行处理、分析，得出结论，发布警报信息。
中心监测平台由以下部份组成：（1）水雨情分析预报结合实时水雨情、气象预报信息，根据水雨情分析预报模型，对降水量、水位、山体位移等进行预测，并输出预测结果（文字、表格或图形）。
平台能实时监测各设备的状态及数据。
（2）预警信息生成模块根据预报成果及预警指标实时编制预警信息，并及时将预警信息发送至预警平台。
（3）系统维护和管理模块该模块可以对整个系统的内容进行添加和删除，具有控制系统权限的功能。
本模块为系统维护管理提供工具。
此外监测平台还具有数据入库、历史数据查询等功能。
3.3.2前端采集设备水雨情监测系统监测项目主要包括降雨量、水位、位移等。
根据山洪灾害预警的需要和各地的条件，考虑山洪、泥石流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，灾情监测站可建成简易监测站、人工监测站和自动监测站。
