無線山洪預(yù)警解決方案

□郭靖威 王兵兵 吳躍先 張立臣

無線山洪預(yù)警解決方案

□郭靖威 王兵兵 吳躍先 張立臣

無線山洪預(yù)警系統(tǒng)可通過GPRS數(shù)據(jù)、文字短信息、調(diào)頻廣播等方式進(jìn)行預(yù)警發(fā)布。通過對監(jiān)測信息采集分析，選取適宜的預(yù)警程序和方式，將預(yù)警信息傳送到山洪可能危及的區(qū)域，從而使該區(qū)域根據(jù)山洪災(zāi)害防御預(yù)案，及時(shí)采取預(yù)防措施，最大限度減少人員傷亡。

山洪災(zāi)害；預(yù)警；網(wǎng)絡(luò)

我國是山洪災(zāi)害極其頻繁嚴(yán)重的國家，每年汛期由降雨引發(fā)的山洪、泥石流、滑坡都會造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，全國2100多個(gè)縣級行政區(qū)中有1500多個(gè)在山區(qū)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，有7400萬人不同程度地受到山洪、泥石流、滑坡災(zāi)害的威脅。

最新的無線減災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，是一款基于GPRS/GSM等移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)或者語音通信的智能系統(tǒng)，可通過GPRS數(shù)據(jù)、文字短信息等通訊方式獲取預(yù)警信息并進(jìn)行廣播，還可結(jié)合傳統(tǒng)調(diào)頻廣播和室外喇叭進(jìn)行點(diǎn)對面的信息發(fā)送。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于水利、氣象、地質(zhì)災(zāi)害等行業(yè)，能進(jìn)行預(yù)警電話廣播、信息語音預(yù)報(bào)和本地廣播預(yù)報(bào)。

1.無線山洪預(yù)警系統(tǒng)方案

無線山洪預(yù)警系統(tǒng)分為兩種方式：一是GSM短信預(yù)警；二是無線廣播預(yù)警。山洪預(yù)警信息除選用語音電話實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息下達(dá)外還可采用短信方式進(jìn)行預(yù)警信息發(fā)布，此外，考慮到部分用戶可能無法通過手機(jī)及時(shí)接收預(yù)警的信息，尤其是當(dāng)災(zāi)害嚴(yán)重時(shí)電力無法保障，通訊基站遭到破壞，所以還增加發(fā)射調(diào)頻廣播、室外喇叭廣播的方式。

山洪災(zāi)害預(yù)警是在監(jiān)測信息采集及預(yù)報(bào)分析會商決策的基礎(chǔ)上，根據(jù)預(yù)警信息危急程度及山洪可能危害范圍的不同，選取適宜的預(yù)警程序和方式，將預(yù)警信息及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送到山洪可能危及的區(qū)域，從而使得接收預(yù)警的區(qū)域人員能根據(jù)山洪災(zāi)害防御預(yù)案，及時(shí)采取預(yù)防措施，最大限度地減少人員傷亡。

山洪預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)對象為山洪災(zāi)害威脅區(qū)的城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、居民點(diǎn)、學(xué)校、工礦企業(yè)等。預(yù)警內(nèi)容主要包括：暴雨洪水實(shí)時(shí)監(jiān)測信息；降雨、洪水位是否達(dá)到了臨界值；水庫及區(qū)域降雨、水位監(jiān)測信息；可能發(fā)生泥石流或滑坡的監(jiān)測和預(yù)報(bào)信息；山洪警報(bào)、搶險(xiǎn)救災(zāi)及居民遷移安置調(diào)度指令等。

2.系統(tǒng)組成及優(yōu)勢

無線山洪預(yù)警系統(tǒng)主要由短信預(yù)警發(fā)布平臺、無線廣播預(yù)警系統(tǒng)兩部分組成。

2.1 短信預(yù)警發(fā)布平臺

預(yù)警信息發(fā)布作為放置在防汛部門的一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，是整個(gè)山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的喉舌， 防汛指揮部設(shè)立短信平臺實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)區(qū)域人員發(fā)送。短信平臺通過預(yù)警系統(tǒng)分析引擎能自動生成內(nèi)置基本短信內(nèi)容及收件人。短信機(jī)要求能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出大量短信，設(shè)備性能穩(wěn)定，與計(jì)算機(jī)連接良好并具備自動啟動、群發(fā)等功能。支持移動、聯(lián)通、電信等運(yùn)營商用戶。

系統(tǒng)在對監(jiān)測信息進(jìn)行自動統(tǒng)計(jì)和分析后，按照預(yù)警條件和級別在本地發(fā)出預(yù)警聲警示，由系統(tǒng)管理人員根據(jù)預(yù)警信息內(nèi)容和預(yù)警對象，向其發(fā)送預(yù)警信息。預(yù)警信息輸入頁面要求使用方便，操作簡單，預(yù)警對象的選擇要求可實(shí)現(xiàn)群選，也可實(shí)現(xiàn)選擇到人，同時(shí)還具有臨時(shí)添加預(yù)警對象的功能。

2.2 無線廣播預(yù)警系統(tǒng)

在山洪災(zāi)害高頻發(fā)地區(qū)，利用無線廣播預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警是一種非常有效的方法。預(yù)警設(shè)備在接受到預(yù)警信息后，能夠在本地及時(shí)通過戶外高音喇叭發(fā)出警報(bào)，提前通知相關(guān)村民做好防范措施，減小損失。

廣播系統(tǒng)以村為單位建設(shè)，即在防治區(qū)所轄系統(tǒng)村委值班室配置一套預(yù)警廣播主站系統(tǒng)，下轄的各村組配置預(yù)警廣播終端機(jī)。調(diào)頻廣播預(yù)警系統(tǒng)配合GSM短信通信方式，加強(qiáng)了此預(yù)警發(fā)布方案的可靠性，尤其是當(dāng)GSM網(wǎng)絡(luò)被部分破壞后調(diào)頻廣播將發(fā)揮巨大作用。當(dāng)流域的降雨強(qiáng)度超過預(yù)警臨界值后，山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺能夠通過GSM短信發(fā)布預(yù)警信息到各村組的預(yù)警終端機(jī)和廣播主機(jī)上，由終端機(jī)和廣播主機(jī)將告警信息通過室外喇叭廣播給所在地的居民；同時(shí)廣播主機(jī)也會將告警語音用調(diào)頻廣播的方式發(fā)射出去，如果此時(shí)由于GSM網(wǎng)絡(luò)被破壞有個(gè)別終端機(jī)接收不到縣廣播預(yù)警平臺發(fā)過來的短信，就可接收到廣播主機(jī)用調(diào)頻廣播的方式發(fā)布信息。

3.使用說明及注意事項(xiàng)

3.1 預(yù)警指標(biāo)

預(yù)警指標(biāo)是指觸發(fā)山洪災(zāi)害的雨、水量臨界值。山洪災(zāi)害預(yù)警條件、預(yù)警時(shí)間已是否接近、達(dá)到、超過臨界雨量和成災(zāi)水位為主要的依據(jù)。

預(yù)警指標(biāo)的確定通過分析現(xiàn)有歷史災(zāi)害、雨量、水位資料計(jì)算得到。

一是臨界雨量。在一個(gè)流域或區(qū)域內(nèi)，降雨量達(dá)到或超過某一量級和強(qiáng)度時(shí)，該流域或區(qū)域可能發(fā)生山溪洪水、泥石流、滑坡等山洪災(zāi)害，這時(shí)的降雨量或降雨強(qiáng)度，稱為該流域或區(qū)域的臨界雨量。臨界雨量是及時(shí)發(fā)布山洪災(zāi)害警報(bào)的基本依據(jù)。

山洪災(zāi)害預(yù)警分為外部預(yù)警和內(nèi)部預(yù)警。外部預(yù)警的臨界雨量值設(shè)為3級，分別是黃色預(yù)警臨界雨量、橙色預(yù)警臨界雨量以及紅色預(yù)警臨界雨量。內(nèi)部預(yù)警是對值班人員的預(yù)警，可設(shè)置為接近外部預(yù)警臨界值時(shí)預(yù)警，預(yù)警臨界值分流域分級別設(shè)置。

二是成災(zāi)水位。溪河水位預(yù)警值是根據(jù)歷史山洪災(zāi)害發(fā)生時(shí)溪河水位變化情況確定，可將上游水情變化作為判斷是否對下游造成山洪災(zāi)害的主要預(yù)警依據(jù)。成災(zāi)水位應(yīng)根據(jù)水文觀測資料進(jìn)行校核與修訂。

河道水位站預(yù)警也分3級預(yù)警，當(dāng)河道水位超過警戒水位、保證水位或歷史最高水位時(shí)，向相關(guān)防汛責(zé)任人、下游沿河危險(xiǎn)區(qū)居民等發(fā)出相應(yīng)級別的預(yù)警信息。當(dāng)水位接近警戒水位時(shí)向值班人員發(fā)出內(nèi)部預(yù)警信息，提醒值班人員注意。

3.2 預(yù)警方式

一是自動預(yù)警。預(yù)警系統(tǒng)提供系統(tǒng)自動預(yù)警功能，當(dāng)某監(jiān)測站降雨強(qiáng)度超過該站所在流域臨界雨量時(shí)，系統(tǒng)將自動啟動預(yù)警系統(tǒng)，自動對流域內(nèi)相關(guān)各級防汛責(zé)任人發(fā)送預(yù)警信息。

臨界雨量可分級設(shè)置，包括黃色預(yù)警臨界雨量、橙色預(yù)警臨界雨量以及紅色預(yù)警臨界雨量。各級預(yù)警降雨臨界值在預(yù)警系統(tǒng)中可分流域設(shè)置。根據(jù)今后各年實(shí)際降雨成災(zāi)情況，可逐步修改以求更加科學(xué)準(zhǔn)確預(yù)警，系統(tǒng)提供預(yù)警模型維護(hù)功能。當(dāng)某流域降雨強(qiáng)度超過預(yù)警臨界雨量時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)布預(yù)警信息。

二是手動預(yù)警。預(yù)警系統(tǒng)提供手動預(yù)警功能，手動預(yù)警可自由選擇預(yù)警級別、短信內(nèi)容以及發(fā)送人群等，廣播系統(tǒng)可自由喊話，給危險(xiǎn)區(qū)發(fā)布各種預(yù)警信息。

當(dāng)預(yù)報(bào)有強(qiáng)降雨發(fā)生，降雨可能接近或達(dá)到臨界雨量，或者預(yù)報(bào)水位可能接近或達(dá)到成災(zāi)水位，將可能發(fā)生山洪災(zāi)害時(shí)，發(fā)布相應(yīng)預(yù)警信息。

3.3 預(yù)警流程

一是基于平臺的山洪災(zāi)害防御預(yù)警流程。山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的建立基于縣級平臺的山洪災(zāi)害防御預(yù)警系統(tǒng)，縣防汛指揮部門獲取省、市防汛指揮部門發(fā)布的預(yù)警信息，各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）政府接收縣級防汛部門發(fā)布或下發(fā)的預(yù)警信息，傳輸給村、組、戶。緊急情況下縣級防汛部門可直接對村、組發(fā)布預(yù)警信息。

二是群測群防山洪災(zāi)害防御預(yù)警流程。群測群防預(yù)警信息的獲取來自縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村或監(jiān)測點(diǎn)。由監(jiān)測人員根據(jù)從山洪災(zāi)害防御培訓(xùn)學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和監(jiān)測設(shè)施觀測信息，發(fā)布預(yù)警信息。縣防汛指揮部門接收群測群防監(jiān)測點(diǎn)、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村的預(yù)警信息，逐級發(fā)布。各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）政府除接收縣防汛部門發(fā)布或下發(fā)的預(yù)警信息，還接受群測群防監(jiān)測點(diǎn)、村和堤防等水利工程監(jiān)測點(diǎn)的預(yù)警信息。村、組接受上級部門和群測群防監(jiān)測點(diǎn)、堤防等水利工程監(jiān)測點(diǎn)的預(yù)警信息。

3.4 應(yīng)急響應(yīng)

山洪災(zāi)害預(yù)警可實(shí)行黃、橙、紅3色預(yù)警響應(yīng)機(jī)制。當(dāng)發(fā)出黃色預(yù)警時(shí)，縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）防汛部門應(yīng)進(jìn)入臨戰(zhàn)狀態(tài)，隨時(shí)收集了解雨、水情信息，密切關(guān)注山洪災(zāi)害的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，及時(shí)與村委會保持聯(lián)系。當(dāng)發(fā)出橙色預(yù)警時(shí)，縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村責(zé)任人應(yīng)進(jìn)入備戰(zhàn)狀態(tài)，密切關(guān)注雨、水情信息與山洪災(zāi)害的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，積極做好居民群眾緊急轉(zhuǎn)移的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。當(dāng)發(fā)出紅色預(yù)警時(shí)，縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村、組責(zé)任人應(yīng)緊急動員，及時(shí)組織人民群眾脫險(xiǎn)轉(zhuǎn)移，避免人員傷亡。如出現(xiàn)超歷史的特大暴雨、滑坡隱患出現(xiàn)崩塌前兆特征等緊急情況時(shí)，監(jiān)測信息負(fù)責(zé)人可直接向居民群眾發(fā)出緊急預(yù)警避險(xiǎn)信息，并同時(shí)向鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）防汛指揮部報(bào)告。

3.5 預(yù)警信息發(fā)布

在內(nèi)部預(yù)警、預(yù)警發(fā)布、啟動響應(yīng)過程中，系統(tǒng)通過移動短信通知防汛負(fù)責(zé)人員，短信的內(nèi)容根據(jù)預(yù)警信息自動生成。

縣山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)建立短信預(yù)警發(fā)布平臺和無線廣播預(yù)警發(fā)布平臺，在一定的條件下自動發(fā)送山洪災(zāi)害預(yù)警信息。為保證預(yù)警信息的發(fā)送，在各應(yīng)用點(diǎn)配置短信相關(guān)設(shè)備，建立預(yù)警信息發(fā)送平臺。

一是短信預(yù)警信息發(fā)布?？h防辦指揮中心開通1個(gè)專用的山洪災(zāi)害預(yù)警短信網(wǎng)關(guān)，利用山洪災(zāi)害預(yù)警決策支持系統(tǒng)，依照預(yù)警條件和級別，可自動實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號以短信群發(fā)的方式通知相關(guān)人員，并提供手動發(fā)送預(yù)警短信或其他短信功能。短信網(wǎng)關(guān)要求支持聯(lián)通、移動、電信，具有專用特服號碼，速度快、效率高。

二是廣播預(yù)警信息發(fā)布。采用無線調(diào)頻廣播進(jìn)行災(zāi)情預(yù)警，即通過在山洪災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū)建立無線語音廣播系統(tǒng)進(jìn)行災(zāi)情預(yù)警發(fā)布。

縣山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺通過諸如語音電話、短信等方式將預(yù)警信息下達(dá)到相關(guān)村鎮(zhèn)防汛值班人，再由村鎮(zhèn)防汛值班人通過村鎮(zhèn)廣播中心主站發(fā)布山洪預(yù)警信息到所轄村組。

配置在鄉(xiāng)鎮(zhèn)防汛值班室的廣播預(yù)警設(shè)備主要包括無線廣播控制主機(jī)、預(yù)警信息接收裝置以及大功率高音喇叭等報(bào)警裝置。系統(tǒng)采用一主多從方式，即一個(gè)廣播主站帶多個(gè)廣播終端機(jī)。廣播主站通過各種預(yù)警信息接收裝置獲取預(yù)警信息，再通過無線調(diào)頻裝置控制多臺分機(jī)進(jìn)行預(yù)警廣播。□

2017-03-06

郭靖威，男，漢族，河北省新聞出版廣電局監(jiān)管中心，工程師。

王兵兵，女，漢族，邢臺水文水資源勘測局，工程師。

吳躍先，男，漢族，河北省新聞出版廣電局監(jiān)管中心，主任。

張立臣，男，漢族，河北省新聞出版廣電局監(jiān)管中心，副主任。