山洪災害是指山丘區(qū)由于降雨引發(fā)的山洪和由山洪引發(fā)的泥石流、滑坡等對人民生命和財產(chǎn)造成損失的自然災害。據(jù)統(tǒng)計，我國每年因山洪災害對國家和人民生命財產(chǎn)造成的損失約占自然災害造成的總損失的40%左右。

山洪災害不僅對山丘區(qū)的基礎設施造成毀滅性破壞，而且對人民群眾的生命及財產(chǎn)安全構成極大的威脅，制約山丘區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，已成為當前防災減災中的突出問題。在國家防汛抗旱總指揮部辦公室的規(guī)劃指導下，為了有效地防御山洪災害，保證抗洪搶險救災工作高效有序進行，最大限度地減少人員傷亡以及財產(chǎn)損失，保證社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，最大限度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，我們適時推山洪災害防治解決方案。

1、系統(tǒng)框架
山洪災害預警系統(tǒng)是防汛指揮系統(tǒng)的重要組成部分，遵循國家防汛系統(tǒng)的總體設計的框架，系統(tǒng)分為用戶界面層、應用分析層和系統(tǒng)支撐層。
系統(tǒng)用戶界面層
系統(tǒng)用戶界面是系統(tǒng)使用者與應用軟件之間的人機接口，主要進行信息展示和會商決策，并提供支持決策和會商過程的信息監(jiān)控、系統(tǒng)管理等操作界面。

實時汛情監(jiān)視
GIS平臺數(shù)據(jù)交換平臺
防汛基礎數(shù)據(jù)庫防汛業(yè)務數(shù)據(jù)庫
人機接口
基礎信息管理
監(jiān)測信息采集
預警信息發(fā)布
預報信息管理
防御預案管理
計算機網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡基礎設施服務器安全設施
…… 地理信息數(shù)據(jù)庫
短信預警平臺
人員物資管理
防汛信息服務
系
統(tǒng)信息管理
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系統(tǒng)應用層
系統(tǒng)應用層是系統(tǒng)的核心，提供預警指揮決策過程中所需的各種信息接收處
理、數(shù)據(jù)管理和分析計算等功能，完成預警指揮決策過程中各個階段、各個環(huán)節(jié)
的多種信息需求和分析功能，主要包括汛情監(jiān)控、信息服務、報表管理、預警服
務、會商管理、預案管理等。
系統(tǒng)支撐層
系統(tǒng)支撐層包括系統(tǒng)基礎設施支撐、平臺支撐以及數(shù)據(jù)支撐?；A設施是整個系統(tǒng)建設的基礎，為系統(tǒng)正常運行和安全提供保障。數(shù)據(jù)支撐主要包含各類防汛基礎數(shù)據(jù)，防汛業(yè)務數(shù)據(jù)等，是系統(tǒng)正確運行的基礎，同時還提供數(shù)據(jù)接收處理和數(shù)據(jù)交換服務，為上層功能子系統(tǒng)之間以及與其他系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)進行交換與緩沖。平臺支撐為系統(tǒng)應用層提供系統(tǒng)支持，主要包括GIS平臺、數(shù)據(jù)交換平臺和短信預警平臺。

2、系統(tǒng)的劃分
根據(jù)用戶的功能需求，建設山洪災害預警系統(tǒng)。預警系統(tǒng)設計劃分為水雨情監(jiān)測子系統(tǒng)、信息匯集與決策會商平臺子系統(tǒng)、預警子系統(tǒng)三個部分。

3、水雨情監(jiān)測子系統(tǒng)
水雨情監(jiān)測子系統(tǒng)監(jiān)測項目主要包括降雨量、水位。監(jiān)測站主要包括雨量站、水位站。雨量站監(jiān)測雨量信息，水位站監(jiān)測水位信息。

對設置的雨量、水位自動監(jiān)測站點實行責任制，采用有人看管，無人值守的管理模式，配置相應的雨量、水位傳感器，以及遙測終端及通信終端設備，實現(xiàn)水雨情信息的自動采集、雙向傳輸和實時控制。自動監(jiān)測站采用定時自報、事件加報的工作體制。

山洪災害嚴重的區(qū)域原則上按照20～100km2/站的密度布設自動或人工雨量站；在山洪災害特別嚴重的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、山洪災害頻發(fā)及人口密度大的村組、山洪災害易發(fā)區(qū)的暴雨中心，按照20～30km2/站的密度布設自動或人工雨量站，視測站重要程度和當?shù)氐慕ㄕ緱l件、經(jīng)濟條件確定自動站和人工站的數(shù)量。

水位站以實時觀測流域水位信息、滿足山洪災害預測預報的需求為原則，收集與災害相關的水文資料，分析、研究山洪發(fā)生的特點和規(guī)律，用于災害的預警預報、治理等，滿足山洪災害防治的要求，并可兼顧山丘區(qū)的水資源開發(fā)利用。

站網(wǎng)布設范圍主要針對重點防治區(qū)內(nèi)人口較為稠密、有較重要工礦企業(yè)或重要的基礎設施的山溪洪水災害易發(fā)的山洪溝。站網(wǎng)布設應符合?容許最稀站網(wǎng)?的原則。

自動監(jiān)測雨量站和水位站以遙測終端為核心，配置翻斗式雨量傳感器或水位傳感器、通信終端、電源系統(tǒng)以及避雷系統(tǒng)，實現(xiàn)水雨情信息的自動采集和自動傳輸。雨量和水位自動監(jiān)測站采用太陽能浮充蓄電池方式供電，并配備必要的避雷設施。
自動監(jiān)測雨量站和水位站的通信設備可根據(jù)各站選用的數(shù)據(jù)傳輸通信方式進行相應的選配，太陽能板的功率根據(jù)測站的供電要求進行確定。

自動雨量監(jiān)測站
自動雨量監(jiān)測站建議都設置在已有建筑物的屋頂上，將雨量傳感器放置在雨量觀測場內(nèi)；雨量站與建筑物、樹木等障礙物的水平距離為障礙物高度的兩倍以上。設備主要有：短信通信終端，太陽能板及充電控制器，信號避雷器。

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蓄電池
遙測站
終端
翻斗式
雨量計
充電控制器
太陽能電池板
通信終端
自動監(jiān)測雨量站功能設計
a.可設定采樣間隔，可根據(jù)雨強自動設定采樣間隔，可定時或?qū)崟r自動采集
雨量參數(shù)；
b.能按定時或事件自報方式通過主備式信道發(fā)送數(shù)據(jù)，當?shù)谝话l(fā)送信道不通時，自動切換到第二信道發(fā)送(亦可采用單信道)；
c.具有現(xiàn)場或異地網(wǎng)控編程能力，可設置參數(shù)，改變路徑，讀取數(shù)據(jù)；
d.可響應召測，接收來自測控中心的召測指令，根據(jù)指令要求將當前值，或?qū)⑦^去的記錄值，或?qū)⑺写尜A的數(shù)據(jù)通過指定的信道或指定的路徑發(fā)送；
e.具有工況報告和檢索功能；
f.具有雙向傳送和接收數(shù)據(jù)的功能。

自動水位監(jiān)測站
水位信息采集設計主要包括水位觀測設施和水位傳感器。
水位傳感器選用浮子式水位傳感器；水位自記觀測井建設簡易水位自記井。

井筒可采用直立式，選用水泥管；井口直徑1m左右，并考慮防淤積的措施。

主要設備有：短信通信終端，太陽能板及充電控制器，信號避雷器。
蓄電池
遙測站
終端
雨量計
充電控制器
太陽能電池板
水位計
人工置數(shù)器
通訊終端
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自動監(jiān)測水位站的功能設計
a.可設定采樣間隔，可根據(jù)雨強和水位自動設定采樣間隔，可定時或?qū)崟r自
動采集雨量、水位參數(shù)；
b.能按定時或事件自報方式通過第一信道發(fā)送數(shù)據(jù)，當?shù)谝话l(fā)送信道出現(xiàn)故障，自動切換到第二信道發(fā)送(亦可采用單信道)；
c.具有現(xiàn)場或異地網(wǎng)控編程能力，可設置參數(shù)，改變路徑，讀取數(shù)據(jù)；
d.可響應召測，接收來自測控中心的召測指令，根據(jù)指令要求將當前值，或?qū)⑦^去的記錄值，或?qū)⑺写尜A的數(shù)據(jù)通過指定的信道或指定的路徑發(fā)送；
e.具有工況報告和檢索功能；
f.具有雙向傳送和接收數(shù)據(jù)的功能；
g.具有人工置數(shù)功能。

信息傳輸通信網(wǎng)
數(shù)據(jù)傳輸方式的選擇：建議利用短信息平臺組網(wǎng)，具有系統(tǒng)響應速度快、系統(tǒng)容量較大、可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大、無需中繼、雙向通信等特點，可方便地實施遠程控制，所以組網(wǎng)十分靈活。

4、預警子系統(tǒng)
預警子系統(tǒng)建設是在監(jiān)測信息采集及預報分析決策的基礎上，根據(jù)預警信息危急程度及山洪災害可能危害范圍的不同，通過適宜的預警程序和方式，將預警信息及時、準確地傳送到山洪災害可能危及區(qū)域，使接收預警區(qū)域人員根據(jù)山洪
災害防御預案，及時采取預防措施，最大限度地減少人員傷亡。

預警信息獲取途徑可以為群測群防，預警信息的發(fā)布一般主要由群測群防監(jiān)測點上的監(jiān)測人員以及自動報警裝置通過預警信息傳輸網(wǎng)絡和其它方式完成。

預警發(fā)布方式
預警發(fā)布方式分為通信網(wǎng)絡暢通下的預警發(fā)布方式和無通信網(wǎng)絡(或通信網(wǎng)絡中斷)下的預警發(fā)布方式兩種情況。建立短信預警發(fā)布平臺和電話(或傳真)預警發(fā)布平臺，在規(guī)定的條件下由山洪災害預警系統(tǒng)軟件自動發(fā)送山洪災害預警信息。

通信網(wǎng)絡暢通時，預警信息發(fā)布單位或責任人利用語音電話、手機通話、手機短信、傳真、廣播等及時向下發(fā)布預警信息，各級根據(jù)接收的預警信息，按照案采取相應的措施。
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在無通信網(wǎng)絡(或通信網(wǎng)絡中斷)時，根據(jù)當?shù)仡A警設備配置情況和山洪災害危險情況，按照預案中事先確定的報警信號，利用鳴鑼、啟動報警器和無線廣播、高音喇叭喊話等方式，向災害可能威脅區(qū)域發(fā)送警報。

短信預警發(fā)布平臺提供短信群發(fā)功能，能向列表中的各級主管領導、責任人自動發(fā)送山洪災害預警短信。

電話傳真預警發(fā)布平臺能自動向列表中的各個單位傳送山洪災害預警信息或調(diào)度指示文件等，克服人工撥號打電話、發(fā)傳真，費時易出差錯的問題。

預警信息傳輸通信網(wǎng)
作為山洪警報傳輸及信息反饋的渠道和通路，通信網(wǎng)必須有效、實用，且應能滿足突發(fā)通信的需求。
預警信息通信方式選用原則：根據(jù)山洪災害的特點，可用于預警信息傳輸?shù)耐ㄐ欧绞接须娨?、廣播、Internet網(wǎng)絡、電話、傳真、移動通信、短信、報警器、鑼鼓號等。為保障預警信息能及時發(fā)布到鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村、組、戶，有條件的縣與鄉(xiāng)(鎮(zhèn))應盡可能建立雙信道的通信網(wǎng)絡，以保證一種信道通信中斷時預警信息能夠順利傳遞。
(1)固定時間發(fā)布的預警信息，考慮通信覆蓋面，可選擇電視或者廣播等與群眾生活聯(lián)系緊密的通信平臺。
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(2)不定時的山洪災害警報信息，時效性要求比較強，通過電話、移動電話等直通方式進行通信。對于特別緊急的情況，警報傳輸通信必須各種方式并用。
(3)對于鄉(xiāng)(鎮(zhèn))政府所在地可綜合運用固定電話、移動通信通話和短信、傳真、有線電視和廣播警報系統(tǒng)等多種方式。
(4)對于沒有公共通信條件，人口居住比較分散的偏僻山村，可以通過廣播、喇叭、鑼鼓、報警器、煙火、人力等根據(jù)已設定的預警信號發(fā)布預警信息。

預警設備配置：
短信預警系統(tǒng)：短信收發(fā)系統(tǒng)直接通過山洪災害預警軟件接口控制，自動的將預警發(fā)布信息和響應指令發(fā)送到責任部門和責任人，并實時接收部門和人員的反饋。
1、短信預警系統(tǒng)同決策支持系統(tǒng)連接，支持自動發(fā)送預警短信和手動發(fā)送短信功能；
2、支持金笛GSM MODEM（串口、USB口、PCI接口）、金笛短信貓池（串口、網(wǎng)口）、短信貓、短信網(wǎng)關接入；
3、能在很短的時間內(nèi)（不超過10分鐘）向所有預警對象發(fā)出預警短信；
4、支持移動、聯(lián)通、電信等各類營運商的手機用戶。

短信發(fā)布的主要方式有：
（1） 短信模塊接入：短信模塊，俗稱短信貓，是一種基于無線GSM技術的工業(yè)級的MODEM，是一種內(nèi)嵌GSM無線通信模塊，插入移動運營商的手機SIM卡，可以與移動運營商的短信中心建立無線連接，本地通過與PC的連接可以實現(xiàn)計算機控制應用系統(tǒng)實現(xiàn)自由的短信收發(fā)。配置一臺短信貓池，建立預警對象分類數(shù)據(jù)庫，通過預警決策支持系統(tǒng)，對監(jiān)測信息進行統(tǒng)計和分析，依照預警條件和級別，自動實現(xiàn)預警信息以短信群發(fā)的方式通知相關人員，同時提供手動發(fā)送預
警短信或其它短信功能。
（2）短信網(wǎng)關接入：短信網(wǎng)關集成了電信運營商的短信通道，無需購買短
信收發(fā)設備，安裝好軟件聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)即可通過移動/聯(lián)通/電信/網(wǎng)通短信網(wǎng)關
以特服號碼實現(xiàn)全網(wǎng)短信收發(fā)。
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預警短信發(fā)送是指由系統(tǒng)自動生成預警信息，由管理人員編輯預警信息內(nèi)容，自定預警對象，向其發(fā)送預警信息。
電話傳真預警發(fā)布系統(tǒng)：直接通過山洪災害預警軟件接口控制，以電話傳真方式自動逐一傳送警訊或調(diào)度指示文件到重點防汛單位，可實現(xiàn)自動重試和發(fā)送確認等功能。
無線廣播預警系統(tǒng)：將預警信息發(fā)布網(wǎng)絡延伸到村一級，有效解決預警信息發(fā)布?最后一公里?瓶頸。建設后將提高農(nóng)村防御自然災害能力、構筑農(nóng)村安全防控體系、維護農(nóng)村穩(wěn)定等方面也發(fā)揮了不可替代的作用。遇到汛警預報、緊急情況、重大事項，只要在廣播室里一喊，在最短的時間里向群眾廣而告之，讓大家很快行動起來。

預警信息的發(fā)布
預警發(fā)布權限：根據(jù)預警信息獲取途徑不同，預警發(fā)布權限歸屬不同的防汛負責人(或防汛部門)。
預警發(fā)布內(nèi)容包括：暴雨洪水預報信息，暴雨洪水監(jiān)測信息，水庫水位監(jiān)測信息，降雨、洪水位是否達到臨界值，流量監(jiān)測信息預警信息等級等。
山洪災害雨、水情臨界值確定:結合歷史山洪災害降雨雨強數(shù)據(jù)和全國現(xiàn)有防災措施，一般最大10分鐘降雨量超過5mm就可能引發(fā)一定規(guī)模的山洪災害。除了10分鐘雨強對山洪災害爆發(fā)起誘發(fā)作用外，最大1小時和24小時降雨量也與山洪災害的爆發(fā)密切相關，其中長時間的降雨量還決定山洪災害爆發(fā)的規(guī)模。

一般根據(jù)有雨量記載的多次山洪災害，我們可以用統(tǒng)計的方法推算出可能引發(fā)山接收設備無線收擴機發(fā)射前端發(fā)射天線無線發(fā)射系統(tǒng)
電話機
電腦
卡座
數(shù)字收轉(zhuǎn)機
DVD
調(diào)音臺
話筒
手機
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洪災害的最小臨界雨量作為防洪預案的依據(jù)。由于歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的局限，故準確臨界雨量還要經(jīng)過長時間實測數(shù)據(jù)來修正。