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1、XXXXX山洪灾害防治非工程措施建设项目技术方案目录1、技术方案建议书61.1基本概况61.2需求分析61.2.1监测预警业务分析61.2.2系统功能需求分析71.2.3系统数据流程分析71.2.4性能需求91.3建设内容及目标101.3.1建设目标101.3.2建设内容101.4系统总体设计111.4.1设计原则111.4.2设计依据121.4.3系统结构131.4.4系统数据流程141.5系统分项设计161.5.1监测系统161.5.1.1系统概述161.5.1.2设计原则161.5.1.3系统拓扑结构171.5.1.4系统详细设计181.5.1.5主要硬件设备261.5.1.6系统性能指
2、标271.5.2预警系统281.5.2.1系统概述281.5.2.2设计原则281.5.2.3预警指标的确定281.5.2.4详细设计311.5.2.5系统功能361.5.2.6预警系统流程361.5.2.7主要设备配置381.5.2.8系统性能指标381.5.3监测预警平台391.5.3.1系统概述391.5.3.2平台组成391.5.3.3硬件平台设计401.5.3.4软件设计平台461.5.4预案编制471.5.4.1编制目的481.5.4.2编制依据481.5.4.3编制原则481.5.4.4县级与乡（镇）级山洪灾害防御预案481.5.4.5村级预案511.5.5宣传、培训及演练531
3、.5.5.1宣传531.5.5.2培训531.5.5.3演练541.6主要设备性能、质量及技术参数551.6.1便携式计算机551.6.2微机工作站551.6.3激光打印机551.6.4传真机（县级）551.6.5传真机（乡镇级）551.6.6锣551.6.7翻斗式雨量计551.6.8气泡式水位计551.6.9RTU遥测终端551.6.10GPRS模块551.6.11太阳能电池板551.6.12免维护蓄电池551.6.13充电控制器551.6.14信号避雷器551.6.15监控计算机551.6.16路由器561.6.17防火墙561.6.18服务器561.6.19灾备服务器561.6.20视屏
4、转换器561.6.21网络机柜561.6.22交换机561.6.2310KW电启动发电机561.6.24无线预警广播系统561.6.25手摇警报器561.7货物组件配置（P141-143）562、安装方案562.1编制目的562.2施工设计原则572.3组织机构572.4现场管理计划592.4.1施工总体布置602.4.2施工流程管理612.4.3施工组织措施632.4.4技术设计协调632.4.4.1设计联络会632.4.4.2技术设计协调642.4.5现场安装调试642.4.5.1设备运输662.4.5.2设备安装及调试662.4.5.3系统整体测试692.4.6施工设备管理692.5质量
5、管理体系692.5.1质量目标及质量方针692.5.2质量保证体系712.5.3质量保证期及承诺762.5.4质量保证措施762.6安全生产管理方案782.6.1施工安全782.6.2硬件安全792.6.3软件安全802.7环境保护体系与措施813、检验、调试与验收建议书813.1系统出厂检验813.2现场开箱检验823.3系统安装调试检验833.4系统软件测试853.5系统整体测试863.6系统试运行检验863.7验收方案873.8质量保证期检验894、售后服务计划894.1售后服务894.1.1售后服务机构894.1.2售后服务流程904.1.3售后服务方式914.1.3.1热线服务914
6、.1.3.2远程网络服务914.1.3.3现场服务924.1.4售后服务期限924.1.5售后服务承诺及处罚措施924.1.6售后服务内容924.2技术培训944.2.1培训目标944.2.2技术培训措施944.2.2.1现场培训944.2.2.2维护培训954.2.2.3操作使用培训954.2.2.4培训考核954.2.3培训内容964.2.4培训质量保证介绍974.3技术升级975、技术服务975.1咨询服务975.2技术指导或现场排除故障975.3紧急异常情况的及时处理985.4项目跟踪及技术支持985.5备件更换995.6系统扩充、升级支持服务995.7持续的服务保障体系996、进度安
7、排1006.1总进度计划1006.2各控制性工期计划1006.2.1设计进度计划1006.2.2采购进度计划1016.2.3土建工程进度计划1016.2.4软件研发及测试计划1016.2.5联合测试间1016.3供货计划保证措施1026.4工期承诺书1061、 技术方案建议书1.1 基本概况1.2 需求分析1.2.1 监测预警业务分析监测预警业务流程如图1所示： 图1监测预警流程图1.2.2 系统功能需求分析1. 水雨情监测为了能快速、合理的对洪水及其发展趋势做出预警，预先制定防洪抢险调度方案，充分发挥预警工程设施的效能，本期项目需在阳新县完成基础雨情、水情信息采集网的建设，具体建设需求如下：
8、1） 建设自动雨量、水位监测站，雨量和水位实现自动采集，固态存储，数字化自动传输，以提高观测精度和时效性。2） 在信息传输方面，系统需根据现场情况采用不同的数据传输模块。3） 在系统集成方面，以水雨情信息接受、处理、查询的软硬件环境建设为重点，为进一步开发决策支持系统等打好基础，达到及时完成雨量和水位信息的收集、处理和存储。2. 预警系统为了能快速、合理的对洪水及其发展趋势做出预警，预先制定防洪抢险调度方案，充分发挥预警工程设施的效能，本期项目需完成预警系统建设，从预警中心到重点防护区域的报警体系；建立县、乡（镇）、村、组灾害防治的群测群防组织。1.2.3 系统数据流程分析山洪灾害防治监测预警
9、系统的数据流程如图2所示：图二 数据流程图其中包括的数据类型如下：1. 基础工情：县乡村基本情况，小流域基本情况，监测站基本情况，河流、水库、堤防等三类防洪工程信息；2. 实时水雨情：降雨，河道水情，水库水情；3. 空间地理信息：行政区划，道路，居民地，水系等；4. 社会经济信息：区内各行政区（县或区）人口，社会总产值、土地面积和耕地面积；城镇人口、社会总产值、大型工业企业、大型公共设施的分布情况等；5. 预警信息：产生的预警信息，相关人员信息，预警发布和相应信息等；6. 气象信息：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；7. 国土灾害信息：滑坡、泥石流等隐患点
10、基本信息及监测信息。现场采集的数据通过传输网络到县数据中心的监控计算机，监控计算机监控现场的实时数据和设备运行状态。管理人员可以从监控计算机和数据库服务器取得数据。上级单位及其子系统可从县数据中心的综合数据库取得数据。水文已建的自动雨量站可以从山洪灾害防治信息汇集与预警平台进行网络对接，存入数据中心数据库实现信息共享。对于气象信息以及上级部门转发的相关信息经处理后，按照统一的数据格式存入中心的数据库中。1.2.4 性能需求1. 雨、水情监测性能需求1) 可靠性数据采集要求准确可靠，系统的误码率、月平均畅通率、电路的衰落储备和外噪声恶化量等质量指标均满足水文自动测报系统技术规范（SL61-200
11、3）的要求。自动报讯设备保证测报工程迅速、准确、安全、可靠地传输水雨情信息： 数据丢失率：1*10-5； 畅通率和及时率：99%； 误码率：10-4 ； 系统可靠性：数据收集的与平均畅通率95%； 数据处理作业完成率95%； 主要设备平均无故障工作时间（MTBF）：25000h。 RTU能存储一年的原始水情数据，实现双向通信以及远程诊断、设置和维护等功能。2) 反应速度监测中心正确完成一次所属全部遥测站（含共享信息）的数据采集、传输、处理、入库的时间不超过5分钟。2. 预警监测性能需求1) 可靠性预警信息发布系统的建立过程中，尽量采用简单、易于掌握的预警方式或传输设备，将预警信息准确地传送到可
12、能受灾区域，使可能受灾区域的居民能及时采取相应措施，避免或减少人员伤亡。2) 经济适用、因地制宜山洪灾害预警通信主要负责向受山洪灾害威胁的城镇、乡村、居民点等及时、准确地发布气象水文情报、山洪警报和撤离指令等，同时及时收集反馈信息。由上逐级下传的预警信息最终要通知到受威胁的居民点和单位。作为山洪警报传输及信息反馈的渠道和通路，通信网必须有效、实用，且能满足突发通信的需求。1.3 建设内容及目标1.3.1 建设目标湖北省阳新县山洪灾害防治非工程措施建设项目建设目标是：按照山洪灾害防治规划的要求，坚持“以防为主，防治结合”的原则，充分利用先进的信息技术，建立覆盖阳新县及周边地域的监测站网，建立完善
13、、快速及时的信息传输网络，建立科学、高效地预警预报决策支持系统，建立有效的警报反馈机制和技术设施，向各级政府、相关社会机构和社会公众提供山洪灾害预警服务，争取有效防范时间，适时采取避灾措施，提高阳新县防御山洪灾害的水平和能力，并通过完善防御预案，强化群测群防体系，宣传防御知识等非工程措施，做到预知、预防、以防为主，最大程度地减少山洪灾害造成的人员伤亡和财产损失。1.3.2 建设内容阳新县山洪灾害防治非工程措施建设，主要包括山洪灾害普查、危险区的划定、临界雨量和水位等预警指标的确定、监测预警系统建设、责任制组织体系建立、防御预案编制和完善以及宣传培训演练等。阳新县按照湖北省山洪灾害防治规划的小流
14、域划分方法，全县共划分小流域18条，其中跨县小流域1条。具体建设任务为：1. 山洪灾害普查调查下列15个表的基本情况，包括县各乡村名称表、县简介、县各乡镇、村基本情况表、县山洪灾害影响情况表、县小流域基本情况表、县监测站名称代码表、县雨量监测站基本情况表、县水位监测站基本情况表、县历史山洪灾害情况、县河流基本情况表、县堤防基本情况表、县水库基本情况表、县山洪灾害防御预案、县警报响应部门表、县预警人员情况表；2. 危险区的划定根据山洪灾害普查表和湖北省山洪灾害防治规划确定全县的危险区域，并制作危险区图；3. 临界雨量和水位等预警指标的确定按照全国山洪灾害防治规划山洪灾害临界雨量分析计算细则（试行
15、）和小流域历史山洪情况确定临界雨量和水位等预警指标；4. 监测预警系统建设1） 本期建设一个县级中心，并建设1个县级暴雨预警平台。2） 在21条小流域中建设100个简易雨量站、3个自动雨量站、8个简易水位站、3个自动水位站；3） 建设8个无线预警广播电、100个人工预警点。5. 责任制组织体系建立建立县、乡（镇）、村、组、户五级山洪灾害防御责任制体系，组织指挥机构主要在县、乡（镇）、村建立。防御预案编制：本期编制1个县、5个乡（镇）、27村的防御预案。完善以及宣传培训演练：利用会议、广播、电视、报纸、宣传栏、宣传册、挂图、光碟机发放明白卡等方式宣传山洪灾害防御知识，做到进村、入户、到任，不断提
16、高人们的主动防范、依法防灾的自觉性，增强人们的自救意识和自救能力。对相关人员进行本县山洪灾害监测预警系统组成及技术、监测预警平台或信息终端使用与维护、计算机网络故障诊断和处理方法、自动监测站操作维修与运行管理、简易监测站及报讯等技术培训。组织开展2次山洪灾害避灾演练。1.4 系统总体设计1.4.1 设计原则1. 坚持科学发展观，体现以人为本的原则，以保障人民群众生命安全为首要目标，最大限度地减轻人员伤亡和财产损失。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
17、预报、警报，保障人民群众生命安全，最大限度地减轻人员伤亡和财产损失。2. 统筹兼顾，因地制宜，充分利用现有资源，不搞重复建设。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，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.坚持实用、高效、安全、可靠、规范、易用的原则。考虑本地区的降雨特点，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，指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
18、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、无限广播、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，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
19、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式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。1.4.2 设计依据1. 全国山洪灾害防治县级监测预警系统建设技术要求2. 水利部水资文199838号“关于颁发水文基础设施建设实施意见的通知”3. 全国山洪灾害防治规划山洪灾害临界雨量分析计算细则（试行）4. 湖北省山洪灾害防治规划5. 水文情报预报规范（SL25-2000）6
20、. 水文自动测报系统规范（SL61-2003）7. 降雨量观测规范（SL21-90）8. 水面蒸发观测规范（SD265-88）9. 水文自动测报系统通信电路设计技术规定（SL199-1999）10. 水位观测标准（GBJ138-90）11. 河流流量测验规范（GB50179-93）12. 水文巡测规范（SL195-97）13. 水情信息编码标准（SL330-2005）14. 水文自动测报系统技术规范（SL61-2003）15. 山洪灾害专题数据库表结构和信息上报技术要求1.4.3 系统结构山洪灾害防治监测预警系统由监测系统、监测预警平台和预警系统组成。系统总体结构如图3所示：（P14）1. 监
21、测系统监测系统的主要功能是及时获取山洪灾害有关信息并将其汇集到信息中心。该系统一般包括水雨情、工情、旱情、灾情等遥测站的基础建设及仪表设备安装，以实现雨量、水位、图像数据等信息的采集和传输，简易测站的信息由人工观测得到。同时通过建立与气象局、国土局等部门的网络连接实现与它们的信息交换。2. 预警系统预警系统包括短信平台、电话传真平台、有线或无线广播发布、网络发布及人工预警等多种方式，由位于中心站的预警发布控制中心及分布于各山洪灾害危险区或有关人员的告警终端装置组成。3. 监测预警平台监测预警平台是各类信息汇集、处理、应用、分析、发布、及服务的核心。信息汇集主要为计算机网络和通讯网络系统。网络系
22、统以县/区防办为中心，上连接省、市防办，下连接个测站，形成分级网络，支持信息的实时收集、传输和处理，为业务应用提供资源共享的网络环境。1.4.4 系统数据流程山洪灾害监测预警系统数据流程如下：1. 有关山洪灾害相关数据由监测系统采集并通过通信信道传输，由中心站的信息接收处理模块、处理，或经数据交换平台上传，汇集到中心站的山洪灾害信息库中；2. 山洪灾害信息库对有关数据信息进行分类处理、存储，通过预设的数据共享与访问控制机制，为山洪灾害信息管理及决策支持子系统和预警发布子系统提供数据服务；3. 监测预警平台提供数据监视、信息查询、分析、管理维护、预报分析、决策支持等功能，并通过人机接口，向有关领
23、导、专业技术人员、各部门工作人员和社会公众提供信息；4. 空间数据由地理信息基础平台处理并提供服务支持；5. 与有关山洪灾害部门及其他部门的信息共享通过相应的数据接口进行。山洪灾害监测预警系统的数据流程如图4所示。图四 山洪灾害监测预警系统的数据流程1.5 系统分项设计1.5.1 监测系统1.5.1.1 系统概述湖北省阳新县山洪灾害防治非工程措施的建设项目将在辖区内的重要预警区域建设雨水情监测系统。雨水情监测系统集雨情、水情信息采集、传输、存储、处理于一体，将大大提高雨情、水情信息采集的准确性及传输的时效性，能快速、合理的对洪水及其发展趋势做出预测预警，预先制定山洪预警调度方案，充分发挥已建工
24、程设施的效能，为管理决策部门提供科学高效的服务，确保国家财产和人民生命财产安全，最大限度减少因突发山洪灾害造成的经济损失和人员伤亡。1.5.1.2 设计原则1. 监测站网布设原则1) 实用、可靠山洪灾害防御区雨水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，要注重实用、可靠，符合山洪灾害监测预警的实际需求。2) 突出重点，合理布设山洪灾害分布面广，优先考虑在当地和人民生命财产危害严重的山洪灾害多发、易发区建立监测系统。在现有气象及水文站网基础上，充分考虑地理地质条件，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) 因地制宜地选择信息传
25、输通信组网方式信息传输通信组网的设计依据山洪灾害防御信息传输实际需求，结合山洪灾害防治区地理环境、气候条件、现有通信资源，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. 自动雨量站网布设原则1）分区控制原则：根据山洪灾害易发程度降雨分区，按照20-100km2/站的密度布设自动雨量监测站；在高易发降雨区、人口密度较大的山洪灾害频发区适当加密站点。2）流域控制原则：布设自动雨量监测站点时优先考虑山区的中小流域，站点尽量安装在流域中心、暴雨中心等有代表性的地段，并避开雷区。3）地形控制原则：山区降雨受地形的抬升作用，布设自动雨量站时充分考虑地形因素的作用。4）简易雨量站原则上以自然村为
26、单位进行布设，人员比较分散且受山洪威胁较大的自然村适当增加。5）易于实施原则。站网布设时充分考虑了通信、交通等运行管理维护条件。6）充分利用现有资源原则。已有的水文、气象等部门雨量监测信息纳入县级监测预警平台。3. 水位站网布设原则1）面积超过100 km2 的山洪灾害严重的流域，且河岸沿岸为县、乡政府所在地或人口密集区、重要工矿企业和基础设施的，布设自动水位监测站。2）流域面积100 km2 以下的山洪灾害严重的小流域，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，布设简易水位监测站。其他小流域，根据实际情况因地制宜布设简易水位计监测站。3）对于下游有居民集中居住的水库
27、、山塘，没有水位监测设施的，适当增设水位监测设施。对重要的小（I）型水库，可适当布设自动水位监测站。4）水位站布设地点考虑预警实效、影响区域、控制范围等因素综合确定，尽量在山洪沟河道出口、水库、山塘坝前和人口居住区、工矿企业、学校等防护目标上游。5）站网布设时考虑通信、交通等运行管理维护条件。6）已有的水位监测站监测信息通过数据共享进入县级监测预警平台。1.5.1.3 系统拓扑结构阳新县山洪灾害水雨情检测系统由采集层、网络层和数据接收层（中心站）：第一层为信息采集层，它主要由传感器、遥测终端机、供电设备、通信模块和防雷设备组成。第二层为通信平台，该层将采集设备采集的水雨情数据打包发送至数据中心
28、。根据本项目现有通信状况以及可利用的通信资源，本次建设的自动雨量、水位监测站将采用GPRS/GSM方式进行数据传输。第三层为数据接收层，由一台服务器实现，该层将接收到的水雨情信息自动解包与校验后写入水雨情数据库（同时发送确认信息到前端采集设备），在管理处中心数据库，直到收到确认信息后停发。图五 水雨情遥测系统拓扑结构1.5.1.4 系统详细设计1.5.1.4.1 站点分布根据布站原则确定本县的各类监测站的位置和数量，为满足山洪灾害预报、预警的要求，阳新县本期项目在21条小流域中建设100个简易雨量站、3个自动雨量站、8个简易水位计、3个自动水位站。1.5.1.4.2 通信网络设计1.5.1.4
29、.2.1 系统工作体制山洪预警-雨水情监测系统是以雨量监测为主，水位监测为辅，建设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。自动监测站采用自报式、查询一应答相结合的遥测方式和定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制。1.5.1.4.2.2 常用通信方式雨、水情数据传输常用的通信方式有GAM/GPRS、超短波（UHF/VHF）、卫星、程控电话（PSTN）等。1. GSM短信短消息业务（Short Message Service）是GSM系统中提供的一种GSM手机之间及与短消息实体（Short Message Entity）之间通过业务中心（Service Cent
30、er）进行文字信息收发的方式，其中业务中心完成信息的存储和转发功能。短信数据传输通信适用于GSM网所能覆盖的报汛站和地区。其通信示意图见图6.利用短信平台组网，具有以下优势1） 系统响应速度较快，传输时较好，信道稳定可靠。2） 短消息业务认为是GSM系统中最为简单和方便的数据传输方式，数据终端设备造价低，能兼顾手机进行中、英文信息交流目的。短消息中心可提供一条消息多目的地的功能。但GSM短信可收发最多160个字母、数字或最多80个汉字；站点较多和节假日容易造成信息堵塞，运行费用较高。3） 无需自建中继站，即可实现无线远传数据传输，组网十分灵活。4） 设备体积小、重量轻、功耗低。由于不需要架设室
31、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。图6 GSM通讯网络2. GPRS通信GPRS是GSM系统的无线分组交换技术，不仅提供点对点，而且提供广域的无线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高，下行速率则可达100Kbps。其通信示意图如图7所示。图7 GPRS通信示意图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
32、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：用户随时都与网路ibaochi联系，即使没有数据传送时，用户仍然在网上与网络之间还保持一种连接；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，每次登陆互联网，只需要一个激活过程，一般仅需1-3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得数量来采取费用，没有数据流量的传送时，客户即使在线，也不收费。3. 超短波
33、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，由于受地形影响，通信传播距离有限，远距通信或地形条件不好时一般需要建设中继站进行接力。雷击也是一个突出问题。4. 卫星通信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，具有覆盖面积大、通信频带宽、组网灵活机动等优点。但卫星通信费用昂贵，一般适合在高山峡谷或其他公网信号难以覆盖的地方建设。5. 程控电话PSTN通信程控电话（PSTN）是普及程度较高的信道资源之一，它具有设备简单、入网方式简单灵活、适用范围广、
34、传输质量较高、通信费用低廉等优点，可进行语音和数据的传输。其特点主要有：一次只能点对点通信、乡村线路质量和可靠性不高、设备易遭雷击而毁坏等。1.5.1.4.2.3 通信方式根据现有通信状况以及可利用的通信资源，本次建设的自动雨量水位站中，所有新建站安装位置均有公网信号，使用GPRS作为数据传输方式，GSM作为命令和数据传输的备用方式，在GPRS通信方式出现故障时，遥测终端自动切换到GSM方式，将数据传送到阳新县监测预警中心。并接受监测预警中心远程设置。1.5.1.4.2.4 数据格式为了保证系统的兼容性和一致性，减少不同城建单位系统兼容的环节，本系统采用统一的数据格式。数据格式主要用于RTU（
35、遥测终端机）和数据共享软件，按照规定的数据格式，监测预警中心通过GSM等信道接收短信和GPRS传过来的数据，并进行远程维护设置等命令下发，保证系统正常运行。1.5.1.4.3 供电系统设计1. 监测站供电系统自动监测遥测站的供电电源由太阳能板、充电控制器和免维护蓄电池组成。1) 供电方式的选择 稳定可靠的电源供应是系统正常工作的基本条件，本期项目所有自动监测站的供电方式均采用太阳能电池浮充的蓄电池进行供电。该方式电源系统为一独立系统，不与外界发生任何电气联系，避免了从电源上引入的各种电磁干扰和雷电干扰，并且不受当地交流供电质量的影响，可能性较高。 蓄电池能保证在20天连续阴雨天气情况下，维持设
36、备正常工作；在连续20天阴雨天气后，能在10-20天时间内，将蓄电池充足，采用充电控制器对蓄电池进行过充过放保护。2）充电控制器和智能电源管理太阳能充电控制器通过对蓄电池电压的实时监测，由控制电路对蓄电池的充电过程进行实时控制。当蓄电池处于安全充电范围时，由控制电路控制太阳能光板对蓄电池进行满充，以保证蓄电池能尽量充满；当蓄电池接近或达到充满状态时，由控制电路控制进行涓流充电，使蓄电池不过充。由此保证蓄电池始终处于安全充电状态，能有效延长蓄电池使用寿命。智能电源管理如电源状态检测、低电压挂起和自动恢复等功能由RTU负责完成。RTU还需具备电源状态的监测和报告能力，使中心站的运行管理人员能及时了
37、解电源系统的工作状态，一旦电源系统出现运行故障，运行管理人员能在电源系统失效前排除故障，保证遥测站稳定、可靠运行。2.中心站供电方式系统必须在全天候的条件下不间断工作，所有的设计都要考虑高可靠性工作的要求，中心站是整个系统的“中枢”，这就要求电源绝对可靠，不能中断，采用一般的市电很难做到这一点。因此，配备UPS不间断电源，保证中心站在突然停电时，UPS电源能立即启动。中心站是系统的数据收集传输的核心，由于其在系统中的重要性，考虑交流电源的抗干扰和避雷两方面因素，在交流电源输入端加两级避雷器和交流净化稳压滤波电源设备。1.5.1.4.4 系统防雷设计随着计算机技术、控制技术、通讯技术、显示技术的
38、发展和广泛应用，由于这些设备大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元，其对瞬间过电压的承受能力大幅降低，成为受雷电损害的主要设备，所以要采取严格的防雷措施，对于直击雷和感应雷（从信号线、电源线等感应雷电，以及由于直接雷引起的地线间的跨步电压）进行防范，主要采取以下方法：1） 设备机房敷设接地母线，设备接地端以最短距离与母线连接。2） 中心站交流电源输入端采取滤波、隔离、浪涌吸收等消雷措施。3） 严格强电和弱电分开敷设的原则，较长的信号线，例如水位计、雨量计电缆，应穿入金属管道埋地铺设，同时两端采用滤波、隔离、屏蔽等避雷措施。4） 遥测站采用蓄电池直流供电系统，保证测站连续运行，大大减少雷击
39、的机会。5） 防雷接地1. 防雷方案由于系统站点地处山区，环境比较恶劣，为保证系统能在雷雨天气期间安全运行，必须按有关要求布设防雷地网。根据瞬间过电压产生、危害途径和自控系统大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元及集控制、通讯、监测为一体且分散面广的特点，一般认为对信息系统要尽可能降低雷电带来的损失，就必须采取系统的、综合的防雷措施。特别应从配电系统防雷、自控系统网络线路防雷、建筑物防雷和合理接地等四方面着手。1） 配电系统的防雷当雷击输电线或雷闪放电在输电线附近时，都将在输电线路上形成雷电冲击波，其能量主要集中在工频至几百赫的低端，容易与工频回路耦合。雷电冲击波从配电线路进入自控设备的
40、电源模块以及从配电线路感应到同一电缆沟内的自控网络线上进入自控设备的通讯模块的几率比从天馈和信号线进入的要高得多。因此配电线路的防雷是自控系统防雷的重要部分。在高、低压进线都安装避雷装置。2） 通讯线、天馈线避雷自控系统通讯线一般都采用特制屏蔽双绞线（如DH+、MB+），并且一般在安装时都是穿管直埋（或电缆沟）铺设，所以雷电在此处的感应电压不高（1KV-2KV）。但由于其直接进入采集终端或计算机通讯口这一薄弱环节（正常电压一般为正负5V、12V、24V、48V等），故损害也很大。计算机数据交换或通讯频率是从直流到几十兆赫兹（据系统而定），在选用避雷器件时一般不采用氧化物避雷器，因为它的分布电容
41、大、对高频损耗大，除非对之进行特殊处理。通常避雷器中箝位二极管残压很低，若额定电压为24V，则残压在于24-30V之间。选用此类避雷器时应以通讯电平和频率或速率来确定，对于比较高频的讯号便需要特殊设计的防雷器以确保其阻抗与该系统对应，否则会有信号反射的现象。避雷器应靠近通讯接口处安装（减小反射损耗）。3） 监测站防雷由于遥测站点多设于旷野山坡或紧依于江河湖泊，堤坝水库旁，没有高大的建筑物遮挡，容易遭受直击雷的侵害，此外，遥测站设备的供电电源，通信天线，信号电缆、数据端口均容易遭受直击雷、感应雷、和雷电波侵害。因此采取有效的防雷措施是保证系统正常运行的重要保证。图8 监测系统防雷示意图遥测站防雷
42、总的原则是通过泄流，屏蔽等各种方式，尽可能实现遥测站建筑物及设备等电位，有效防止因雷电产生的强电流或过电压使设备遭受损坏。本系统遥测站的防雷措施如下：建设避雷接地系统是防止直击雷、感应雷危害的有效措施。该避雷接地系统由避雷针、防雷器（SPD）、接地体组成。我方在每个遥测站均建设避雷接地系统。避雷针采用直径为12mm的热镀锌圆钢，顶端磨尖，使雨量筒、太阳能电板、RTU等设备置于45角保护范围内。避雷针通过不小于直径8mm的热镀锌圆钢或者金属杆与接地装置连接，圆钢间、圆钢与接地体扁钢的搭线长度不小于6D。焊接处必须牢固并涂抹防锈漆。雨量筒信号线穿镀锌铜钢管敷设，进入RTU终端安装脉冲信号避雷器，以
43、防止引入感应雷。防雷器通过不下于0.5mm2与接地装置连接或通过金属杆与接地装置连接。遥测站接地网采用人工接地体装置，接地体埋地深度不小于0.6m，用4*40mm的镀锌扁钢制作水平接地体，50*5*2500mm镀锌角钢制作垂直接地体，垂直接地体间距5m。为了避免各导体间存在危险的高电位差。直击雷接地和感应雷接地接入同一地网。避雷接地系统的接地电阻不大于4，且阻值愈小愈好。避雷针、防雷器的引下线与接地体均牢固连接。2. 合理化建议太阳能电板线路也是雷电波侵入系统的一个途径，建议太阳能电板穿金属敷设，在进入RTU端安装直流电源防雷器。防雷器与地网可靠连接。1.5.1.5 主要硬件设备1.5.1.5
44、.1 人工监测站1. 人工雨量监测站1）概述2）工作原理及安装方式3）主要技术参数2. 简易水位监测站1.5.1.5.2 自动监测站1.5.1.5.2.1 监测站结构1.5.1.5.2.2 主要设备配置1. 雨量传感器1）主要技术参数2）工作原理3）主要功能2. 水位传感器1）主要技术参数2）气泡式水位计工作原理3）主要功能4）安装方式3. 遥测终端（RTU）4. GPRS/GSM通讯模块1.5.1.5.3 中心站1. 中心站组成2. 中心站主要功能3. 主要硬件配置1.5.1.6 系统性能指标1.5.2 预警系统1.5.2.1 系统概述预警系统建设是监测信息采集及预报分析决策的基础上，根据预
45、警信息危急程度及山洪可能危害范围的不同，通过适宜的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到山洪可能危及区域，使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案，及时采取预防措施，最大限度地减少人员伤亡。1.5.2.2 设计原则根据山洪灾害点多面广，且危害程度不尽相同的特点，预警系统的设计遵循下列原则：1. 可靠性。预警系统的建立过程中，要充分考虑到各地区域差异的影响，宜尽量采用简单、易于掌握的预警方式或传输设备，将预警信息准确地传送到可能受灾区域，使可能受灾区域的居民能及时采取相应措施，避免或减少人员伤亡。2. 经济适用、因地制宜。根据经济发展水平及技术条件的不同，综合考虑各地自然地理、现有通信资源、供电情况、居民居住地分布等情况，在保证预警信息能够以经济、适用、合理的方式发送。3. 充分利用现有资源，避免重复建设。在预警子系统的建立过程中，应充分利用现有的信息传输网络和预警设备。4. 预警信息系统建设与群测群防相结合。受经济技术水平条件的限制，山洪灾害预警须群测群防预警与建立技术手段先进的预警系统相结合，群测群防是现阶段山洪灾害监测预警系统的主体。1.5.2.3 预警指标的确定根据降雨及山洪灾害情况，结合地形、地貌、植被、水文地质等，确定各个小流域
