一、方案概述
中小河流在防洪减灾体系中地位关键,但由于其数量众多、分布广泛,监测预报基础相对薄弱,易引发洪水灾害,威胁沿岸居民生命财产安全。本系统旨在构建完善的中小河流雨水情监测预报体系,提升防洪减灾能力。实现对中小河流雨水情信息的实时、准确采集与传输;运用先进技术进行精准的洪水预报;为防汛指挥决策提供科学、可靠的支持,最大程度降低洪水灾害损失。
二、系统架构
中小河流雨水情监测预报系统是一个综合的系统,它主要可以分为四个层次,分别是数据采集层、数据传输层、数据处理与存储层以及应用层。中小河流雨水情监测预报系统通过这四个层次的协同工作,实现了对中小河流雨水情的实时监测和预报,为我国的水文监测和防洪减灾工作提供了重要的技术支持。
数据采集层:整个系统的最前端,它的主要功能是收集各种水文参数,如水位、流量、流速、降雨量、蒸发量、泥沙含量等。这些数据通过安装在河流、湖泊、水库等地点的各种传感器进行实时采集,确保数据的准确性和实时性。
数据传输层:主要任务是将采集到的数据从采集点传输到数据处理中心。这一层通常采用无线通讯技术,利用4G/5G、北斗卫星等通信方式,确保数据在恶劣环境下也能稳定、快速传输。数据采集终端将采集到的雨水情数据打包发送至数据中心。
数据处理与存储层:整个系统的核心,它负责对传输过来的数据进行处理、分析和存储。这一层通常由数据服务器、应用服务器和监控大屏组成,主要实现数据的存储、计算、分析与监控等功能,及时对前端返回的数据进行处理,实时监测降雨量信息,根据水位及图像数据及时对下游地区进行预警。
应用层:是整个系统的最顶层,它直接面向用户,提供各种应用服务。这一层可以提供实时数据显示、数据查询、数据分析、报表生成等功能,还可以根据用户的需求进行定制化开发,提供更加个性化的服务。
三、系统功能
实时监测功能
数据实时展示:以地图、表格、曲线等形式实时展示各监测站点的雨量、水位、流量等数据,用户可直观了解流域雨水情现状。
实时报警:当监测数据超过设定阈值时,系统自动发出报警信息,通过短信、APP推送等方式通知相关人员。
历史数据查询与分析功能
历史数据查询:支持按时间、站点等条件查询历史雨水情数据,方便用户回顾历史情况。
数据分析:提供数据统计分析功能,如计算年平均降雨量、最高水位出现时间等,为防洪规划和决策提供数据支撑。
洪水预报功能
预报模型选择:提供多种洪水预报模型,用户可根据流域特点和需求选择合适模型。
预报结果发布:将洪水预报结果及时发布,包括洪水到达时间、洪峰水位等信息,为防汛抢险争取时间。
防汛决策支持功能
方案制定:根据雨水情监测和洪水预报结果,结合流域防洪工程现状,制定科学合理的防汛调度方案。
模拟分析:对不同防汛措施进行模拟分析,评估其效果,为决策提供参考。
四、系统特点
高可靠性:采用冗余设计,如双电源、双通信链路等,确保系统在恶劣环境下稳定运行;设备选用工业级产品,具备防水、防尘、防雷等性能。
高精度:选用高精度的监测设备,保证数据采集准确;洪水预报模型经过校准和验证,提高预报精度。
易扩展性:系统架构设计灵活,可方便地增加新的监测站点、功能模块等,适应中小河流流域发展变化。
智能化:具备智能数据处理、智能报警、智能决策支持等功能,提高工作效率和决策科学性。
五、系统价值
中小河流雨水情监测预报系统主要应用于对中小河流各类状况的全面监测,这系统不仅是防汛抗洪工作的基础性设施,更是其不可或缺的重要组成部分。该系统能够以迅速、及时且高度准确的方式,全面掌握中小河流域以及各类水库的降雨量、水位变化等关键信息。通过这些详实的数据支持,它能够为流域内的洪水预报工作提供及时且准确的基础性资料,从而有效提升防洪减灾的能力和效率。