CN203192178U - 一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置，包括有线/无线网络、预警应急中心主站、预警监测分站、预警应急指挥中心、预警应急指挥分中心、移动预警应急指挥分中心、随身交互终端，预警应急中心主站通过有线/无线网络与预警监测分站、预警应急指挥中心、预警应急指挥分中心、移动预警应急指挥分中心、随身交互终端联通，所述预警中心主站与各种类型的预警应急终端可通过有线或无线网络进行双向通信，分析、存储各种数据，处理各种命令请求。本实用新型可支持多种通讯网络、可实现多种类型数据交互、可支持多种类型的终端，扩展性和机动性强。

Description

一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置

技术领域

本实用新型涉及一种自然灾害监测预警及应急响应管控平台，特别涉及一种可支持多种网络、可实现多种类型数据交互、可支持多类型终端的应用于移动作业的暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置。 

背景技术

2012年7月21日上午至22日凌晨2时，北京周末的一场暴雨引发内涝灾害，全市平均降雨量164毫米，为自1951年有完整气象记录以来最大降雨量。此次降雨最大点在房山区河北镇，降雨量519毫米；城区平均降雨量212毫米。据报道，已有数十人在北京大雨中丧生。近几年极端气象灾害频发，且呈常态化和扩大趋势，在暴雨的考验下，国内城市相继“看海”，暴露出我国城市排水标准普遍偏低的问题。另一方面，突发气象事件引发的灾害性越来越严重，直至在北京出现的人员伤亡的恶性事件。 

暴雨引发的城市内涝、泥石流、山体滑坡等灾害给人民群众生命财产安全带来严重威胁，给经济发展和社会稳定带来重大影响，已经成为当前防洪减灾中的突出问题。 

因此，必须尽快建立一套先进的暴雨洪涝灾害监测、预警和应急 指挥管理体系，提高防御手段、应对措施和减灾效果，为防御暴雨洪涝地质灾害，确保人民群众生命安全提供支撑，满足社会各界的迫切要求。 

在关心北京抢险救灾情况的同时，我们看到城市暴雨内涝的预警、应急抢险就成为此种事件中最重要的一环，现在的预警和应急抢险主要是通过相关气象单位和地方三防办，利用公共媒体和短信等方式向市民按强度级别发布颜色预警，市领导要亲自到三防办坐阵指挥，全市区县级的三防抢险热线全部打开，根据市民反映的险情实时调度抢险力量。这种情况下的预警一般比较笼统粗略，发布目标也不具针对性，因此预警的得不到市民的足够重视；而在应急抢险时，由于险情时间集中，地点分散，抢险热线和抢险力量不能发挥应有的作用。 

现有的灾情监测预警系统存在专用通信网络覆盖有限、通信方式单一且造价成本高、使用维护费用高、使用局限性大的不足，指挥中心无法迅速掌握灾害现场第一手的全面灾情信息，指挥中心和灾害现场之间无法第一时间进行紧急视频会商、应急响应和指挥决策。 

发明内容

本实用新型的目的，是克服现有技术中的不足，提供一种可支持多种通讯网络互联互通(包括有线网络、多种3G网络、4G网络、WIFI、卫星通信网络)、可实现多态信息双向实时交互、可支持多种移动智能终端的暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置。在各种不同的环境下，特别是针对某些具有移动性、突发性、紧急性和临时性 的使用环境，不受空间和地域限制，可在野外或移动状态下开展工作，实现在任何时间、任何地点可处理与业务相关任何事情的目标，以便更好地决策与管理。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为： 

一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置，包括有线/无线网络、预警应急中心主站、预警监测分站、预警应急指挥中心、预警应急指挥分中心、移动预警应急指挥分中心、随身交互终端，预警应急中心主站通过有线/无线网络与预警监测分站、预警应急指挥中心、预警应急指挥分中心、移动预警应急指挥分中心、随身交互终端联通，其特征在于， 

所述预警应急中心主站包括预警应急服务器、公众信息发布服务器； 

所述的预警应急指挥中心、预警应急指挥分中心、移动预警应急指挥分中心和随身交互终端通过有线/无线网络与预警应急服务器联通，预警应急服务器还与公众信息发布服务器联通，公众信息发布服务器通过Internet公网外联公众终端； 

所述预警监测分站包括分站主机、监测终端和预警终端，所述的监测终端和预警终端通过有线网络或无线网络与分站主机联通。 

所述移动预警应急指挥分中心，可以是车载式设备或便携式设备，所述随身交互终端，可以是笔记本电脑、PDA、智能手机、平板电脑、手持终端的任意一种或其组合。 

所述的预警应急服务器与公众信息发布服务器之间设置网闸。 

所述无线网络为3G网络、4G网络、WIFI网络、卫星通信网络的任意一种或其组合。 

分站主机内设有电源模块，可以由市电、太阳能电池板、蓄电池供电。 

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果； 

第一，暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置解决了在暴雨引发城市内涝、泥石流、山体滑坡等突发自然灾害时，应急指挥中心和灾害事件现场之间无法第一时间进行紧急视频会商、应急响应和指挥决策的问题。 

第二，暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置解决了需要进行紧急视频会议和应急指挥但又无条件使用卫星通信车的问题。 

第三，暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置不受地域、空间和单一通讯网络的限制，可支持CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等多种3G通信协议和4G通信协议，突破单一网络的局限，只要有多种通信网络中的任一种信号，即可实现音视频数据的无线远程传输、交互，从而实现信息双向交互、无线视频会议、无线实时管控和移动应急指挥的丰富功能。 

第四，在特定场所不具有3G和4G通信网络信号时，卫星通信单元可提供卫星通信链路，通过卫星信号完成平台数据传输。 

第五，各类信息和数据传输稳定、流畅。数据调度模块可以通过嵌入式软件调度网络控制接口，自动切换多种网络中信号较好的一个网络，以及根据多条链路的带宽和各自实时传输的数据量大小，自动 拆分、合并数据包，有效提高无线数据传输速率和稳定性。 

第六，多个监测终端可以同时使用，具有良好的可扩展性，并且监测终端可为移动式。 

第七，本装置软件部分采用完整且复杂的数据加密措施，具有良好的安全性和保密性。 

本实用新型可利用现有的任一3G网络信号、4G网络信号或卫星信号，提供各类信息的无线传输和交互，解决了传统监测预警装置和灾害事件现场之间无法第一时间召开紧急视频会议、实时会商、应急响应和指挥决策的问题。 

附图说明

图1为本实用新型装置结构框图。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。 

参见附图1，附图1是本实施例描述的一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置结构框图，本方案所描述的预警应急指挥装置是由有线/无线网络100、预警应急中心主站200、预警监测分站300、预警应急指挥中心400、预警应急指挥分中心500、移动预警应急指挥分中心600、随身交互终端700构成的多级联动预警应急响应系统。 

其中，预警监测分站300包括分站主机301、监测终端302和预警终端303。监测终端302是对所监测地段视频图像、音频声响、地 理位置、降雨量、水位、风速和风向等各种气象数据的实时监测，用于突发自然灾害时视频图像、音频声响、地理位置、降雨量、水位、风速和风向等气象数据的采集和传输。分站主机301是对监测终端302传输的采集信息进行处理和命令发送，分站主机301内设置数据处理模块、多模通信模块、数据调度模块、I/O模块、电源模块和控制模块，数据处理模块设置数据处理接口和数据传输接口，是对接收的各种监测采集模块终端数据进行模数格式转换、压缩编码和数据处理；多模通信模块其外部设置连接各监测采集模块终端接口，其内部设置网络通信单元，所述网络通信单元为CDMA2000通信单元、WCDMA通信单元、TD-SCDMA通信单元、WIFI通信单元、卫星通信通信单元，所述网络通信单元可通过有线网络、3G网络、WIFI、卫星通信网络为整个平台提供网络通讯和传输通道；数据调度模块设置网络控制接口，是主要负责数据接收、数据处理和分析管理，通过嵌入式软件调度网络控制接口，自动切换至多种网络中信号较好的一个网络，以及根据多条链路的实时带宽和实际传输的数据量大小，自动分配音视频数据以及设备运行状态数据；I/O模块用于状态显示、人机交互接口、音视频输入输出接口；电源模块，可以由市电、太阳能电池板、蓄电池的一种或多种供电。控制模块用于控制交通档杆的起降。监测终端302视频采集模块、音频采集模块、地理位置采集模块、降雨量采集模块、水位采集模块、风速风向采集模块连接数据处理模块的数据传输接口，数据处理模块通过数据处理接口连接多模通信模块，多模通信模块通过网络控制接口连接数据调度模块，多模通 信模块可同时建立多个通信链路，将分站主机301发出的数据指令传输到预警终端303的各个报警终端。预警终端303内设置警示灯、LED显示屏、高音喇叭、一键式应急报警电话，当自然灾害发生时，根据分站主机301的指令打开警示灯、LED显示屏显示灾害等级及各监测气象数据，必要时，高音喇叭提醒过往车辆和行人，行人发现紧急情况时也可通过一键式应急报警电话报警。 

其中，预警应急中心主站200包括预警应急服务器201、公众信息发布服务器202，中心主站200分析预警应急服务器201上分站主机301回传的各种气象信息数据和预警应急执行命令，分别设定不同级别的警情报警阙值和报警条件，以确定报警级别和级别处理信息，级别处理信息包括给出建议和发出命令，并自动将处理信息发布给公众信息发布服务器202、预警应急指挥中心400、预警应急指挥分中心500、移动预警应急指挥分中心600和随身交互终端700。公众信息发布服务器202接收到中心主站200发布的预警应急处理信息通过Internet公网发布，公众外联注册终端可通过Internet公网或者手机短信平台访问公众信息发布服务器202获取实时信息，预警应急指挥中心400根据灾害现场、预警应急指挥分中心500以及移动预警应急指挥分中心600提供的监测预警信息，并结合携带随身交互终端700的专家和领导，协同预警应急指挥分中心500和移动预警应急指挥分中心600进行应急处置和决策指挥。 

本实施例所描述的预警应急中心主站200通过有线/无线网络100与预警监测分站300、预警应急指挥中心400、预警应急指挥分中心 500、移动预警应急指挥分中心600、随身交互终端700联通，进行双向通信、分析、存储各种数据，所述有线网络连接采用TCP/IP协议，所述无线网络为3G网络、4G网络、WIFI网络、卫星通信网络的任意一种或其组合。 

本方案的系统体现了多级联动、各终端互联互通和信息共享的特征，首先各个监测终端302将现场视频、音频、地理位置、降雨量、水位、风速风向、温湿度等监测信息传回到中心主站200，如果监测信息达到警戒值，预警应急指挥分站将启动警示报警装置向该事发地公众发出警示信息。预警应急中心主站200将相关信息分发给各指挥中心，同时预警应急中心主站200会以网页或者短信的方式向公众发布预警信息。指挥中心工作人员根据实际情况向各个应急指挥分中心发出相应的应急抢险指令，同时应急相应人员携带移动式预警应急中心赶赴现场组织应急抢险工作。另外，对于不能赶往事发现场或指挥中心的专家或领导，可以通过随身交互终端了解情况、给出建议和发出命令等。 

预警应急中心主站200包括预警应急服务器201和公众信息发布服务器202，为保证数据信息的安全可靠性，两个服务器采用网闸207隔开。 

所有的指挥中心、分中心、预警监测分站、指挥车、随身交互终端通过有线/无线网络100和预警应急中心主站200连接，保证数据的可靠、稳定、安全传输。普通的注册用户通过公网或者手机短信平台访问公众信息发布服务器202，获取实时信息。 

预警监测分站、指挥车等分中心均可采用光纤、多种3G网络、4G网络、卫星网络等多种通信方式连接，保证信息在各种恶劣的环境下能稳定可靠地传输。 

预警监测分站的所有监测终端和警示报警终端都可采用无线连接，由锂电池供电。极大方便临时机动安装、快速建立暴雨内涝预警监测分站，为暴雨洪涝灾害防护和应急指挥系统搭建争取更多的时间。 

本方案所描述的暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置采用中心服务器含应用软件系统，以及各种类型的应急响应终端组成，所述中心服务器为传统技术手段，应急响应终端为自主研发技术，包括音视频及数据采集模块、数据处理模块、多模通信模块、数据调度模块，可应用在任何类型的应急响应终端。本实施例的应急响应系统具备站控层中心管理能力，应用层数据分析能力，过程层实施能力。具体布置：在站控层配置通信服务器、数据库服务器、WEB服务器、工作站及管理终端；应用层配置能够适应和实现气象环境数据分析、设备运行数据分析、音视频数据处理、环境参数设置、网络通信管理功能的系统软件平台；在过程层配置不同类型的管控终端以适应不同现场的移动管控要求，实施发挥管控能力，实现在任何时间、任何地点可处理与业务相关任何事情的目标，以便更好地决策与管理。 

本实施例所描述的装置是在分析总结暴雨引发的城市内涝、泥石流、山体滑坡等自然灾害的显著特征，并研究针对上述灾害的监测预警和应急响应的迫切需求后，从数据采集、分析、通信、预警、交互、 信息共享等方面设计预警监测分站的基本结构。由于暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置设计实施必须适应各种现场通信条件，所以必须采用支持多种终端灵活应用的形式，如：智能手机，平板电脑，专用的手提箱应急设备、车载式设备和飞行器，以适用于不同的灾害现场。不同类型的预警监测分站，均具备音视频及数据采集模块、数据处理模块、多模通信模块、数据调度模块、I/O模块和控制模块。 

所述监测终端的音视频及数据采集模块具备数据采集接口，可与多种传感器进行对接，采集现场各类数据信息(如：气象数据、专业仪器数据等、设备运行数据等)，具备音视频通讯接口及功能，采集现场音视频数据，同时可接入多种报警信号源，起到临时报警输入功能，并能够与其他通信设备连接，交互数据。 

音视频及数据采集模块将采集到的各种类型数据、音视频信息、报警信号以及其他接收到的信息，通过数据传输接口传送到数据处理模块中，数据处理模块将采集到的大量复杂信息进行格式编译、转换、编码、压缩，经过上述处理后的各种信息才能够流畅的在暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥系统中传输交互，便于其他终端获取。 

多模通信模块作为监测终端的数据交换中心，其内部设置多种网络通信单元，如CDMA2000通信单元、WCDMA通信单元、TD-SCDMA通信单元、4G通信单元、WIFI通信单元、卫星通信通信单元，将处理后的信息通过包括有线网络、多种的3G网络，如CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA，4G网络、WIFI、卫星通信网络在内的多种通信方式，传输至中心管控服务器(主站)以及其他 随身交互终端，并通过上述方式，接收中心及其他终端的数据。实现各种重要数据的交互传输。 

数据调度模块的设计作为多模通信模块指挥大脑，其内部设置网络控制接口，通过嵌入式软件调度网络控制接口，自动切换多种网络中信号较好的一个网络，以及根据多条链路的实时带宽和实际传输的数据量大小，自动分配音视频数据以及其他运行状态数据，有效提高无线数据传输速率和稳定性，保证监测终端在各种灾害现场的通信环境下能正常工作。 

I/O模块用于状态显示、人机交互接口、音视频输入输出接口。 

控制模块用于控制交通档杆的起降。 

上述模块有效结合，分工明确，能够全面实现不同灾害现场和监测预警与应急响应要求下的多种信息双向实时交互。 

本实用新型不受地域、空间和单一网络条件的限制。融合了多个电信运营商的多种3G网络、4G网络、卫星通讯网络和Internet网络的优势，在空间和距离上产生突破性拓展，只要有多种通讯方式中的一种信号，即可实现各类信息数据的无线远程传输、交互，从而实现灾情实时监测、无线视频会议、无线实时预警和应急响应功能，且数据传输稳定、流畅。数据调度模块可以通过嵌入式软件调度网络控制接口，自动切换多种网络中信号较好的一个网络，以及根据多条链路的带宽和各自实时传输的数据量大小，自动分配音视频数据以及设备运行状态数据，有效提高无线数据传输效率；多个随身交互终端可以同时使用，具有良好的可扩展性，做到了监测全面，传输快捷，预警 有效，响应及时，处置有力。 

以上是对本实施例的具体说明，很显然，本实用新型不仅局限于此，凡在本实用新型发明构思下所做的任何改变都将落入本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置，包括有线/无线网络(100)、预警应急中心主站(200)、预警监测分站(300)、预警应急指挥中心(400)、预警应急指挥分中心(500)、移动预警应急指挥分中心(600)、随身交互终端(700)，预警应急中心主站(200)通过有线/无线网络(100)与预警监测分站(300)、预警应急指挥中心(400)、预警应急指挥分中心(500)、移动预警应急指挥分中心(600)、随身交互终端(700)联通，其特征在于， 

所述预警应急中心主站(200)包括预警应急服务器(201)、公众信息发布服务器(202)； 

所述的预警应急指挥中心(400)、预警应急指挥分中心(500)、移动预警应急指挥分中心(600)和随身交互终端(700)通过有线/无线网络(100)与预警应急服务器(201)联通，预警应急服务器(201)还与公众信息发布服务器(202)联通，公众信息发布服务器(202)通过Internet公网外联公众终端； 

所述预警监测分站(300)包括分站主机(301)、监测终端(302)和预警终端(303)，所述的监测终端(302)和预警终端(303)通过有线网络或无线网络与分站主机(301)联通。 

2.如权利要求1所述的一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置，其特征在于，所述移动预警应急指挥分中心(600)，可以是车载式设备或便携式设备，所述随身交互终端(700)，可以是笔记本电 脑、PDA、智能手机、平板电脑、手持终端的任意一种或其组合。 

3.如权利要求1所述的一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置，其特征在于，所述的预警应急服务器(201)与公众信息发布服务器(202)之间设置网闸(207)。 

4.如权利要求1所述的一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置，其特征在于，所述无线网络为3G网络、4G网络、WIFI网络、卫星通信网络的任意一种或其组合。 

5.如权利要求1所述的一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置，其特征在于，分站主机(301)内设有电源模块，可以由市电、太阳能电池板、蓄电池供电。 

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