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南京南瑞集团企业

南瑞山洪灾害监测预警系统(MTS2000)

  • 产品参数

一、产品概述

我国山洪灾害点多面广、发生频繁,山洪灾害的发生造成了重大人员伤亡和基础设施、生态环境的毁灭性破坏。每年因山洪灾害造成的直接经济损失约为400亿元以上,已经成为当前防灾减灾中的突出问题,是山丘区经济社会可持续发展的重要制约因素之一。

南瑞山洪灾害监测预警系统MTS2000功能覆盖在线监测、预警分析、山洪动态演进、风险分区制图、决策支撑、应急响应、信息服务等具有完整山洪灾害监测预警以及决策支撑功能的系统,并进行了多项新技术的开发和应用。本项目解决了山洪区恶劣野外环境下的一体化数据采集、低功耗视频图像采集传输、山洪态势预演、预测预警、灾情预测分析和实时指挥调度等国内山洪灾害防治领域的重大难题,为承担山洪灾害防治任务的山洪易发区构建了科学、准确、及时的山洪灾害数字防御体系,提高山洪灾害易发区水文信息采集、传输和洪水预警预报能力,可有效提升山洪灾害防御水平,改变山洪灾害日趋严重的局面,减少人员伤亡和财产损失,尤其是有效避免群死群伤事件。

二、主要性能

灾情数据采集装置

实时采集雨量、水位、流量、蒸发等信息并进行本地存储;

支撑图像采集和传输;

支撑和中心站采集系统之间通过GPRS、CDMA、短消息、VHF、北斗信道进行数据交互;

支撑通过远程信道进行对时、招测实时或历史数据,修改工作参数等操作;

支撑远程更新装置固件程序。

GPRS无线通信装置

TCP/UDP透明数据传输

支撑GPRS在线检测,掉线自动重拨.

支撑数据中心动态域名和IP地址访问

支撑多数据中心

支撑短信备份

基于弦式位移传感器和视频联动的山体滑坡监测

由传感器测量值报警引发视频传输的机制,即给位移设定一个报警值,当位移计测量值大于这个报警值时,由数据采集终端马上打开视频设备电源,启动视频传输。当传感器测量值小于报警值时,视频设备始终处于关闭状态。这种机制不仅可以有效节省功耗,同时也节省了传输费用。

基于GPS RTK技术的地表位移监测

使用自主开发的ACS04100 GPRS DTU和配套的数据转发App实现了基于GPRS信道的点对点RTK数据交换

数据采集平台

数据采集应用多线程技术,采集通道之间相互独立;

通信信道和协议可扩展,支撑多信道实时采集; 

支撑跨平台,采集和处理等后台服务可在UNIX/WIN下运行;

C/S与B/S混合模式的设计,提供客户端和浏览器应用界面;

集成化的监视、控制和管理界面,信道、采集站工作状态图形化展示;

具有本地ACCESS数据库,可独立运行,数据保存时间长度可配置;

运行参数在线可配置,且无须重新启动;

支撑自报式、应答式或兼容式工作体制;

自动采集和处理传感器数据并本地存储;

定时远程发送传感器数据和电池电压等工况信息、低电压告警;

定时自报、超阈值加报及远程召测传感器数据;

现场或者远程读取和修改遥测站运行参数、人工置数;

高精度实时日历时钟,现场或远程可校时;

接入多种通信设备,主备信道自动切换。

山洪灾害监测预警平台

MTS2000是国内首个可以提供在线监测、预警分析、山洪动态演进、风险分区动态制图、决策支撑、应急响应、信息服务等具有完整山洪灾害监测预警以及决策支撑功能的系统。在线监测装置不仅能够兼容传统的水雨情信息采集,同时适用于视频图像处理、传输等数据量要求较高的场合。并且针对装置在野外恶劣环境中可靠运行的需求,在低功耗、可靠性方面进行精心设计,相关技术指标大大领先于国内同类产品,甚至优于国外知名厂商的同类产品。

采用B/SApp架构设计模式,采用三层模式,Web客户端、业务逻辑层和数据服务层。

以基于Flex的WEBOS系统为主,通过GIS服务和BlazeDS提供的数据服务实现与Spring和Hibernate的数据和业务通信。

基于WEBOS分层多级数据融合的山洪预测预警联动技术,采用松散体系架构、分区WEBOS技术、分层多级数据融合技术和分布式联动预警技术,可实现智能化的灾前实时预测预警、灾中联动应急响应、灾后辅助评估决策。

基于无规则非结构网格模型和动态风险分区成图算法的山洪实时淹没模拟技术,结合二维浅水方程的水流控制方程、集成三角形网格求解浅水方程的Godunov型有限体积模型、并模拟具有复杂计算域和无规则非结构网格模型的二维洪水演进过程,可实现山洪动态淹没水动力学模型建模和洪水风险图的动态生成。

基于洪水动态演进模型和数字高程模型的山洪动态淹没仿真技术,实现了洪水淹没深度、淹没面积和淹没历时的模拟计算,并动态显示洪水淹没的演进过程,可全面掌握山洪灾情的发生和发展态势、灾情覆盖范围和历时等。

三、工程实例

南瑞山洪灾害监测预警系统MTS2000先后成功应用于湖南、新疆、海南、辽宁、黑龙江、山东、西藏等十多个省份工程现场,为当地防汛指挥部门科学决策和调度指挥提供了重要的技术支撑手段,受到了用户的广泛好评。本系统通过了水利部水利科技推广中心测评,通过了国家App产品检测中心、江苏省App产品检测中心检测,拥有发明专利4项,获得了2014年度南京市科技进步一等奖。南瑞山洪灾害监测预警系统MTS2000及浏阳市工程现场已被国家防总作为典型示范项目在防灾减灾领域全行业推广演示。

四、应用领域

本系统可广泛应用于水利行业的防灾减灾领域,如山洪灾害防治、防汛决策支撑、城市水安全、地质灾害预警等,适用于水利行业的流域、省级、地市级和县级多级行业管理部门。


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