村级山洪灾害防治雨量采集预警终端研发及示范

严建华

村级山洪灾害防治雨量采集预警终端研发及示范

严建华

在山洪灾害防治工作中，简易雨量报警器是基层村民用于监测降雨量、统计临界雨量和发布雨量预警的重要设备，是群测群防的重要手段。为了进一步加快实施山洪灾害防治规划，加强监测预警系统建设，建立基层防御组织体系，提高山洪灾害防御能力，中国水利水电科学研究院与北京国信华源科技有限公司共同在简易雨量报警器的基础上，研发出村级山洪灾害防治雨量采集预警终端。

技术现状

全国山洪灾害防治项目实施方案（2013—2015年）建设目标提出：“通过本方案的实施，掌握我国山洪灾害的区域分布、影响程度、风险区划等状况，确定危险区和预警指标，进一步完善监测预警系统和群测群防体系，在重点区域逐步构建非工程措施与工程措施相结合的山洪灾害防治体系”。针对这一目标，简易雨量报警器作为山洪灾害防治项目非工程措施，还存在以下有待改进的地方：一是人机交互性差，无法现场简便设置预警指标；二是数据存储容量小，不具备长时间雨量存储统计功能；三是报警机制不科学，容易产生误报现象；四是采集到的雨量数据不能有效利用；五是设备功耗高，待机时间短，电池不能使用一个汛期。

改进方向

简易雨量报警器作为山洪灾害防治项目非工程措施的一项重要内容，在山洪灾害防治项目中起到监测降雨并实时报警的作用。针对现有产品存在的不足，北京国信华源科技有限公司和中国水利水电科学研究院在现有无线雨量采集预警终端WS—601基础上，做以下几个方面的改进：

①更好的人机交互。采用全新按键交互式设计，可通过按键并结合液晶显示屏对设备进行参数设置，包括预警指标、时间等；同时可通过按键查询存储雨量数据，包括报警指标、日降雨量、降雨强度分布记录等。

②更大的数据存储空间。针对现有简易雨量报警器不具备长时间雨量存储统计功能的现状，雨量采集预警终端采用更大的存储空间，能有效存储长达3年的日降雨量记录。

③更科学的报警机制。简易雨量报警器作为雨量监测报警设备，报警机制是关键，直接关系到报警情形的准确性，因此更科学的报警机制能够有效防止设备产生误报现象；雨量采集预警终端除了能够实时监测雨量外，还引入多时段雨量统计概念，包括日降雨量、场降雨量等；将日降雨量、场降雨量与报警阈值相结合进行报警机制的判断，使得报警机制更加科学有效。

④更灵活的数据导出。简易雨量报警器采集的雨量数据对降雨统计等有一定的作用，为了让这些数据能够得到有效利用，雨量采集预警终端具备串口数据导出功能，对存储数据可灵活导出。

⑤更长的待机时间。通过研发，使得室外集雨器和室内告警器待机功耗都达到uA级别，在干电池供电的情况能连续值守至少10个月，远长于一个汛期。

推广应用

在中国水利水电科学研究院与北京国信华源科技有限公司的密切配合下，本次村级山洪灾害防治雨量采集预警终端研发与示范推广项目使得雨量采集预警终端具备多时段雨量统计算法，能够实时监测雨量，并且显示相应的雨量信息，支持不同级别的声光报警，同时还增加了现场简便设置预警指标的功能，能存储长时间雨量测量值，具有数据导出功能。改进了前期山洪灾害防治项目中简易雨量报警器在建设和运行中的一些弊端，特别是现场简便设置预警指标的功能、多时段雨量统计算法和分析功能，使得简易雨量报警器在山洪灾害防治中具有更强的适用性和可靠性。能存储长时间雨量测量值的功能有助于收集山丘区降雨资料，为预警指标的验证提供第一手资料。

严建华，北京国信华源科技有限公司）