嚴(yán)建華

村級(jí)山洪災(zāi)害防治雨量采集預(yù)警終端研發(fā)及示范

嚴(yán)建華

在山洪災(zāi)害防治工作中，簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器是基層村民用于監(jiān)測(cè)降雨量、統(tǒng)計(jì)臨界雨量和發(fā)布雨量預(yù)警的重要設(shè)備，是群測(cè)群防的重要手段。為了進(jìn)一步加快實(shí)施山洪災(zāi)害防治規(guī)劃，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，建立基層防御組織體系，提高山洪災(zāi)害防御能力，中國(guó)水利水電科學(xué)研究院與北京國(guó)信華源科技有限公司共同在簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器的基礎(chǔ)上，研發(fā)出村級(jí)山洪災(zāi)害防治雨量采集預(yù)警終端。

技術(shù)現(xiàn)狀

全國(guó)山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目實(shí)施方案（2013—2015年）建設(shè)目標(biāo)提出：“通過(guò)本方案的實(shí)施，掌握我國(guó)山洪災(zāi)害的區(qū)域分布、影響程度、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等狀況，確定危險(xiǎn)區(qū)和預(yù)警指標(biāo)，進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)和群測(cè)群防體系，在重點(diǎn)區(qū)域逐步構(gòu)建非工程措施與工程措施相結(jié)合的山洪災(zāi)害防治體系”。針對(duì)這一目標(biāo)，簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器作為山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目非工程措施，還存在以下有待改進(jìn)的地方：一是人機(jī)交互性差，無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便設(shè)置預(yù)警指標(biāo)；二是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量小，不具備長(zhǎng)時(shí)間雨量存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)功能；三是報(bào)警機(jī)制不科學(xué)，容易產(chǎn)生誤報(bào)現(xiàn)象；四是采集到的雨量數(shù)據(jù)不能有效利用；五是設(shè)備功耗高，待機(jī)時(shí)間短，電池不能使用一個(gè)汛期。

改進(jìn)方向

簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器作為山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目非工程措施的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目中起到監(jiān)測(cè)降雨并實(shí)時(shí)報(bào)警的作用。針對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品存在的不足，北京國(guó)信華源科技有限公司和中國(guó)水利水電科學(xué)研究院在現(xiàn)有無(wú)線雨量采集預(yù)警終端WS—601基礎(chǔ)上，做以下幾個(gè)方面的改進(jìn)：

①更好的人機(jī)交互。采用全新按鍵交互式設(shè)計(jì)，可通過(guò)按鍵并結(jié)合液晶顯示屏對(duì)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括預(yù)警指標(biāo)、時(shí)間等；同時(shí)可通過(guò)按鍵查詢(xún)存儲(chǔ)雨量數(shù)據(jù)，包括報(bào)警指標(biāo)、日降雨量、降雨強(qiáng)度分布記錄等。

②更大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。針對(duì)現(xiàn)有簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器不具備長(zhǎng)時(shí)間雨量存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)功能的現(xiàn)狀，雨量采集預(yù)警終端采用更大的存儲(chǔ)空間，能有效存儲(chǔ)長(zhǎng)達(dá)3年的日降雨量記錄。

③更科學(xué)的報(bào)警機(jī)制。簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器作為雨量監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備，報(bào)警機(jī)制是關(guān)鍵，直接關(guān)系到報(bào)警情形的準(zhǔn)確性，因此更科學(xué)的報(bào)警機(jī)制能夠有效防止設(shè)備產(chǎn)生誤報(bào)現(xiàn)象；雨量采集預(yù)警終端除了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)雨量外，還引入多時(shí)段雨量統(tǒng)計(jì)概念，包括日降雨量、場(chǎng)降雨量等；將日降雨量、場(chǎng)降雨量與報(bào)警閾值相結(jié)合進(jìn)行報(bào)警機(jī)制的判斷，使得報(bào)警機(jī)制更加科學(xué)有效。

④更靈活的數(shù)據(jù)導(dǎo)出。簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器采集的雨量數(shù)據(jù)對(duì)降雨統(tǒng)計(jì)等有一定的作用，為了讓這些數(shù)據(jù)能夠得到有效利用，雨量采集預(yù)警終端具備串口數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可靈活導(dǎo)出。

⑤更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間。通過(guò)研發(fā)，使得室外集雨器和室內(nèi)告警器待機(jī)功耗都達(dá)到uA級(jí)別，在干電池供電的情況能連續(xù)值守至少10個(gè)月，遠(yuǎn)長(zhǎng)于一個(gè)汛期。

推廣應(yīng)用

在中國(guó)水利水電科學(xué)研究院與北京國(guó)信華源科技有限公司的密切配合下，本次村級(jí)山洪災(zāi)害防治雨量采集預(yù)警終端研發(fā)與示范推廣項(xiàng)目使得雨量采集預(yù)警終端具備多時(shí)段雨量統(tǒng)計(jì)算法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)雨量，并且顯示相應(yīng)的雨量信息，支持不同級(jí)別的聲光報(bào)警，同時(shí)還增加了現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便設(shè)置預(yù)警指標(biāo)的功能，能存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間雨量測(cè)量值，具有數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。改進(jìn)了前期山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目中簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器在建設(shè)和運(yùn)行中的一些弊端，特別是現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便設(shè)置預(yù)警指標(biāo)的功能、多時(shí)段雨量統(tǒng)計(jì)算法和分析功能，使得簡(jiǎn)易雨量報(bào)警器在山洪災(zāi)害防治中具有更強(qiáng)的適用性和可靠性。能存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間雨量測(cè)量值的功能有助于收集山丘區(qū)降雨資料，為預(yù)警指標(biāo)的驗(yàn)證提供第一手資料。

嚴(yán)建華，北京國(guó)信華源科技有限公司）