5G+北斗短报文技术助力太阳成物联山洪灾害监测预警解决方案

时间：2022-10-20

方案背景

我国的地形地貌复杂、人口众多和降雨时空不均的特点导致山洪灾害点多面广，风险长期存在，加之已建山洪灾害监测预警体系和群测群防体系整体尚处于初级阶段，处于山丘区坡高谷深的山洪灾害自动监测站点往往缺乏卫星通信信道，地面无网络覆盖或是网络信号弱，进而影响山洪灾害监测预警信息传送难，防御难度大。

因此，太阳成物联依托于强大的技术积累与行业资源，持续推进以高精度定位、物联网、5G通信为主要方向的技术融合，自主研发基于5G+北斗短报文的山洪灾害预警解决方案，实现实时山洪灾害数据同步与未来数据预测的系统集成，高效强化预报预警预演预案功能，全面提升山洪灾害监测预警方案的数字化、智能化水平。

方案概述

为了更能满足系统方案运行的可靠性和畅通率，满足山洪灾害精确预报的需要，太阳成物联研发工程师针对网络通信进行技术升级，将5G+北斗短报文技术高度集成于山洪灾害遥测终端，采用4G/5G移动通信为主，北斗卫星网络为辅的双信道方式，使其具有使用时间长、通信容量大、漏报率小等优势特点，保障山洪灾害自动监测站点传输迅速精准。同时，此方案基于北斗高精度定位技术，可实时获取山洪灾害区域位置，便于救援人员迅速开展抢险救人工作。

在通信方面，此方案在公网中断、地面网络较弱的情况下可利用北斗卫星网络实时在线监测降雨量、水库水位、河流水位等数据信息以及监测设备的运行状态数据，并及时回传监测信息至监控平台，为暴雨洪水预警、预报、调度和抗洪抢险提供及时准确的水文测报信息，有力支撑了防汛抢险工作。系统组成太阳成物联山洪灾害预警解决方案主要由感知层、网络传输层、平台层、应用层架构而成。

感知层

由太阳成物联5G+北斗山洪灾害遥测终端与地下水位、土壤含水率、土压力、翻斗式雨量计、工业照相机、超声波水位计、高清摄像头、GIS等前端感知设备建立连接，实时监测降雨量、水库水位、河流水位、监测设备运行状态等要素信息;

网络传输层

此方案支持采用5G、4G、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式，在洪水暴雨的灾害情况下，此方案可在地面网络信号中断或是较弱时迅速启用北斗卫星网络进行全天候无缝隙自动监测，实时数据采集保障山洪灾害信息数据及时传输;

平台层

在北斗卫星网络技术的支持下下发平台对前端传感设备的操作命令，同时支持前端传感设备上传监测数据，并通过服务器进行统计、分析与处理，以“一张图”形式实时展示重点监测区域的山洪灾害信息数据和预警信息;

应用层

所有信息数据都将下发至各级部门、运维单位、企业等，打通各个部门数据壁垒，实现业务协同，深化跨部门数据共享，有效地提高了对山洪灾害爆发的应急处理能力。

系统功能

01北斗短报文全覆盖山洪灾害重点监测区域采用北斗短报文全覆盖，一旦出现恶劣天气情况或是特殊灾害环境中，北斗短报文可自动开启进行自动化监测与采集，实现在信号弱、无公网的无人值守之地的水雨情信息采集和回传;

02全要素感知通过接入水压力、图像视频站、自动雨量站、GPS形变监测、超声波液位、测斜仪、次声监测、地表位移等传感设备，实现对视频图像、水位、降雨量、水温、气压、山体位移、设备状态量等全要素感知山洪灾害监测区域的实际情况;

03自动预警报警此方案具备预警阈值算法，当降雨量、水位、山体位移等监测数据超限，则可自动报警。若山洪灾害爆发时，监测区域会出现公网中断、地面无信号覆盖、通信基站遭破坏等紧急情况，导致监测信息无法回传，此时该方案所带的北斗短报文功能立即开启监测、采集与传输数据，实现双向通信确保预警信息及时发出;

04“一张图”管理太阳成物联平台采用B/S架构，GIS地理信息系统可视化显示，以“一张图”的形式实时显示测站点数、水位、降雨量、水温、气压、山体位移等信息数据，并对这一系列数据进行统计分析，在超预警阈值时可迅速通过电话、短信、微信、广播喊话、显示屏预警播报等形式通知相关负责人员，为防灾减灾提供实时信息服务。

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