病虫害监测预警技术

2024-05-05

病虫害监测预警技术(精选10篇)

篇1:病虫害监测预警技术

农业病虫害监测预警信息技术链研究与设想

病虫害监测预警是农作物保护的基础性工作,长期以来,积累了大量病虫害的资料,这些监测资料用于病虫害的预测预报和防治指导,发挥了重要的作用。但是,在信息化迅速发展的今天,各级病虫测报部门基本上仍采用传统的工作模式,对信息技术手段应用较少,因而存在工作量大、工作效率低、监测预警信息的时效性差等问题。迅速发展的信息技术能够为病虫害监测预警工作提供完善的技术支持。但到目前为止,应用示范的范围较小,采用的技术也只是某一个单独的技术,尚无成熟的满足病虫害监测各环节技术配套的应用案例。

本项目针对目前病虫害监测预警现状,提出了研究开发多传感器信息融合的病虫害监测及预警智能装置,通过自动采集装置采集图像、光谱、气体挥发物、温度等作物小气候信息,采用小波分析、主成分分析预处理数据,采用神经网络、支持向量机方法进行特征信息融合,采用D-S证据理论、贝叶斯网络方法进行决策层信息融合,实现病虫害的智能检测及预警。以此开发的智能监测装置,实现数据自动采集、预处理、存储、自动值守控制和无线、有线数据传输等,实现病虫害自动监测的全天候和无人值守。使用简单,运行可靠,维护费用低,适合于农村大田使用,具有广阔的推广价值。

为此,笔者在总结病虫害监测预警工作相关信息技术研究的基础上,就病虫测报部门开展信息技术应用的总体技术框架进行了设计,对具体实施提出建议。

一、病虫害监测预警各环节所涉及技术进展的研究

病虫害监测预警信息链各环节中涉及到传感器技术、数据库技术、网络和通信技术、专家系统技术、人工神经网络技术、全球定位技术(GPS,下称)、地理信息系统技术(GIS,下称)等。这些技术单独或部分集成应用的研究在国内、外均有报道。我国对其应用、研究如下。

1、数据采集获取技术传统的病虫害监测主要是根据农业部发布的病虫害监测调查规范进行调查.通过人工调查、人工记录,以档案形式保存数据.一些数据还需通过计算得到。在一些具备数据库系统的部门,数据需要人工输入计算机,并保存到数据库中;从数据的调查到记录、计算、再到录入计算机,环节较多,监测人员的工作量大,容易造成人为错误,数据应用的时效性差。对于一些个体较小的昆虫(如麦蚜等)来说,由于虫体较小,长时间的人为眼睛观察不仅劳动量很大,效率极低,而且计数存在很大误差,各个调查者之间的调查结果可比性差。针对这些问题。一些相应的监测技术已见报道。如微小昆虫自动计数技术、昆虫诱捕自动记录装置和PDA+GPS数据采集记录技术。微小昆虫自动计数技术,主要是利用计算机图像处理技术解决田间麦蚜、温室蚜虫、白粉虱等微小昆虫调查困难,数据难于获取等问题。只需通过适当方式获取害虫图片进行自动计数即可完成数据调查工作。昆虫诱捕自动记录装置是利用性诱剂对昆虫的引诱作用,对通过扫描光栅的昆虫数量进行计数,实现了小菜蛾、桃小食心虫等昆虫的自动监测。PDA+GPS数据采集记录技术主要用于常规病虫害的人工调查,记录数据的同时记录GPS定位信息,为GIS提供定位数据。上述技术可减少调查、记录数据的中间环节,避免数据录入电脑过程中的人为错误。根据调查的原始数据实时计算出一些必需的数据参量,减轻工作人员的工作量,并通过数据的实时传输提高数据的时效性。

病虫害测报不仅需要病虫害发生动态的监测数据.还需要相应的环境因子数

据。传统的环境因子数据主要来源于气象部门,而与病虫害发生动态密切相关的环境冈子主要是田间小气候数据。田问小气候数据监测技术已相对成熟,主要是利用传感器技术和GPRS(通用分组无线服务)网络通信技术自动获取病虫害监测站点的实时小气候数据,并将其上传到数据库中备用。

2、数据传输与数据管理技术传统的数据传输主要是利用模式电报、报表等方式实现数据上报,存在工作量大、时效性差等问题。现代信息技术为数据的实时上报提供了技术支撑。利用Internet和GPRS网络通信技术进行病虫害监测数据的实时上报,提高数据传输的效率。如PDA+GPS数据采集记录技术获取的数据可保存成XML数据文件,通过GPRS或Intemet提供给数据管理系统。近年来全国农业技术推广服务中心的测报部门建立了中国农作物有害生物监控信息系统和北京市农作物重大病虫害远程预警信息系统,也都提供了田间病虫害监测数据卜传的用户接口。

数据管理主要是利用数据库技术对病虫害监测数据进行管理,通过后台管理界面可以对数据库中的数据进行添加、删除、修改,以及原始数据的归纳计算,地区、气象、小气候区域统计数据管理等操作,实现数据的维护功能。中国农作物有害生物监控信息系统和北京市农作物重大病虫害远程预警信息系统嘲都具备较为完善的数据管理机制。其他一些关于病虫害测报方面的研究也大都涉及数据管理技术。

3、预测预报技术病虫害预测预报的相关研究报道较多,大体上可以分为以下两类:一类是以网络地理信息系统(WebGIS,下称)为底层框架,通过Ja-va语言将病虫害数据库、气象数据库、预测预报模型数据库有机结合,将数字结论转化为直观易懂的电子地图,通过地理信息系统显示出来,有效、方便地为农业病虫害预测预报提供服务。类似的研究包括基于WebGIS的病虫数据库及自动预警系统(WPDAWS)、基于GIS的全国主要粮食作物病虫害实时监测预警系统、农作物病虫害防治决策支持系统㈣和苹果病虫害管理信息系统等。这些研究主要是利用GIS结合模型技术、人工神经网络技术等进行病虫害的预测预报。另一类是近几年来国内外都有很大发展的病虫害预测预报专家系统,涉及的对象主要包括粮食作物、棉花、果树、草原病虫害等。其中以粮食作物居多。高灵旺等(2006)开发了农业病虫害预测预报专家系统平台,以数据库形式来存放有关的专家知识,结合专家知识与案例进行推理,具有专家知识库的维护、用户数据输入、推理确认、病虫害预测预报结果显示、案例库管理(包括案例确认、补充信息及案例统计)及预测结果解释等功能。系统具有开放、自学习、易操作等特性。可广泛应用于农业、林业等病虫害预测预报专家系统的构建。这两类预测预报技术也有一些交叉的实际例证。如刘明辉等(2009)开发了基于WebGIS的具有浏览器/服务器(B/S,下称)3层网络架构的农业病虫害预测预报专家系统。

4、预报信息发布技术随着信息技术的发展,病虫害预报发布技术也已经发生了很大的变化,一些植保部门利用网络技术代替传统纸质文档进行预报发布。如采用网络技术结合WebGIS发布预报信息,具有直观、易理解等特点。但到目前为止,由于网络还不能覆盖广大的农村地区,使得基于网络的预报信息发布的用户范围极其有限。为解决这一问题,全国农业病虫害监控中心构建了病虫害电视预报视频素材管理系统,对主要病虫害的视频素材采集技术、预报节目制作加工技术和送播技术进行了系统的研究.构建了病虫害电视预报技术体系,在全国范围内进行推广,大大提高了病虫害预报信息发布的时效性与覆盖面。

二、关于病虫害测报部门信息技术应用的一些建议

病虫测报信息链各环节的研究不是十分均衡。其中以数据管理和电视预报技术较为成熟,应用也最多:数据传输利用网络和通信技术即可满足需求。相对而言。病虫害预测预报的研究较多,但实际应用较少;数据采集获取(特别是病虫害监测数据获取)技术研究较少,实际应用也较少。另外,大多数研究只涉及整个信息链中部分环节,且多数针对1种作物或1种病虫害,因此推广应用范围有较大的局限性。

从技术应用的区域范围来看,全国农业技术推广服务中心及一些经济较发达地区应用技术的种类较多,规模较大,但大多数地区还未涉及这些技术的应用。总体上病虫害测报体系中信息技术的应用水平还较低。

目前,国家植保工程项目正进入第3期的准备阶段。如果能结合植保工程项目的开展,将病虫害测报信息链中的相关技术进行推广应用,将极大地提升病虫害测报部门的技术水平和工作效率。根据上述研究,推广应用可以分为几个阶段进行。首先是现有技术的组装配套应用,其次是在现有技术的基础上进行深入研究,进一步摸清病虫害发生为害规律,提高预测预报的准确率,更好地为我国粮食安全生产提供技术保障。

1、现有技术的组装配套

如前所述,目前信息技术在病虫害测报工作中的应用大多只涉及整个测报信息链中的部分环节,而且多数技术针对的也只是1种作物或1种病虫害,因此,需要根据测报信息链这条主线将各种技术进行改造,开发出更多普适性的技术。如将数据采集获取技术作为系统的主要数据源,结合数据传输技术,可为数据管理系统提供实时、可靠的病虫害及小气候监测数据,将基于WebGIS的具有B/S 3层网络架构的农业病虫害预测预报专家系统与数据管理系统及预报信息发布的相关功能进行集成,以数据管理系统中的病虫害及环境因子等数据作为专家系统预测的输入项,驱动专家系统的推理机,进行病虫害的预测预报,并通过预报信息发布系统发布测报信息,指导植保工作。图1所示为按照该思路将各环节技术组装配套的整体框架。在这个框架中还可以进一步丰富各环节的方法和手段,如模型预测技术、人工神经网络预测技术等。

另外.还需要根据不同层次的病虫害测报部门自己工作的实际需要进行一些框架内容的修改、补充与完善,形成适合不同层次病虫害测报部门应用的技术体系。

2、各环节新技术的进一步研究

在现有技术的基础上。未来应进一步在以下几个方面进行深入研究,完善病虫害测报工作的技术体系。

(1)加强信息链薄弱环节的技术研究。如加强数据获取环节上技术的研发,提高数据获取的自动化程度。进一步降低测报人员的劳动强度,提高数据的准确率。

(2)对数据管理系统中积累的病虫害及小气候监测数据进行分析,利用数据挖掘技术等手段建立相关病虫害预测模型,将模型预测与专家系统预测结合起来,进一步提高病虫害预测的技术含量及预报准确率。

(3)进行遥感技术的应用研究。将遥感信息作为病虫害监测预警系统的信息源,并与GPS、GIS技术结合起来进行病虫害分布空间特征的分析,掌握病虫害发生为害的空间动态与时间动态。

技术的进步是无止境的,随着信息技术的进一步发展,将有更多的实用性技术应用于病虫害测报工作,更好地为其服务。

三、讨论

信息技术在我国病虫害测报工作中的应用较为落后,尤其是一些相对成熟的技术尚未从研究领域进人实际应用领域,造成技术资源的浪费。如果能将现有研究成果进行配套组装投入应用,并在现有研究基础上进一步深入研究,不断提供新的技术手段和方法,病虫害测报工作的信息化与现代化指日可待。

(选自中国植保导刊作者:高灵旺1,沈佐锐1,夏冰2,姜玉英21.中国农业大学农学与生物技术学院,北京100193;2.全国农业技术推广服务中心,北京100125)

篇2:病虫害监测预警技术

监测预警信息

2011(香蕉)第1期

负责人:张欣2011年5月4日

香蕉枯萎病监测防治工作提示

海南省于3月2日由海南省南亚办组织了香蕉枯萎病培训班,安排布置了今年的监测防控工作。到目前为止,已有部分监测站设置了固定观察点并上报了物候数据,但是仍然还有部分监测站没有上报固定观察点基本情况表及物候数据。请海南各监测严格按“2011年香蕉枯萎病监测防治工作计划”要求上报香蕉固定观察点基本情况表(附表2)及物候记录表(附表3),发送电子邮件至zhangxin571737@sohu.com。

由于受到年初低温天气影响,海南南部地区春夏蕉生长期普遍延后,现正处于抽蕾盛期。请海南南部地区监测站抓紧时间开展香蕉枯萎病调查,统计每个乡镇的种植面积及发病面积,填写“2011年香蕉枯萎病监测防治工作计划”附表4,并及时上报监测数据;组织农民铲除病株;针对不同的发病情况,建议农民采取相应的防控措施:无病区强调采用无病健康种苗,发病率5%以内的零星发生区、5%-20%的轻病区采取病株铲除、补种抗病品种等措施,20%以上的重病区采取改种或种植抗病品种等措施,控制枯萎病的扩散蔓延。全国其他植蕉区尚未进入盛蕾期,待到盛蕾期请开展枯萎病调查。

广东、广西、福建及云南有香蕉监测任务的监测站请填写“2011年香蕉枯萎病监测防治工作计划”附表2香蕉固定观察点基本情况 1

表,发送电子邮件至zhangxin571737@sohu.com,最迟在5月底的监

测员大会上一定要提交。

云南省耿马县在2010年新发现香蕉枯萎病,今年将其列为监测

站,开展枯萎病应急防治,要求耿马县监测站编写“2011年耿马县

香蕉枯萎病应急防治实施计划”,项目专家组指导其开展应急防治。

监测站开展的工作对于项目成效的总结具有重要意义:一是填写

“2011年香蕉枯萎病监测防治工作计划”附表4,我们项目“十二五”

要求控制枯萎病的发病面积占全国香蕉种植面积的6%以内,只有监

测站报送枯萎病的面积,才能知道并评价项目开展的工作达到的成效,同时了解各乡镇发病程度后,可以据此组织不同的防控措施;二

是要求推广并记录抗病品种绿色防控方式推广情况,编写“2011年

香蕉枯萎病监测防治工作计划”附件1香蕉枯萎病监测防治情况报

告,因为种植抗病品种是目前一种较好的防控方法,项目“十二五”

要求在2015年推广面积12万亩,增加农民收入2.4亿元。

加强种苗质量管理减轻枯萎病对农民造成的损失

海南省东方市元合公司从广东引进一批抗病苗,种植后发现蕉蕾

不能下弯,损失惨重。海南省乐东县某农户在枯萎病发病区种植约

60亩据称为抗病苗的香蕉,在蕉苗约1米高时枯萎病发病率达70%,不得不放弃管理,损失20多万元,据我们调查,所种品种还是巴西

蕉。海南省乐东县洪起球农户种植的“农科1号”抗病品种中掺杂有

巴西蕉,据了解去年海南抗病苗供应紧张,售价高,不法育苗户为了

商业利益在抗病苗中掺杂常规苗。2010年,福建省南靖县通过普查

和监测,发现龙山镇双明村某苗圃47000株香蕉苗感染枯萎病,及时

采取措施进行烧毁,避免近400亩地发生枯萎病,有力控制了香蕉枯

萎病的大面积传播。2010年在云南省耿马县孟定镇新发现枯萎病,其病源来自于外地带土蕉苗。

针对以上情况,敬请各监测站加强香蕉种苗质量管理,延缓枯萎

病传播速度,减轻枯萎病对农民造成的损失,并请采取如下措施:一

是禁止带土香蕉种苗进入没有发生枯萎病的监测站,带有枯萎病菌的种苗是枯萎病远距离传播的主要途径,因此在没有发生枯萎病的监测

站育苗,要求是不带菌的干净的香蕉一级组培袋苗;二是加强对抗病

苗育苗户的宣传,让他们明白不好的假的抗病苗将会给农民造成巨大

损失,也让他们赚不到钱;三是加强对常规苗圃的管理,告知他们必

须使用不带有枯萎病菌的种苗、育苗基质、水源、劳动工具等,务必

保证育出的苗不带有枯萎病;四是加强对香蕉种植户的宣传,务必使

用健康的常规、抗病种苗,在购买种苗时一定要慎重。

附:负责人联系方式

张欣:***(手机),zhangxin571737@sohu.com(电子

邮箱)。

发送:热区各热作病虫害监测站,各省(区)热作主管部门

抄送:农业部南亚办

篇3:病虫害监测预警技术

一、及时启动了重大病虫值班制和周报制

为及时准确掌握水稻病虫在异常气候背景下的发生动态, 四川省植保站自2010年5月1日起即启动了水稻重大病虫值班制和周报制, 向社会公布了由专人负责的全天候值班电话。

二、召开了水稻病虫发生趋势会商会

为科学分析病虫发展趋势, 2010年6月1日四川省植保站邀请了四川省农业气象中心、四川省农科院植保所、川农大相关专家以及市、县基层植保专家召开了2010年水稻主要病虫发生趋势会商会, 在科学会商的基础上形成了统一的趋势意见, 为领导决策和防治工作提供科学依据。

三、切实加强病虫监测

各地采取专业测报与群众测报相结合的方式, 扩大病虫普查范围;利用在线数据库上报病虫监测数据, 提高数据的时效性和利用率;四川省植保站利用GIS技术对重大病虫实行实时监测和科学预警.结合2009年两迁害虫迁入和田间发生情况, 川东南各灯测点纷纷提前开灯, 提高测报调查频次, 监测迁飞性害虫。叙永县结合本地特点, 建立了“1425”病虫监测网络系统, 即以县站的1个专业测报点为主干、4个群众测报点为支线、25个乡镇农业技术推广服务站为基点的系统测报、群众测报、多点观测相结合的病虫监测网络系统。

四、多渠道发布病虫监测预警信息和防治技术

篇4:病虫害监测预警技术

创新农业信息获取技术,夯实农业监测预警基础

获取信息是利用信息的前提。农业信息采集就是利用多方法和多手段,获取所需农业信息的过程。我国传统的农业信息采集方法主要依靠手工填报、人工审核、逐级上报等方式进行,加上农产品数量大、生产地域广、流通轨迹多等因素,存在耗时长、投入大、成本高、效率低等突出问题,动态即时性信息获取难度更大。随着农业农村市场化进程的不断深入,传统的信息调查采集方法已不能满足农业产业发展和市场化改革对农业全产业链动态信息的需要。因此,加强农业信息获取技术研究,提高信息采集的及时性和准确性,最大限度地获取包含农产品生产、加工、消费、市场等多维度的农业全息信息,既是农业监测预警的内在要求,也是现代农业发展的重要基础支撑之一。

现代化信息技术的不断发展和进步为全面、及时、有效获取与农业相关的气象、生产、流通、市场和消费等数据,全方位扫描产业链过程提供了可能。传感器技术、移动数据采集技术、物联网技术、遥感技术等智能化数据获取技术的发展和广泛应用,推动了监测数据的海量爆发,大幅提升了农业生产过程、农产品消费过程、农产品市场流通过程相关数据采集能力,获取数据的时效性、动态性、准确性、针对性增强,数据信息实现了由“传统静态”到“智能动态”的转变。

针对不同农业信息数据的特点,其获取的渠道和方法差异较大,要研发适应不同条件的数据获取技术与设备,创新农业信息获取技术,夯实农业监测预警工作的基础。如研究适应农业生产多变化过程环境的数据设备化采集技术,研究可重组、自检测、可容错、恶劣环境适应性强的数据采集技术与设备,实现连续高密度监测,获得待测目标空间、时间和环境的动态变化信息;大力研究自然环境高适应性、生命对象高适应性与应用条件高适应性的智能化采集终端技术,解决数据的系统性、操作的简便性与价格可适应性之间的矛盾。中国农科院农业信息研究所研发的便携式农产品市场信息采集设备——“农信采”,具有简单输入、标准采集、全息信息、实时报送、即时传输、及时校验和自动更新等功能。目前已在天津、河北、湖南、福建、广东、海南等省市广泛使用,并在农业部农产品目标价格政策试点工作的价格监测中推广应用。

创新农业信息分析技术,增强农业监测预警核心能力

信息处理分析是监测预警的关键技术方向。农业信息分析就是基于现代信息技术手段,应用数据处理、模型工程、关联分析等方法,通过基础信息与即时信息、显性信息与隐性信息的揭示,对农业生产、农业市场、农业事件等研究对象作出评价、判断、推论、预测、预警的过程。

从国际发达国家农业发展的历程看,创新信息分析技术是各国在农业监测预警领域保持核心竞争力的通用做法。如美国历来高度重视研究农业信息分析模型建设,通过持续创新发展,保证了研究模型的独特性和先进性,从而主导农产品国际贸易话语权。美国农业部开发的Baseline模型,综合运用经济学、计量经济学、计算机技术等,能够分地区分产品对农产品生产、消费、贸易和价格进行预测,并覆盖率全球43个国家和地区在内的24种重要农产品;IFPRI运用GAMS软件构建的农业贸易局部均衡模拟模型,对农产品生产、消费、贸易和价格等中长期预测及政策效果进行模拟分析。

近年来,我国相关部门也建立了一些大型的农业信息分析系统。如农业部的农产品监测预警系统,国家粮食局的粮食宏观调控监测预警系统,商务部的生猪、重要生产资料和重要商品预测预警系统和新华社的全国农副产品农资价格行情系统等,在实际中均有较好的运用。要提升我国农业监测预警的核心竞争力,就需要采用当前国际先进的智能化、系统化数据分析技术,构建具有中国应用特色的农业信息智能分析系统,以实现对农业生产、市场行情、供求形势、突发事件等相关数据的处理分析,有效防范农业生产风险、市场风险等造成的危害。针对农业信息分析工作量大、影响因素多、多学科交叉等情况,需要充分运用人工智能、数学建模等先进技术,构建大型系统分析平台,实现农产品监测预警信息处理和分析的系统化、集成化和智能化,提高预警分析的效率和准确性。中国农科院信息所近年来坚持自主创新,研究开发了具有短期、中期、长期分析的大型智能复杂模型系统——中国农产品监测预警系统。该系统在机理分析过程中实现了仿真化与智能化,具有监测、模拟、展望和预警等功能,系统覆盖农产品市场主要品种,可全天候即时性开展农产品信息监测与信息分析,能够基本满足不同区域不同产品的多类型分析预警需求。

创新农业信息服务技术,拓展农业监测预警功能

信息服务已经成为现代农业与农村经济发展的重要支撑,不仅影响着现代农业建设的效率,某种程度上也左右着农业现代化的进程。农业信息服务既是监测预警过程的重点,也是监测预警工作开花结果的重要途径。但从现实情况看,信息不对称一直是影响农产品市场稳定的重要因素,信息服务技术落后、服务水平不高是其发生的重要原因之一。因此,创新农业信息服务技术,发展信息智能服务技术,大力提升信息服务的质量和水平,既是强化拓展农业监测预警功能的重要途径,也是实现农业监测预警工作服务现代农业建设目标的必然选择。

农业信息智能服务技术,是在农业信息技术的基础上,紧密围绕提高农业综合生产能力、抗风险能力和市场竞争能力,助推现代农业科学化发展和兼顾高产、优质、高效、生态、安全农业综合目标的有效技术系统,是针对农业生产经营的不同对象、不同需要,为提供个性化、精准化、智能化服务而采取的有效技术。尤其是作物品种优化布局辅助决策技术、个性化推送服务技术、多源信息协同服务技术、普适性农业信息嵌入式服务技术、农业市场信息可定制服务技术、农业发展趋势展望技术等农业信息精准服务技术的应用,对加快传统农业向现代农业转变具有重要意义。

通过农业智能信息服务技术,将海量数据自动获取、智能预警系统自动处理分析形成的包括农产品流向、流量和农产品市场深度分析报告,准确、及时地送达农业生产经营管理者,才能实现农业监测预警的目的和作用。当前,特别要针对我国农业信息服务个性化不强、精准性不足的问题,建立农业用户个性化需求分析方法,根据区域、品种、对象等用户需求特征,利用网络、短信等建立个性化、专门化信息推送服务和信息可定制服务,满足不同区域、不同用户的信息需求,从而为广大农户的生产经营决策提供及时、准确、可靠的市场信息。同时,通过建立农产品平衡表制度和农业展望制度,运用中国农产品监测预警系统(CAMES)等智能化分析技术,形成月季年度农产品供需形势展望报告,并以固定时间、固定内容、固定形式对外发布,不仅能有效引导市场预期、促进农产品市场平稳运行,更能为政府部门掌握生产、流通、消费、库存和贸易等变化、调控市场提供重要的决策支撑。

篇5:车辆超高监测预警系统

车辆超高监测预警系统采用了红外激光漫反射测距及CCD图像车牌号计算机辩识技术手段,它直接安装于桥梁、隧道及高速公路关口上端,能对穿过公路桥梁的来往车辆进行超高监测.

作 者:熊昌仑  作者单位:武汉大学电信院 刊 名:技术与市场 英文刊名:TECHNOLOGY AND MARKET 年,卷(期):2009 16(3) 分类号: 关键词: 

★ 船舶柴油机监测及故障诊断技术论文

★ 水土保持与荒漠化监测课程教学论文

篇6:细菌耐药监测及预警机制

按照《抗菌药物临床应用指导原则》要求,加强临床微生物检测与细菌耐药监测工作,并建立细菌耐药预警机制。

(一)对接受抗菌药物治疗者,微生物检验样本送检率不得低于30%。

(二)微生物室每季度分析我院细菌耐药情况,对耐多药细菌、泛耐药细菌的出现及时向感染管理科报告。

同一科室短时间内多重耐药菌感染有流行或暴发趋势时,原则上要求进行同源性鉴定,一旦同科室部门出现同源性耐药细菌,感染管理科应及时向主管院领导汇报并积极采取隔离消毒措施,严格控制其流行。

(三)感染管理科每季度向感染管理委员会公布本院医院感染细菌的构成及耐药情况:

1、对主要目标细菌耐药率超过30%的抗菌药物,应及时将预警信息通报本院医护人员。

2、对主要目标细菌耐药率超过40%的抗菌药物,应慎重经验用药。

3、对主要目标细菌耐药率超过50%的抗菌药物,应参照药敏试验结果选用抗生素。

4、对主要目标细菌耐药率超过75%的抗菌药物,应暂停该类抗菌药物的临床应用,根据耐药监测结果,再决定是否恢复其临床应用。

细菌耐药预警机制流程图

主要目标细菌监测

耐药率≥30%

耐药率≥40%

耐药率≥50%

耐药率≥75%

及时通报本

院医务人员

医务人员慎

重经验用药

按药敏结果用药

医院领导汇报

药事委员会汇报

暂停临床应用

定期监测再决定

篇7:病虫害监测预警技术

根据我国环境保护面临的问题,结合大兴安岭地区的.工业发展现状,提出了加强环境监测能力建设,完善环境监测预警体系的论点.

作 者:陈玉芳 CHEN Yu-fang  作者单位:大兴安岭地区环境监测站,黑龙江,大兴安岭,165000 刊 名:黑龙江环境通报 英文刊名:HEILONGJIANG ENVIRONMENTAL JOURNAL 年,卷(期): 32(1) 分类号:X830.7 关键词:环境监测   能力   完善   预警体系  

篇8:病虫害监测预警技术

1数据挖掘技术简析

数据挖掘技术是一项系统性的技术, 以下从技术内容、应用目标、数据转换、数据集合等方面出发, 对数据挖掘技术进行分析。

1.1技术内容

数据挖掘技术有着非常充实的技术内容。数据挖掘技术通常也被人称为数据库中发现知识的技术, 这一技术最早起源于上世纪九十年代中期。数据挖掘技术的出现是数据库系统和数据库应用领域的一个重大突破。其次, 数据挖掘技术由于能够对数据库中的数据进行细致的获取、转变、判定以及模型化处理, 从而能够在此基础上高效地提取分布在其中的但又是较为有用的信息和知识。因此这一技术对于农业的发展可以起到良好的促进作用, 并且在农业生产的许多环节和领域都有着大量的实践。

1.2应用目标

数据挖掘技术有着细致的应用目标。众所周知, 数据挖掘技术可以通过对存在于数据库里的数据进行细致的分析来解决农业生产中出现的问题。例如这一技术在茶叶产品质量鉴定和其他农业产品生产安全性提升上都有着良好的应用。其次, 数据挖掘技术在茶树病虫害数据库中的合理应用, 可以有效地挖掘出气象条件与茶树病虫害发生概率之间的关联关系, 这在实际上有助于依据天气情况对于茶树病虫害及时发出预警信号, 最终能够有效的起到提高茶叶的产量和质量的效果。

1.3数据转换

数据挖掘技术的应用需要建立在数据转换的基础上。技术人员在进行数据转换的过程中应当注重对气象和病虫害数据库进行相应的数据格式转换, 然后将原始的数据进行记录和储存, 接下来在将其重新保存为Arff格式。其次, 设计人员在进行数据转换的过程中应当注重进行不同类型的数据转换, 从而能够在此基础上确保不同的特征属性中有连续的数值型数据, 这实际上需要技术人员对于挖掘数据集进行细致的分组, 然后在此基础上合理的转换其他类型的离散数据, 最终就能够非常直观地看到数据的分类与汇总。

1.4数据集合

数据挖掘技术本质上有关数据集合的技术。通常来说数据集本身就是数据项的集合, 而关联规则是不同类型的蕴含式。在这一过程中, 数据人员可以根据得到的挖掘结果来预先获取气象条件与茶树病虫害发生等级的关联规则。

2茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术应用

茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术有着非常广泛的应用, 以下从应用前提、算法改进、规则分析、数据建立与处理等方面出发, 对于茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术的应用进行分析。

2.1应用前提

病虫害预警的数据挖掘技术的应用有着基本的应用前提。通常来说许多茶树病虫害的发生与气象条件有着极为密切的联系, 因此, 这意味着茶农和技术人员可以根据天气预报提供的气候信息来提前做好预防虫害发生的准备。例如茶农可以采取喷洒农药、遮蔽暴晒、人工降雨等措施来减少病虫害的发生。而农业技术部门则可以在这一过程中提前发出预警信号。其次, 在对于数据挖掘技术进行应用的过程中关联规则也是必不可少的。关联规则主要是指从信息数据库、关系数据库等大量数据中发现出现概率较高的相关性, 从而能够在此基础上使大量的茶树病虫害方面的信息被记录下来, 最终能够为茶叶的生产效率提高提供重要的帮助。

2.2算法改进

病虫害预警的数据挖掘技术的应用需要对算法进行改进。技术人员在对于关联规则的算法进行改进的过程中, 首先应当注重从大量的数据中发现隐含的信息和有用的数据。关联规则的挖掘本身也是数据挖掘领域里最为活跃的研究方向之一。在这一过程中, 技术人员可以统计所有含一个元素的项目集出现的频率, 并且找出支持度大于最小支持度的项目集, 然后从第二步开始循环处理。技术人员通过对于这一算法进行改进, 可以有效的提升茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术的实际应用效率。

2.3规则分析

病虫害预警的数据挖掘技术应用的关键在于对于规则进行分析。技术人员在进行规则分析的过程中, 应当注重将茶树病虫害记录发生的数据和气象资料数据之间的关联作为研究对象, 在这一过程中对于茶园病虫害检测数据手工表单记录的基础上, 改进的Apriori算法可以有效的汇总用于研究的虫害历史数据集和气象数据作为挖掘的数据源, 并且高效地在这些大量的数据中寻找各种因素的相互关系, 最终能够对于茶树病虫害数据在关联中的实际情况进行细致的分析和预处理。

2.4数据建立与处理

病虫害预警的数据挖掘技术应用需要对于数据集进行建立, 然后对于数据进行分析。技术人员在数据建立与处理的过程中应当对于小绿叶蝉、茶叶斑蛾、茶细蛾等的灾害情况进行分析。在这其中, 小绿叶蝉由于具有很强的破坏性, 因此常年造成茶产量的大量损失。所以技术人员在数据建立与处理过程中应当将其作为主要的数据分析对象。其次, 技术人员在数据分析与处理过程中应当将日常温度、最高气温、降雨量和日照情况的数据均为非离散的数值属性, 然后在这一个流程中对这些数据进行相应的处理, 从而能够以不同的等级来对于灾害情况进行判定, 最终能够为茶叶虫害发生等级关联分析的顺利进行奠定良好的基础。

3茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术发展

茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术的发展对于技术的完善有着重要的意义。以下从优化评价方式、改进气温判定、增强关联结果分析、提升预警及时性等方面出发, 对于茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术的发展进行分析。

3.1优化评价方式

数据挖掘技术的发展, 首先需要对于评价方式进行优化。技术人员为了能够获得更好地的评价方式则应当对于相应的样本进行细致的分析, 从而通过对关联规则挖掘算法进行优化与数据处理。其次, 技术人员在优化评价方式的过程中, 可以明确地判定当温度较高时本身也有着较高的置信度。这本身就代表其能够对于虫害产生或多或少的影响, 所以能有效的减少虫害对茶叶产量造成的影响。

3.2改进气温判定

数据挖掘技术的发展需要改进对气温值的判定。技术人员在改进气温判定的过程中应当以相应的样本数据为基础, 然后对于最高气温与虫害等级之间存在的关联性进行分析。当其关联性并不大时, 则说明了偶尔的高温不会对茶树发生小绿叶蝉虫害产生影响。其次, 技术人员在改进气温判定的过程中, 应当注重将最低温度和虫害等级的样本数据进行相应的关联分析, 最终能够在此基础上对于气温判定的正确性进行有效的提升。

3.3增强关联结果分析

数据挖掘技术的发展应当着眼于增强关联结果分析。技术人员在增强关联结果分析的过程中首先应当明白, 降雨量和病虫的生长之间存在着相应的联系, 因此这意味着当降雨量提升到一定程度时, 则会导致虫害发生的置信度上升。并且当降雨量相对稳定时则会导致绿叶蝉生长频率的上升。因此从这一置信度关系分析中我们可以发现, 小绿叶蝉在一定湿度的环境下, 会繁殖的较多。所以在这一过程中, 茶叶生产者应当提前做好预防虫害的准备, 从而能够在此基础上有效的减少虫害对茶叶生产带来的不利影响。

3.4提升预警及时性

数据挖掘技术的发展需要提升预警的及时性。技术人员在提升预警及时性的过程中, 首先应当根据之前记录的数据资料和气候信息, 在此基础上对这些资料与数据进行分析和研究, 从而能够更好地对记录的数据进行了清理和预处理。其次, 技术人员在提升预警及时性的过程中应当合理的利用数据挖掘中改进的Apriori算法, 并且在此基础上, 尽可能挖掘出气候条件与茶树病虫害发生等级之间的关联规则。与此同时, 技术人员在提升预警及时性的过程中, 应当根据数据挖掘的结果来对可能产生的病虫害的等级进行相应的预期与预判, 从而能够为茶叶产量的稳步提升奠定重要的基础。

4结束语

数据挖掘技术在茶叶品质鉴定和茶树病虫害防治等领域都有着非常良好的应用。因此技术人员应当对于数据挖掘技术的内容和特点进行细致分析, 从而促进我国茶叶产业的进一步发展。

摘要:在茶叶的种植过程中病虫害预警的数据挖掘技术的应用有着非常良好的效果。本文数据挖掘技术进行简析入手, 对茶叶种植中病虫害预警的数据挖掘技术和发展都进行了分析。

关键词:茶叶种植,病虫害预警,数据挖掘技术

参考文献

[1]劳飞, 朱玉业.数据挖掘技术在农业中的应用[J].安徽农业科学, 2007, 35 (13) :4053, 4082.

[2]张超, 张娅玲, 杨如艳.数据挖掘在茶叶鉴定中的应用[J].安徽农业科学, 2012, 40 (2) :1219-1220.

[3]张洵.数据挖掘在农产品安全生产中的应用[J].安徽农业科学, 2007, 35 (34) :11294-11295.

篇9:病虫害监测预警技术

摘 要:在分析信息技术在煤矿瓦斯监控工作中的应用动态基础上,探讨了当前信息技术在煤矿瓦斯监测与预警应用过程中存在的主要问题,构建了基于C/S网络结构的煤矿瓦斯监测与预警系统,以期实现对煤矿工作面瓦斯含量的监测和预警。

关键词:信息技术;煤矿瓦斯监测;预警

中图分类号:P208;TP389.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)15-0167-02

虽然当前煤矿企业通过对企业安全生产工作的整顿与改革,使得煤矿的生产作业安全性得到了明显提高,但是依然存在一定的问题。在信息网络技术快速发展的背景下,在瓦斯监控和管理工作中合理利用信息技术,已经成为了大部分煤矿保证生产安全、提高生产作业效率的重要途径。

1 信息技术在煤矿瓦斯监控工作中的应用动态

从上世纪的八十年代开始,我国已经从西方国家首次引入矿井监控系统,并在部分大型煤矿中进行了使用。之后,根据引进系统的实际使用经验以及相关的技术研发基础,相继自主开发了KJ2、KJ4 等型号的监控系统,并利用WebGIS等技术措施实现了对煤矿瓦斯信息的监测管理,极大的提高了煤矿企业的生产效率,为煤矿的安全生产提供了有效保障。但是,在实际的技术应用、操作和系统管理工作中,依然存在着一些问题,主要包括这样几个方面:

①在应用信息技术开展瓦斯监测系统构建过程中缺乏一个统一的标准技术体系,因此在不同系统之间难以进行有效的信息融合,使得系统功能扩充难以持续进行;②在监测过程中系统、线路、传感器和电源故障等容易引发预警系统错误响应的情况;③大部分煤矿使用的监控系统多为综合型,主要是通过安全参数对瓦斯进行监控,不能掌握其中的主要细节,难以进行精确的预警与决策;④系统的传感器灵敏度不足,虽然当前瓦斯传感器的类型较多,但是依然以催化燃烧式传感器为主,寿命较短、稳定性较差,容易出现信息监控不全面的情况。

2 存在的主要问题

2.1 信息技术应用管理制度不够完善

虽然我国的社会经济得到了快速发展,但是煤矿企业在利用信息技术构建瓦斯监测系统的过程中依然存在着管理制度不够健全,管理措施不够完善的问题。尤其是在一些国有大型煤炭企业快速发展的背景下,众多的中小型煤矿经营发展空间缩小,受到自身利润空间的限制,通常不会使用先进的信息技术构建对应的监测网络,这些都使得信息技术的应用质量受到限制。因此,在利用信息技术对煤矿瓦斯进行监测的过程中应该根据企业自身使用过程中存在的主要问题,制定出相应的管理制度和规范,从而保证煤矿监测、预警的目的得以实现。

2.2 企业内部对信息技术应用管理不尽合理

信息技术及以之为基础构建的内部信息网络已经成为了现代煤矿企业开展瓦斯监测及管理工作的有效方法。信息技术、系统管理制度措施等都会对监测结果和预警效果产生对应的影响。但是,煤矿企业内部的管理机制才是影响信息技术应用水平的最根本因素。就目前情况来看,我国大部分的煤矿企业内部管理机制及管理理念依然存在着较为落后的情况,并没有完全实现市场化的经营,由于受到诸多行政因素的干预和影响,也没有形成独立的管理体系,导致瓦斯监测及预警应用技术的管理工作不到位,相应的信息技术不能得到有效的应用。

2.3 信息技术的应用水平参差不齐

在应用信息技术开展煤矿的瓦斯监测及预警工作中,煤矿企业自身是信息技术的使用及管理机构。为了保证煤矿瓦斯监测与预警系统的功能得以充分发挥,必须在煤炭企业的内部构建一个成员团结、技术力量雄厚的专业队伍。但是,由于此前煤矿企业每年都有很大的生产任务,大多数的企业在任务量的压力下以追求自身利益的最大化为目的,往往会以较低成本安排一些不具备专业信息技术能力、综合素质整体能力不高的人对瓦斯监测系统及相关设备的进行操作,这些人员的专业知识和技能达不到正常的要求,影响了煤矿瓦斯监测与预警系统工作效能地充分发挥。

3 基于信息技术的煤矿瓦斯监测与预警系统

3.1 设计技术

本文在构建煤矿瓦斯监测与预警信息系统的过程中,使用WebGIS、WSN 等信息技术实现了对煤矿井下工作面瓦斯浓度等相关参数的实时在线监测,并通过设置对应的阈值对瓦斯浓度进行预警。利用信息技术对系统的功能模块进行对应的扩展,通过加强信息系统的数据管理及数据分析功能,实现了该系统综合功能的提升。

同时,在系统的具体构建过程中还重点关注了设备安装的便捷性和入手的简单性需求。在构建监测系统及网络的过程中,首先应用WSN技术可以实现对人员不能到达的危险区域的远程监控,实现对煤矿工作面瓦斯浓度的全面监控,可以在尽量减少节点移动的情况下,实现对整个工作面的覆盖;然后再将各个传感器节点监测获得的信息利用WSN网络传送到地面,实现对煤矿工作面瓦斯的监控与预警处理。在这个监控过程中,瓦斯传感器通过自由组合构建成为相应规模的网络,并将数据传送到对应的中心节点,然后由中心节点发送到各个计算机终端,借助WebGIS技术对采掘现场的瓦斯分布情况进行监测与预警。

3.2 结构设计

以信息技术在煤矿井下的应用为基础,在网络通讯等技术和设备的支持下,在煤矿瓦斯监测与预警系统的结构设计中,主要使用了监控主机设备、传感器和WSN网络,在实施监测的过程中,如果需要监测主机与网络远程对接,那么只需接入Internet网络即可实现。

监控主机设备:煤矿井下瓦斯监测与预警系统使用的是C/S的网络架构模式,终端服务设备使用SuperMapIS.net 6,即地理信息发布与开发平台,通过设备的GIS接口将二次开发获得的相关功能模块嵌入系统中,丰富该系统的功能。同时,将监控主机设备与VisualStudio 2008结合起来,实现对客户端的开发,在服务器配置工作之前及时启用,并借助SuperMap Desk pro 6对采掘区域地图进行制作,为需要监控的采矿区域提供地图目录。

WSN网络:WSN网络中包含无线传感器节点、中心节点设备及监控主机等,构建成WSN网络的主要部分。在实际的煤矿开采工作中,由于受到地质条件的限制,井下的采掘通道通常是非常复杂的,因此要保障瓦斯监控与预警工作的安全性和可靠性并不是一件容易的事情,所以很有必要在采掘通道里根据地形情况和距离的远近分别安装一定数量的报警器,并利用传感器把他们连接起来,从而形成了一个局域性的信息流通网络,之后才能将该网络检测到的瓦斯含量信息及时准确地发送到地面,从而实现对瓦斯的在线监测与预警功能。

3.3 监测与预警系统运行流程

瓦斯监测与预警流程,如图1所示。

传感器网络利用分布在采掘工作面的节点收集各个具体位置的信息,然后将获得的数据信息发送到附近的中心节点,最终将数据和具体的位置识别号发送到主机中,并在可视化的界面中实时显示采集获得的信息。之后,在地图中采取分布式的方式将井下实时情况体现出来,最后在WebGIS 服务器中对数据和设备的识别号进行存储。一旦发现检测节点的瓦斯含量超出了预先设置的阈值,主机将立即发出报警,并在系统的显示界面上显示具体的报警位置,将该信号传送到对应区域,驱动报警设备,提醒在该区域中的人员立即撤离。当主机接入Internet之后,还可以实现对应数据的共享与远程监控,从而将煤矿各个采掘工作面的数据融合起来,实现系统的联动预警功能。

参考文献:

[1] 贺晓云. 浅析信息技术在煤矿瓦斯监测及预警中的应用[J].建筑工程 技术与设计,2015,(10).

[2] 吴永善.浅析信息技术在煤矿瓦斯监测及预警中的应用[J].电子制作,

2014,(5).

篇10:山洪灾害监测预警系统设计方案

设计方案

山洪灾害监测预警系统设计方案

1概述

我国是一个多山的国家,山丘区面积约占全国陆地面积的三分之二。我国主要位于东亚季风区,暴雨分布范围广;季风气候决定了我国降雨在年内分布不均,汛期高度集中,以强降雨引发的山洪灾害发生最为频繁,危害大。

路路通山洪灾害监测预警系统以山洪灾害防治坚持“以防为主,防治结合”、“以非工程措施为主,非工程措施与工程措施相结合”的原则为指导,运用当代信息监测技术、通信技术、网络技术、计算机技术、系统集成技术在山洪灾害防治区建立以信息采集、预报分析、视频会商决策为基础的预警平台,通过手机群发、传真群发、无线广播、高音喇叭、手摇警报器、锣等预警程序和方式,将预警信息及时准确地传送到山洪可能危及的区域,使接收预警区域人员能根据山洪灾害防御预案及时采取预防措施,最大限度地减少人员伤亡。

2系统总体结构

2.1系统组成

路路通山洪灾害监测预警系统主要包括水雨情监测系统和预警系统。为更好地发挥系统的防灾减灾作用,还需建立群测群防的组织体系,加强宣传培训。

水雨情监测系统及时将简易监测站、人工监测站、自动监测站的监测信息汇入预警平台。

预警系统由基于平台的山洪灾害防御预警系统和山洪灾害群测群防预警系统组成。基于平台的山洪灾害防御预警系统主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成。群测群防预警系统包括预警发布程序、预警方式、警报传输和信息反馈通信网、警报器设置等。

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第1页 山洪灾害监测预警系统设计方案

2.2系统建设模式

由于山洪预见期短、致灾快,因此为有效防御山洪灾害,提出在县级行政区建立基于平台的山洪灾害预警系统建设模式,省、市、县、乡(镇)、村等各方面的山洪灾害防治相关信息汇集于平台,县级防汛部门根据系统信息,及时发布预报、警报。同时县、乡(镇)、村、组建立群测群防的组织体系,开展监测、预警工作。

3系统特点

(1)软硬件一体化集成

公司提供完善的系统的集成方案,自主开发山洪监测预警软件。(2)多层次水、雨情决策分析

可查询时段、日、旬、月显示区域内的雨量值、平均雨量值、最大雨量值、共23页

第2页 山洪灾害监测预警系统设计方案

各站降雨过程柱状图及数据表、雨量强度统计等。

(3)完善的预警责任体系

建立县、乡、村三级预警责任人体系,短信、传真预警时可灵活选择接收人员。

(4)灵活的预警监测方式

采用水雨情系统自动预警及人工预警两种方式。(5)完善的信息统计上报功能

依据国家防总要求定制的灾情报表,由各基层按照不同权限上报汇总,为县级领导决策提供强有力的支持和依据。

(6)丰富的结果呈现方式

系统结合地理信息系统提供了直观的图形化分析界面,使分析结果一目了然,数据结果展现方式多样化,数据列表、雨量柱状图、雨量等值面、线、点标注、水位流量过程曲线。系统具有信息输出和表现功能,除具备基础信息、水雨情信息、工情、灾情统计分析信息的数据输出外,还具备表、文字、图形的输出和保存以及打印功能。

(7)响应快速及时、运行稳定可靠。

(8)各子系统,均可以独立安装实施,扩展灵活。(9)围绕预警核心应用,全面提供整体解决方案。(10)针对县级用户特点,应用简单,高度产品化。

4系统设计

4.1水雨情监测系统设计

通过建设实用、可靠的水雨情监测系统,扩大山洪灾害易发区水雨情收集的信息量,提高水雨情信息的收集时效,为山洪灾害的预报预警、做好防灾减灾工作提供准确的基本信息。4.1.1监测方式及报汛工作体制

水雨情监测系统监测项目主要包括降雨量、水位。站类主要包括雨量站、水位站。根据山洪灾害预警的需要和各地的建站条件,考虑山洪灾害易发区地形复杂、降雨分布不均、群众居住分散、地方经济发展不均衡等实际情况,水雨情监测站可建成简易监测站、人工监测站和自动监测站。其监测方式及报汛工作体制如下:

(1)简易监测站

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第3页 山洪灾害监测预警系统设计方案

简易的雨量、水位观测设施,采用直观、可行的观测方法进行水雨情信息的监测。利用本地区适用的传播方式进行信息的传输,达到群测群防的目的。

简易雨量站采用有雨观测、下大雨加强观测的工作体制,有条件时及时上报;简易水位站在有雨时或接到通知时观测,水位接近成灾水位时加强观测,有条件时及时上报。

(2)人工监测站

无条件建设自动监测站,但拥有公用通信资源(程控电话、移动通信网)的地区,按照人工观测站的技术要求建立相应的水雨情人工监测站。采用人工观测和管理的模式,通过语音或通话报汛进行雨量、水位信息的采集和传输。

人工监测站采用定时观测,定时报汛的工作体制,在暴雨天气状态下加密观测、增加报汛段次。

(3)自动监测站

自动监测站采用有人看管,无人值守的管理模式,配置相应的雨量、水位传感器,遥测终端及通信终端设备,实现水雨情信息的自动采集、传输。

自动监测站采用定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制;对超短波组网的自动监测站,则采用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制;人工置数信息有反馈确认的功能。4.1.2 信息传输通信网设计

水雨情数据传输常用的通信方式有卫星、超短波(UHF/VHF)、GSM短信、GPRS,以及程控电话网(PSTN)等。

(1)卫星通信

卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站、转发无线电波实现地球站之间相互通信的一种方式,具有覆盖面大、通信频带宽、组网灵活机动等优点。目前,在国家防汛指挥系统建设中用于测站与中心站间数据传输的卫星信道主要选用海事卫星和北斗卫星。

卫星通信的适用条件:所建监测站地处高山峡谷,且公网未覆盖和无条件建专用网的区域。

(2)超短波通信

超短波是指工作于VHF/UHF频段的信道,超短波通信的传播机理是对流层内的视距传播与绕射传播。视距传播损耗小,受环境的影响也小,接收信号稳定。但是,由于传播距离较短,一般需要建设中继站进行接力。

适用条件:所建监测站地处公用通信网不能覆盖,或位于低山和丘陵地区,且所需建中继站级数不超过3级的地区。

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第4页 山洪灾害监测预警系统设计方案

(3)PSTN通信

程控电话(PSTN)是普及程度最高的信道资源,它具有设备简单、入网方式简单灵活、适用范围广、传输质量较高、通信费用低廉等优点,可进行话音和数据的传输。

适用条件:被PSTN网覆盖且电话通讯质量较好的地区。(4)短信通信

移动通信是我国近十多年来发展最快的一种通信系统,目前已覆盖我国很多城镇,正逐步向农村扩展延伸,移动通信系统正得到越来越广泛的应用,对于山洪灾害信息和警报的传输有着十分重要的实际应用价值。目前可利用的短信通信有中国移动的GSM短信和中国电信的CDMA短信。

适用条件:被中国移动通信网或中国电信通信网所覆盖的地区。(5)GPRS通信

GPRS是GSM系统的无线分组交换技术,不仅提供点对点、而且提供广域的无限IP连接,是一项高速数据处理的技术,方法是以“分组”的形式将数据传送到用户手中。GPRS是作为现行GSM网络向第3代移动通信演变的过渡技术,突出的特点是传输速率高和费用低。GPRS上行速率较GSM为高,下行速率则可达100Kbps。鉴于利用GPRS的运行速度快、运行成本低,建议尽可能地利用GPRS传输。

适用条件:已开通GPRS业务的地区。

4.2预警系统设计

山洪灾害防御预警系统平台是山洪灾害监测预警系统数据信息处理和服务的核心,提供数据接收、处理、加工,信息查询、预报决策、预警与信息发布、信息交换等服务,主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成。

4.2.1信息汇集、查询子系统

信息汇集子系统与信息查询子系统主要包括监测站的实时数据接收处理、和其它相关部门的共享与交换信息的处理以及各类信息的查询服务。

主要功能有:

(1)实时接收自动监测站的水雨情数据和工况信息;(2)对自动监测站进行远程控制;

(3)实时处理接收的数据信息,并分类存入数据库中;(4)数据查询与维护;

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第5页 山洪灾害监测预警系统设计方案

(5)人工数据录入;(6)基础信息查询 ① 雨量站基本信息

查询雨量站的基本信息,如:雨量站类别(自动、人工、简易等)、水系、河名、站号,站名,站址位置、设立日期、所属部门等。

② 水文(位)站基本信息

查询水文(位)站的基本信息,如:测站类别(自动、人工、简易等)、站号,站名,站址,经度,纬度,高程、设立日期等。

③ 工情基本信息

查询堤防工程、水库、山塘等的基本信息,如:建设地点、所在河流、集水面积、多年平均降雨量(径流量)、设计洪水位(流量)、库容、坝顶高程等。

④ 灾害点基本信息

查询灾害点的基本信息,如:地理、地质、气候特点、人口密度、基础设施、灾害频繁程度等。

(7)水雨情信息查询

通过对系统数据库的访问,可以实现各小流域、中小型水库水位、流量实时监测信息、历史资料信息查询,为预报决策提供历史资料对比分析。可以实现单站、多站实时或者历史水雨情图形化查询。具体包括:水文(水位)站雨量、水位(流量)实时和历史资料查询(包括日平均水位/流量、月水位/流量等),以及降雨量统计表、降雨量图等形式对雨量资料进行日、时段等综合查询。

(8)气象信息查询

将查询数据库得到的气象信息显示给用户,主要包括:中央气象台、省气象台和临近省气象台、本地市(县)气象台发布的当日天气预报(文字、图、表),卫星云图信息(图片)、多普勒雷达测雨信息、台风警报信息等。

(9)工情信息查询

工情信息主要包括:堤防、水库的各种特征值、工程图、工程指标、工程运行状况等数据;水库运行状况的实时信息,如闸门开度、大坝安全状况,溢洪道、泄洪洞、输水洞流量,水库、山塘水位状况(流量)、水库调度方案等。堤防主要信息有各断面水位、堤防安全状况、出险情况及类型。可以实现单站、多站实时和历史工情信息和运行参数的查询。

(10)经济社会状况及灾情信息查询

山洪灾害监测区域经济社会指标:村镇分布、人口分布、固定资产、重要设施、GDP等。

直接总经济损失:受灾范围,受灾人口,受淹城市,倒塌房屋,死亡人口等。

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第6页 山洪灾害监测预警系统设计方案

工业、交通运输业直接经济损失:停产工矿企业(个),铁路、公路中断(条次)、毁坏路基(面)(千米),毁坏输电线路,毁坏通讯线路(千米)等。

水利设施直接经济损失:毁坏水库,水库跨坝,毁坏堤防、护岸、水闸,冲毁塘坝,毁坏灌溉设施,毁坏机电井、水电站、机电泵站,毁坏雨量站、水文测站。

农林牧渔业直接经济损失:农作物受灾面积,农作物成灾面积,农作物绝收面积,减少粮食,死亡大牲畜,水产养殖损失等。

(11)数据的输出保存打印

查询系统具有信息输出和表现功能,除具备基础信息、水雨情信息、工情、灾情统计分析信息的数据输出外,还具备表、文字、图形的输出和保存以及打印功能。

4.2.2预报决策子系统

预报决策子系统为各省级、市级或县级山洪灾害防御指挥部门进行山洪灾害预警提供依据。预报决策子系统包括水雨情分析预报、预警信息生成、维护及管理等3个模块。

预报决策子系统主要功能有:(1)水雨情分析预报模块

结合实时水雨情、气象预报信息,根据水雨情分析预报模型,对小流域、中小水库水位、流量进行预测,并输出预测结果(文字、表格或图形)。

(2)预警信息生成模块

根据预报成果及预警指标实时编制预警信息,并及时将预警信息发送至预警平台。

(3)维护和管理模块

该模块可以对整个系统的内容进行添加和删除,具有控制系统权限的功能。本模块为系统维护管理提供工具。4.2.3预警子系统

预警子系统是在监测信息采集及预报分析决策的基础上,根据预警信息危急程度及山洪可能危害范围的不同,通过适宜的预警程序和方式,将预警信息及时、准确地传送到山洪可能危及区域,使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案及时采取预防措施,最大限度地减少人员伤亡。

在建立了基于平台的山洪灾害防御预警系统的地区,预警信息由该系统的预报决策子系统制作。根据平台设立的防汛指挥部门的级别不同,分为平台设立在共23页

第7页 山洪灾害监测预警系统设计方案

县级、市级防汛部门两种情况。县级防汛指挥部门获取发布的预警信息,各乡(镇)政府接收县级防汛部门发布或下发的预警信息,传输给村、组、户。紧急情况下县级防汛部门可直接对村、组发布的预警信息。

群测群防预警信息的获取来自县、乡(镇)、村或监测点。由监测人员根据山洪灾害防御培训宣传掌握的经验、技术和监测设施观测信息,发布预警信息。县级防汛指挥部门接收群测群防监测点、乡(镇)、村的预警信息,逐级发布。各乡(镇)政府除接收县防汛部门发布或下发的预警信息,还接受群测群防监测点、村和水库、山塘监测点的预警信息。村、组接受上级部门和群测群防监测点、水库、山塘监测点的预警信息。

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第8页 山洪灾害监测预警系统设计方案

4.3群策群防组织体系

由于山洪灾害突发性强,从降雨到发生灾害之间的时间短,且往往在灾害发生时断电、断路、断信号,因此群测群防尤为重要。群测群防组织体系为建立县、乡(镇)、村、组、户五级山洪灾害防御责任制体系,群测群防组织指挥机构主要在县、乡(镇)、村一级建立。

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第9页 山洪灾害监测预警系统设计方案

5土建工程

遥测站自动实时采集、存储降雨量和水位等数据,并进行信道编码和信号调制,自动发送实时采集的雨、水情等信息,并可人工置数,具备增量自报、定时自报功能,重要的遥测站具备自报兼查询应答功能。

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5.1雨量站

5.1.1简易雨量站

简易雨量站按照《降水量观测规范》SL21-2006规定,主要配置直径200毫米的漏斗、放置于200毫升玻璃筒上,并固定于预制砼基块上(简易雨量器见示意图)。为直观和方便地观测雨量,承水器皿采用透明装置,并根据降雨的临界值或降雨强度,在承水器皿外进行划分或标注明显的预警标志线。

简易雨量观测器

5.1.2自动雨量站

自动雨量站是水雨情监测系统中数量最多、分布最广的遥测站。单个遥测站的土建工作量不大,占地面积小,但分布广,各建站地点的环境条件差异大.土建的设计应结合具体情况、因地制宜地作出设计方案。

一、自动雨量站位置的选择

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第11页 山洪灾害监测预警系统设计方案

自动雨量站的位置在站网论证基础上经无线电通信电路测试后确定。一般情况下,要选择交通方便有人居住的村屯、城镇,做到“无人值守,有人看管”,确保雨量站设施不遭受人为破坏.必须设立雨量站,而又无人居住的地点,也需要委托较近的居民看护。

在农村选择自动雨量站点时,应注意以下几点:(1)满足建站目的及要求。(2)满足通信要求。

(3)选择建站地点的人家有条件且愿意承担看护任务。(4)选择建站的庭院应开阔,无高大房屋、树木。

(5)选择在居民区有一定社会地位、受人尊敬的人家,这样雨量站不宜被人破坏。

(6)选择的居民家近年没有较大的迁移规划。

二、自动雨量站的结构型式

自动雨量站多设在平坦、开阔的庭院中,周围远离树木、房屋,雨量计周围设有围栏,以防止家畜,家禽或人为的损坏。有条件的也可在楼房或平房的平顶上直接设立,省去很多土建工作,还较安全,受周围的环境影响也较小。

自动雨量站一般应符合气象站安装要求。由于属于专用站,一般不参加资料整编、刊印,在安装高度上常因地制宜.国内已建的雨量站,有的直接坐落在地面的平台上,有的坐落在乎顶房的屋顶,有的被支撑物垂直支撑在空中,有的旁侧悬臂支撑在空中。近年的遥测雨量站大都为全密封铝合金筒式结构,甚至有的雨量筒大部采用全电磁屏蔽、全密封铝合金法拉第筒结构,全面实现环境(雷电,高低温、高湿、台风)防护,还可省去站房建设、铁塔和地网敷设费用。将雨量传感器、天线安装房屋顶上时,遥测仪可挂在房屋中的墙上,这样既降低了土建造价,也解决了看护问题。国内巳建的测报系统中,自动雨量站大都采用上述形式。法拉第筒不需要做地线,也不需要做绝缘支撑,占地面积小,适应全天候工作条件。所选用设备均适用于野外恶劣环境工作,按无人值守连续运行设计。有的正常运行已超过10年。如果以上条件不具备,须单独建造站房时,站房面积约4m2,净高大于3m,平顶,太阳能电池板、雨量计装在房顶。天线高度按电路设计报告布设,地网接地电阻应小于10Ω。站房应防潮(百叶窗),屋顶防嚣,周围排水通畅,设铁皮门、暗锁,防止老鼠出入。雨量站站房除应预留太阳能电池板进线孔外,还应预留雨量计信号线的进线孔。测站站房还可利用原有房屋改建,也可采用架空高架方式,应按具体情况和要求灵活处理。

三、雨量计的安装设计

雨量计坐落在地面或屋顶,可预先将雨量计安装底座用混凝土浇筑好.在站

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第12页 山洪灾害监测预警系统设计方案

房顶上安装雨量计时,要求房顶能满足安装尺寸和承载能力,并在雨量计上方35°的仰角范围内无遮挡物。遥测雨量站采用立筒式,筒式站房为铝合金密封结构,直径0.3m,高度2.0m,将遥测终端设备放在筒的底部,筒内底部温度比较稳定,可延长设备使用寿命,适合野外长期工作。筒式站房施工中,基础挖好后,浇筑混凝土,将筒埋深1m,回填后找平夯实即可。

雨量计应和太阳能电池板相隔一定的距离,防止雨水从太阳能电池板上溅人雨量计的盛雨口内。

雨量传感器和太阳能板

安装示意图

四、太阳能电池板的安装

太阳能电池板的受光应向南,周围应无高大建筑、树木、电杆等遮光物。铝合金法拉第筒可直接将太阳能电池板固定在筒的外面或将其固定在铁塔或塔杆上。

五、避雷针的设计

(1)安装天线的铁塔应装置避雷针,避雷针、铁塔、地网之间应焊接可靠。

(2)避雷针上端应加工成针尖形,以利尖端放电,井作镀锌 筒式自动雨量站施工示意图 处理。

(3)避雷针的最高点应比天线

顶端高出3—5m。

(4)避雷针的保护角为35°,设备和天馈线应在避雷针的保护范围内。

六、自动雨量站天线铁塔土建施工

雨量站必须设立通信铁塔时,铁塔的高度由通信电路测试决定.但雨量站的共23页

第13页 山洪灾害监测预警系统设计方案

通信铁塔相对较低,一般不超6m。因而,其结构和形式宜筒化,铁塔与站房 间距不宜过远,应在防雷保护角之内。6m通信塔的施工要求如下:(1)塔杆用钢管焊制,设避雷地线。

(2)塔基础挖深一般大1.2m;基础应先挖好基坑,找平夯实再打垫层,然后浇筑基础;基础采用高标号混凝土浇筑。

(3)基础回填土应分层夯实,夯实后的土容重不得小于1.6t/m3.6m杆塔结构及摹础示意图如图所示。

6m通信塔示意图

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5.2水位站

5.2.1简易水位站

简易监测水位站是在溪河岸边、水库坝前设立便于监测的直立、斜坡式水尺; 对于无条件设立水尺的监测站,可在水流岸边较近的固定建筑物或岩石上标注水位刻度,以方便监测员直接读数。

水尺的刻度必须清晰,数字必须清楚且大小适宜,数字的下边缘应放在靠近相应的刻度处。刻度面宽不应小于5cm。刻度、数字、底板的色彩对比应鲜明,且不易褪色,不易剥落。最小刻度为1cm,误差不大于0.5mm,当水尺长度在0.5m以下时,累积误差不得超过0.5mm,当水尺长度在0.5m 以上时,累积误差不得超过该段长度的 1%。

直立式水尺的水尺板应固定在垂直的靠桩上,靠桩宜做流线型,靠桩可用型钢、铁管或钢筋混凝土等材料做成,或可用直径10~20cm 的木桩做成。当采用木质靠桩时,表面应作防腐处理。安装时,应将靠桩浇注在稳固的岩石或水泥护坡上,或直接将靠桩打入,或埋设至河底。有条件的测站,可将水尺刻度直接刻绘或将水尺板安装在阻水作用小的坚固岩石上,或混凝土块石的河岸、桥梁、水工建筑物上。

5.2.2自动水位站

自动水位站主要的土建内容为;站房、铁塔及基础。

一、浮子式水位计

采用浮于式水位计,水位站要建测井。其设计标准,应视测站重要性而定.有堤防的自动水位站的设计标准一般应高于堤防的设计标准;大扛大河干流水位站

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一般可按百年一遇水位设计,支流按50年一遇设计,在冲淤变化大的河道上应考虑一定水平年后河道的冲淤幅度。

测井的具体形式应根据拟建站地点和地形特点、防护要求,可建成岛式、岸式、岛岸结合式。1 测井

(1)水位井的设计符合 GB/T50138-2010《水位观测标准》中的有关规定。(2)测井不应干扰水流的流态,测井截面可建成圆形或椭圆形。(3)井壁必须垂直,井底应低于设计最低水位0.5---1.0m,测井口应高于设计最高水位0.5---1.0m。

(4)测井井底及进水管应设防淤和清淤设施,卧式进水管可在入水口建筑沙池。测井及进水管应定期清淤泥沙。多沙河流测井应设在经常流水处,并在测井下部上下游两测开防淤对流孔。

(5)测井可用金属、钢筋混凝土、砖或其他适宜材料建成。

(6)测井截面应能容纳浮子随水位自由升降,浮子与井壁应有5---10cm间隙。水位滞后不宜超过1cm,测井内外含沙量差异引起的水位差不宜超过1cm,并使测井具有一定的削弱波浪的性能。

(7)水位井用于安装水位传感器。(浮子式水位传感器的外形见示意图)根据浮子式传感器的使用要求,井房面 积应不小于2m2,并具有通风孔和进线丝绳要平滑垂直放置,以防互相缠绕。

这样,方能保证传感器测试的准确性。具体可参考示意图。

(8)井房底板可选用能拆装木板,其厚度为3--6cm左右(或其它设施)。井房的设计应便于水位计的安装与维护。

(9)井房距遥测站房的距离不应大于200m,信号线应做架空或埋地处理。(10)如水位站同时兼做雨量站(即同时安装雨量传感器),则应将水位井房顶做成平顶房,并且应留有雨量传感器安装固定件。

根据国内已建测报系统的运行实践,遥测站和中继站的站房仅需满足安置通信、电源、传感器等室内设备的要求,使用面积不宜大于5m2。

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重锤

浮子(根据不同需要选择不同的浮子和重锤)

浮子式水位传感器外形图

水位传计数器

孔,测井内直径不得小于0.3m,安装时浮子和重锤的外壁要离井壁最少0.1m,钢山洪灾害监测预警系统设计方案

水位测井的设计,结冰河流要考虑冬季的冻胀、流冰期冰块的撞击,同时也要考虑大洪水的冲刷、淘空和漂浮物的撞击,主体要坚固,基础必须在冲刷层和冻土层以下,有条件时基础应与基岩连接,水位井平台在设计过程中应尽可能与堤防护坡等水利工程相结合。

井身可建成圆形或矩形,但有效截面积一般不小于600mmX 600mm,水位井筒内壁要垂直、光滑.最好用钢筋混凝土建成,为节省投资,也可根据浮于大小选用相应的工业管材,如钢管、PVC塑料管、混握土预制管等。

进水口尺寸大小应能起到一定的水流控制作用,既保持井内水位在各种水流情况下与河水水位相同,防止井内水位的滞后作用,又能减小波浪引起的测井内水位的波动.一般进水口的截面积不应小于测井截面积的1%。对于水流条件复杂,而又要求测量精度高的测井,进水管长度、截面积以及进水管的形状与水流方向的夹角等可通过水工模型实验确定。

测井结构要牢固,防淤、防浪、抗冻.在含抄量较大的河流上建设自记水位测井,测井与进水口之间应设沉沙池,每次洪水过后最好检查一次,定期清除泥沙。目前,国内已建的遥测站大多采用棍凝土、砖砌或石砌,有的采用预制混凝土管,有的采用钢管,可谓不拘一格,多种多样。2 站房

站房与水位井的相对位置关系一般有:地面井口直接建房、在测井上建仪器室站房、测井各自独立设置等三种。

如果水位井建于站房内,站房面积一般约为6mz。

只要条件许可,应将水位井和站房合二为一,这样可避免长距离铺设水位信号线,减少信号的干扰,降低土建费用,也便于以后的管理和维修。

测站站房还可利用原有的房屋改建,也可采用架空高架方式,应按具体情况和要求灵活处理。

站房建在水位测井上的站房面积、形式,取决于水位测井的形式及材料。如果水位测井采用钢管,为节省投资,站房可仅用于放置仪器,此时仪器室(站房)面积较小,能满足仪器设备放置的足够空间即可,人不必进入,仪器设备的安装调试,运行维护人员站在井体外面的梯子上进行。仪器室可建成圆形、方形或其他形式。如果水位井采用砖砌或预制混凝土管,其结构和上部空间具备建设站房条件,应建设一仪器室站房,既为后期的运行带来了方便,也很美观。

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8m高水位测井示意图 铁塔(或杆塔)如天线挂高要求较低,站房顶上有足够位置并能承受塔的重量,可直接在房顶上架设一塔杆,除此之外,均应在地面建铁塔。

天线塔应建在站房的背面,两者适当靠近,既做到缩短馈线,减少馈线损耗,又不至于因距离太近,使人可以顺着天线塔爬到站房顶上,造成遥测设备破坏。

天线堵与站房间距离超过5m时,应在两者之间架设钢丝,用于悬挂馈线。如果测井和站房相距较远,水位信号线应加铁套管并埋人地下引入站房,铁管应接地良好,并每隔10m或在拐弯处建造连接井。

铁塔的高度由通信设计决定。一般情况下,没有必要因一个独立的遥测水位站建设一个超过6m以上的铁塔。铁塔太高,其造价会成倍增长,运输、安装都带来一系列问题。

二、非接触式

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采用浮子式水位计的遥测站土建工作量主要为测井的工作量,而采用非接触式遥测水位计的测站可省去测井,感应探头悬挂在空中,不接触水面,通过超声波探测水面的高度.非接触式特别适宜于含沙量大,水面漂浮物多的河流,或因各种原因采用浮子式较困难的河流。非接触式遥测水位计可用于监测各种水体,如人工水渠、水库水位、河道水位等。近年来,黄河上新建的遥测水位站大多采用非接触式。

非接触式虽然省去了在水中建水位井的麻烦,但地面上需建传感器支撑铁塔或整体灌注桩形式支架。

非接触式超声波水位计,该水位计的传感器安装高度要求超过历史最高水位,主河道水位计及传感器安装架设需建传感器支撑铁塔或整体灌注桩型式。如用铁塔可在底部打基础桩,上部建三角铁塔(或四角塔),在塔的中部(或顶部)设计一个仪器百叶箱,其体积为450mmX500mmX400mm,既要通风透气,又要防雨,防冰雹.顶盖上安装太阳能电池板,另外横向伸出一个相应长度(如3~4m)的横杆作为固定传感器之用。塔顶伸出一个高于天线5m的避雷针,使天线及传感器位于避雷针的保护区之内。避雷针地线接地电阻小于5~10Ω。

如果安装架采用全灌注桩型式,基础可加大、加深,上部要细(可根据当地的水流条件、冲刷要求决定深度和尺寸大小,如底部埋入地下3~5m,直径为80—lOOcm,上部薄径为40cm即可。仪器箱及伸出去的横杆同上,避雷措施也同上。

另一种安装型式为岛式钢管和岸边钢塔式,在岸坡缓、支架伸出去较远时可采用岛式钢管,坡度较陡时采用岸边钢塔形式。

5.3中继站

超短波通信属视距通信,由于受地形的影响,遥测站的信息不能直接到达中心站时,就需建设中继站,用以传递信息。

一般情况下,一个中继站应连接几个或十几个遥测站,因此,如中继站运行不正常,将直接影响遥测站的信息传递,有时甚至使整个系统瘫痪;同时,中继站的工作环境相对遥测站来讲较为恶劣,一般没有人看护,其土建的设计既要防止自然因素的破坏,又要防止人为因素的破坏。

中继站的位置,铁塔高度,由无线电通信电路测试结果决定。中继站的土建项目主要有:站房、铁塔及基础、防雷接地等。

一般情况下,中继站位置高,地理位置偏僻,交通不便,且土建的工作量与遥测站相比较大,在中继站选择、设计和建设中应尽可能利用当地已有的土建设施,或略作改造利用,以减小工作量,降低投资。必需建设的中继站,要进行土建设计。

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中继站多建在高山顶上,环境恶劣,遭雷击的可能性大,避雷要求高,最好采用环行地网,接地电阻小于10Ω,天线铁塔(或杆塔)上应安装避雷针.对于石山,由于山顶上土层薄,接地电阻很难降下来,可考虑埋放降阻剂并盖土夯实,或将地网用钢筋焊接至背阴墟土层较厚处,或采用降阻模块方式,使接地电阻低于规范要求的10Ω。特别需要注意的是,除接地外,其他各个环节都要注意采取防雷措施,包括天线、电源等。由于中继站设在高山顶上,土层薄,易干旱,防雷困难,实践证明,雷击是系统故障的重要原因。

一、通信塔

天线挂高较低,中继站站房顶上有足够位置并能承受塔的重量时,可直接在房顶上架设一个小铁塔,除此之外,均应在地面建铁塔。

虽然电路设计只要求较低的挂高,但从地面架设的铁塔不宜低于6m。较高的天线塔上应架设安装平台,平台的有效直径大于1.2m,护栏高o0.8m.铁塔本身作为雷电载流体,要求每节铁塔连接处除用螺栓连接外,还须焊接在一起。

铁塔的建筑材料一般采用钢管、工字钢、三角钢、钢筋等制作,钢塔的截面有三角形、四边形,应根据当地材料、塔高、基础的物理特性选择。铁塔基础在设计前应进行必要的物探工作,以探明其地质特性,在此基础上确定基础的开挖深度、避雷接地措施.以12m钢塔为例,其施工的设计要求如下:

(1)天线塔基础挖深2m或挖到基岩。

(2)应先挖好基坑,找平夯实再打垫层,然后采用高标号混凝土浇筑基础;基础顶面必须保持水平。

(3)基础回填土,应分层夯实,夯实后的土容重不得小于1.6t/m3。(4)钢塔基础设钢筋网架,并预留法兰盘及螺丝头,以便与铁塔连接。(5)钢塔用钢筋焊接,底部焊接法兰盘,使之与钢塔基础法兰盘及螺丝头能够对接。

(6)钢塔均设避雷地线,12m钢塔要求地线钢筋长度为12m(3根)。(7)钢塔设防盗平台,平台厚板焊制,井留供上下通过的钢门,门由底部向上推开,在下部上锁并加防雨胶布。平台用支撑杆支撑。

二、站房

由于中继站设备体积较小,一般情况下,在钢塔上如防盗平台上设置一个仪器箱即可满足要求,既节省了土建工作量,也减少了在地面上建站房遭受人为破坏的几率。

确需在地面上建设中继站房的,可用砖混结构,房顶为平顶,做好防水处理,屋槽伸出墙外0.5m。东西两面墙上各开一个窗户,井以钢或铁板制成百叶窗牢牢地固定在窗口,既可防雨,又可防盗,东西墙根稍上处各安装一个铁质透气弯管。

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第20页 山洪灾害监测预警系统设计方案

12m通信塔及基础示意图

直管应做到外低内高,以防雨水进入.所有通风口的房内一侧都要加盖铁丝网,以防虫、鼠等侵入。

天线塔与站房应适当靠近,既做到缩短馈线,减少馈线损耗,又要防止因距离太近,人可以顺着天线塔爬到站房顶上,从而对遥测设备造成破坏。

天线塔与站房间相距超过5m时,应在两者之间架设钢丝,用于悬挂馈线。中继站站房在靠近天线塔侧的墙上应留有进线孔,还要预留太阳能电池板线的进线孔。在设备安装时,持进线穿好后,注童把余隙堵牢,防止雨水顺电线流人屋内。中继站站房内应配备一工作台,便于设备的放置。

为安全起见,设在野外的中继站站房应采用隐式电子锁,不采用外挂的挂锁或弹子锁;采用钢板结构门.对于盗窃和人为破坏严重的地点,也可采用双层结

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第21页 山洪灾害监测预警系统设计方案

构,一层、二层和房顶在房内建楼梯上下连通,并分别加盖铁门,这样可有效防止对遥测设备特别是安装在室外的设备的破坏。

三、避雷针的设计

(1)安装天线的铁塔应装置避雷针,避雷针、铁塔、地网之间应焊接可靠。(2)避雷针上端应加工成针尖形,以利尖端放电,并作镀锌处理。(3)避雷针的最高点应比天线顶端高出3~5m。

(4)避雷针的保护角为35°,站房和站房顶上的设备应在避雷针的保护范围内,如达不到这一要求,应单独设立避雷针。

四、接地体设计

为了使系统具有较好的防雷性能,地网设计一般按以下步骤进行:(1)用四极接地法测试各地土壤电阻率。

(2)根据要求的接地电阻,计算出接地网面积和接地体总长度。

(3)复合接地网中,为了减少相邻接地体的屏蔽作用,水平接地体间距和垂直接地体间距均应大于5m。

5.4中心站

中心站土建主要有:中心站房建设、站房装修、中心站铁塔建设。中心站土建设计应尽可能利用现有设施,以减少投资。由于中心站的位置一般由业主单位选择,站房一般情况下不必单独建设,但现有站房大多不能满足要求,需对中心站进行改造和装修.业主单位因通信、防汛等工作需要,一般在中心站附近有高架铁塔可以利用.如不能满足要求,一般在房顶上设置一个不超过6m的塔杆就能满足要求。

中心站房可按计算机室标准建设,接地电阻应小于5Ω;电源应根据不同设备设置相应的电气开关,如空调机、电池充电机、UPS、网络服务器等,可分别设置交流电三相电源、蓄电池组等;室内要防尘、防潮,室温在20℃左右;不安装产生电磁于扰的设备,远离工业干扰源:宜采用静电地板或墙壁贴墙纸,铺设地板时各种电线、电缆线要预先计划好,排在地板下面,避雷针必须高于天线顶端5m以上。

中心站用房一般包括机房、办公室、值班人员休息室、电源室、维修室等,一般不超过120m2。机房使用面积可按通信设备、计算机、打印机、绘图仪以及其他辅助设备面积综合的8--12倍计算,若计算值小于20m2,可采用20m2.为使计算机等有关设备能长期稳定地工作,延长使用寿命,在机房内应有防火、防静电和温湿度调节等设施。

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第22页 山洪灾害监测预警系统设计方案

(1)计算机配电系统。供电系统耍有足够的容量,以满足系统耗电量的要求和系统扩充的需要,计算机供电分为两个部分:一是计算机设备供电系统,要保证计算机设备的可靠运行;二是为其他用电设备如空调设备、动力设备、照明设备等供配电的系统,称为机房辅助供电系统.机房辅助供电设备(空调等供电设备)与计算机设备应分开供电。

(2)空调系统。在机房内应使用可靠的空调设备,能提供适当的过滤加湿、解潮、空气流通等,以保证机房内的最佳操作环境。

(3)地板。为计算机房内的电源、电话、通信器材、空调的管路提供灵活的使用空间,应选择有表面抗静电的地板,尽可能使用高性能材料,地板的任何一部分必须能支撑设备重量,所有的吊顶、地板都应考虑到金属屏蔽。

(4)接地系统。为防止地回路的形成,计算机与设备要很好地隔离,禁止两地共用,各自有自己独立的接地系统。

接地系统包括:①交流保护接地,小于4Ω;②安全保护接地,小于lΩ;③防雷保护接地,小于4Ω。

(5)防火、报警、灭火系统。要装有适当的防火、报警、灭火装置,地面,吊顶、墙壁应使用耐火的非燃性材料等。

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