一、產品概述

我國山洪災害點多面廣、發生頻繁，山洪災害的發生造成了重大人員傷亡和基礎設施、生態環境的毀滅性破壞。每年因山洪災害造成的直接經濟損失約為400億元以上，已經成為當前防災減災中的突出問題，是山丘區經濟社會可持續發展的重要制約因素之一。

南瑞山洪災害監測預警系統MTS2000功能覆蓋在線監測、預警分析、山洪動態演進、風險分區制圖、決策支持、應急響應、信息服務等具有完整山洪災害監測預警以及決策支持功能的系統，并進行了多項新技術的開發和應用。本項目解決了山洪區惡劣野外環境下的一體化數據采集、低功耗視頻圖像采集傳輸、山洪態勢預演、預測預警、災情預測分析和實時指揮調度等國內山洪災害防治領域的重大難題，為承擔山洪災害防治任務的山洪易發區構建了科學、準確、及時的山洪災害數字防御體系，提高山洪災害易發區水文信息采集、傳輸和洪水預警預報能力，可有效提升山洪災害防御水平，改變山洪災害日趨嚴重的局面，減少人員傷亡和財產損失，尤其是有效避免群死群傷事件。

二、主要性能

災情數據采集裝置

實時采集雨量、水位、流量、蒸發等信息并進行本地存儲；

支持圖像采集和傳輸；

支持和中心站采集系統之間通過GPRS、CDMA、短消息、VHF、北斗信道進行數據交互；

支持通過遠程信道進行對時、招測實時或歷史數據，修改工作參數等操作；

支持遠程更新裝置固件程序。

GPRS無線通信裝置

TCP/UDP透明數據傳輸

支持GPRS在線檢測，掉線自動重撥.

支持數據中心動態域名和IP地址訪問

支持多數據中心

支持短信備份

基于弦式位移傳感器和視頻聯動的山體滑坡監測

由傳感器測量值報警引發視頻傳輸的機制，即給位移設定一個報警值，當位移計測量值大于這個報警值時，由數據采集終端立即打開視頻設備電源，啟動視頻傳輸。當傳感器測量值小于報警值時，視頻設備始終處于關閉狀態。這種機制不僅可以有效節省功耗，同時也節省了傳輸費用。

基于GPS RTK技術的地表位移監測

使用自主開發的ACS04100 GPRS DTU和配套的數據轉發軟件實現了基于GPRS信道的點對點RTK數據交換

數據采集平臺

數據采集應用多線程技術，采集通道之間相互獨立；

通信信道和協議可擴展，支持多信道實時采集； 

支持跨平臺，采集和處理等后臺服務可在UNIX/WIN下運行；

C/S與B/S混合模式的設計，提供客戶端和瀏覽器應用界面；

集成化的監視、控制和管理界面，信道、采集站工作狀態圖形化展示；

具有本地ACCESS數據庫，可獨立運行，數據保存時間長度可配置；

運行參數在線可配置，且無須重新啟動；

支持自報式、應答式或兼容式工作體制；

自動采集和處理傳感器數據并本地存儲；

定時遠程發送傳感器數據和電池電壓等工況信息、低電壓告警；

定時自報、超閾值加報及遠程召測傳感器數據；

現場或者遠程讀取和修改遙測站運行參數、人工置數；

高精度實時日歷時鐘，現場或遠程可校時；

接入多種通信設備，主備信道自動切換。

山洪災害監測預警平臺

MTS2000是國內首個可以提供在線監測、預警分析、山洪動態演進、風險分區動態制圖、決策支持、應急響應、信息服務等具有完整山洪災害監測預警以及決策支持功能的系統。在線監測裝置不僅能夠兼容傳統的水雨情信息采集，同時適用于視頻圖像處理、傳輸等數據量要求較高的場合。并且針對裝置在野外惡劣環境中可靠運行的需求，在低功耗、可靠性方面進行精心設計，相關技術指標大大領先于國內同類產品，甚至優于國外知名廠商的同類產品。

采用B/S軟件架構設計模式，采用三層模式，Web客戶端、業務邏輯層和數據服務層。

以基于Flex的WEBOS系統為主，通過GIS服務和BlazeDS提供的數據服務實現與Spring和Hibernate的數據和業務通信。

基于WEBOS分層多級數據融合的山洪預測預警聯動技術，采用松散體系架構、分區WEBOS技術、分層多級數據融合技術和分布式聯動預警技術，可實現智能化的災前實時預測預警、災中聯動應急響應、災后輔助評估決策。

基于無規則非結構網格模型和動態風險分區成圖算法的山洪實時淹沒模擬技術，結合二維淺水方程的水流控制方程、集成三角形網格求解淺水方程的Godunov型有限體積模型、并模擬具有復雜計算域和無規則非結構網格模型的二維洪水演進過程，可實現山洪動態淹沒水動力學模型建模和洪水風險圖的動態生成。

基于洪水動態演進模型和數字高程模型的山洪動態淹沒仿真技術，實現了洪水淹沒深度、淹沒面積和淹沒歷時的模擬計算，并動態顯示洪水淹沒的演進過程，可全面掌握山洪災情的發生和發展態勢、災情覆蓋范圍和歷時等。

三、工程實例

南瑞山洪災害監測預警系統MTS2000先后成功應用于湖南、新疆、海南、遼寧、黑龍江、山東、西藏等十多個省份工程現場，為當地防汛指揮部門科學決策和調度指揮提供了重要的技術支撐手段，受到了用戶的廣泛好評。本系統通過了水利部水利科技推廣中心測評，通過了國家軟件產品檢測中心、江蘇省軟件產品檢測中心檢測，擁有發明專利4項，獲得了2014年度南京市科技進步一等獎。南瑞山洪災害監測預警系統MTS2000及瀏陽市工程現場已被國家防總作為典型示范項目在防災減災領域全行業推廣演示。

四、應用領域

本系統可廣泛應用于水利行業的防災減災領域，如山洪災害防治、防汛決策支持、城市水安全、地質災害預警等，適用于水利行業的流域、省級、地市級和縣級多級行業管理部門。