黄河防汛船体安全预警系统设计
[江河防汛物联预警系统-硬件设计]
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[江河防汛物联预警系统-硬件设计]物联网；zigbeen；水位检测River Flood Control IOT Early Warning System-Hardware Design Abstract Science and technology level of development is an important factor in the development of the society and people＇s living standard, now more and more mature electronic technology, and artificial intelligence became the mainstream of The Times, recently there is a big hot is the Internet of things, the Internet has become the mainstream of development, the Internet of things technology, as the name implies, is the need to physical and network communication, and now this technology is become more mature than before, science and technology level. Flood control has been an important problem to be solved since ancient times. Flood control not only ensures the safety of people＇s life and property, but also facilitates irrigation, planting, farming, etc. It is the most important link in people＇s life and an indispensable link in promoting social and economic development. The flood prevention and warning system based on the Internet of things technology studied in thispaper can not only monitor the water level in real time but also give an alarm in time. It can also monitor the water level in real time at a remote location, and get the water level information in time at the back end, so as to know whether to give an early warning or not, so as to take the next steps in time. The flood prevention and early warning system of rivers studied in this paper is mainly divided into two parts: 1. The water level detection based on zigbeen network, the terminal node is the sensor node zigbeen by water level sensor to test the water level, the output signal for analog, zigbeen through the AD transform to get the output voltage value, then according to the formula to calculate the corresponding water level, and then through the Z - Stack protocol Stack to transmit data to the coordinator node. 2. The coordinator node to accept all the terminal data processing, the water level information of each node on the OLED display, then each child node data comparing and set the alarm level values, if more than threshold criterion for early warning, in addition to the coordinator read GNSS positioning information and then water level data and positioning data through GPRS sent to the remote server. After the server side receives the data, the designed software takes the server number, displays the obtained data onthe designed interface, and simulates the water level information in the form of animation. Keywords: River flood control; Internet of Things; zigbeen; Water level detection 目录一、绪论1 （一）研究意义及背景 1 （二）国内外研究现状 2 （三）研究内容及章节安排 2 二、江河防汛预警系统水位测量及通信技术研究 3 （一）水位传感器简介 3 （二）Zigbee无线传感器网络 5 （三）GPRS技术8 三、江河防汛预警系统硬件设计9 （一）zigbeen 最小系统设计9 （二）节点电源部分设计10 （三）蜂鸣器报警模块设计11 （四）液晶显示电路12 四、江河防汛物联网预警系统综合测试12 （一）zigbeen组网调试12 （二）GPRS与PC服务器远程通信测试14 （三）下位机水位检测及预警测试15 五、总结17 一、绪论目前物联网在数字信息时代越来越火，所涉及的应用领域愈来愈广泛，所使用的功能也更加的全面，而且随着人工智能的出现和发展，物联网也越来越智能化。
通用范文(正式版)黄河流域洪水应急预案
黄河流域洪水应急预案1.背景介绍黄河是中国第二长河流，也是中国的母亲河之一。
由于其河道陡峭、流量大、河势汹涌，黄河流域常常发生洪水灾害。
为了应对黄河流域洪水灾害，制定一份完善的洪水应急预案至关重要。
本文将详细介绍黄河流域洪水应急预案的制定和实施。
2.应急预案的制定2.1 预案编制组织机构为了制定一份科学有效的洪水应急预案，需要成立由政府和专业机构组成的预案编制组织机构。
该组织机构负责调查研究、数据分析、预案编制等任务。
人员包括政府官员、水利专家、气象专家、环境专家等。
2.2 预警系统建设建设一套高效的洪水预警系统对于保障黄河流域洪水应急响应至关重要。
该系统应包括监测设备、数据传输设备、数据分析算法、预警发布平台等。
预警系统应能够及时准确地监测洪水的发生和发展趋势，并向相关机构和居民发布预警信息。
2.3 预案的内容和流程洪水应急预案应包含内容：•预警信号和级别划分•应急响应分级和对应措施•各级政府职责和责任划分•抢险救援组织和指挥制度•避免重复预警和演练的机制•有效的应急物资和资源调配机制预案的流程分为几个步骤：1.预警信号发布：当预警系统检测到洪水即将发生时，根据预警信号和级别，发布相应的预警信号。
2.应急响应启动：各级政府根据预警信号级别，启动相应级别的应急响应，并组织相关部门和力量参与抢险救援工作。
3.抢险救援组织和指挥：根据预案规定的组织和指挥制度，开展抢险救援工作，确保人民生命财产的安全。
4.媒体发布信息：及时向媒体发布洪水情况、救援进展和安全提示等信息，引导公众正确应对洪水灾害。
5.持续监测和评估：在洪水灾害期间，持续对洪水情况进行监测和评估，及时调整应急措施和资源配置。
3.应急预案的实施3.1 应急演练为了确保洪水应急预案的科学有效性，需要定期组织应急演练。
应急演练可以模拟真实的洪水情况，检验预案的可行性和应对能力。
演练过程中应注意演练方案的合理性、演练时间的选择和演练人员的培训。
3.2 制度落地制定的洪水应急预案需要得到各级政府的重视和执行。
河流防汛预警措施方案
河流防汛预警措施方案1. 引言河流防汛预警是指通过科学的技术手段，及时并准确地对可能发生的洪水进行预测、预警，以提供各级政府和社会公众的决策依据，采取有效的措施减少洪涝灾害的损失。
本方案旨在提出一套完善的河流防汛预警措施，以确保在洪水来临之际能及时发出预警并采取相应的应对措施。
2. 预警方案2.1 气象预警- 监测并及时分析气象信息：建立气象观测网络，监测降雨、气温、湿度等气象要素，通过气象预报模型和数据分析技术，判断降水量和降水类型，准确预测降雨强度、范围和持续时间。
- 系统化预警流程：建立预警流程，包括信息收集、分析、发布等环节。
及时将气象预警信息传递给相关部门和社会公众，确保信息的准确性和可靠性，并采取相应的防汛措施。
2.2 水文预警- 河流水位监测：建立河流水位监测站网，实时监测河流水位信息，及时掌握河流水位的变化趋势。
- 水文预测模型：根据历史水文数据和其他相关数据，建立水文预测模型，通过数据分析和模型计算，准确预测河流水位的变化趋势以及洪峰到达时间，提供准确的预警信息。
- 预警等级划分：根据水位和洪峰水位的不同范围，划分预警等级，包括蓝色、黄色、橙色和红色等级，根据等级提供相应的预警信息和防汛建议。
2.3 流域管理和防洪措施- 流域综合治理：加强对河流流域的管理和治理，包括疏浚河道、加固堤坝、修建堤防等，提高河流的排涝能力，减少洪水的发生和洪灾的影响。
- 防洪物资储备：建立防洪物资储备库，保证足够的沙袋、沙包等防洪物资，以应对突发的洪水情况。
- 抢险队伍建设：组建强大的抢险队伍，提高抢险应急能力，及时投入抢险行动，减少洪涝灾害的损失。
2.4 公众教育和宣传- 公众教育：通过媒体、网络等渠道，向公众宣传洪涝灾害的危害性和预防措施，提高公众的防洪意识和自我保护能力。
- 预警信息发布：建立预警信息发布系统，及时将预警信息发布给社会公众，采用多种方式，包括短信、微信、广播等，确保信息的广泛传播和接收。
黄河防洪调度系统PPT课件
防汛预警预报实施方案
防汛预警预报实施方案
一、背景介绍。
近年来，随着气候变化的影响，洪涝灾害频发，给人民生命财产造成了严重威胁。
为了有效预防和减轻洪涝灾害的影响，制定并实施防汛预警预报方案至关重要。
二、预警预报体系建设。
1. 建立健全的监测预警体系。
在各级地方政府的支持下，建立健全的气象、水文监测预警体系，包括气象站、水文站、遥感监测等设施，实时监测降雨、河流水位等情况，为预警预报提供数据支持。
2. 完善预警信息发布机制。
建立健全的预警信息发布机制，及时发布各类灾害预警信息，包括但不限于雨
量预警、河流水位预警等，通过多种渠道向社会公众发布预警信息，包括电视、广播、短信、互联网等。
三、预警预报方案实施。
1. 加强预警预报宣传教育。
通过开展防汛预警预报知识宣传教育活动，提高公众对防汛预警预报的认识和
重视程度，增强公众自救互救意识，提高自救能力。
2. 加强预警预报应急演练。
定期组织开展防汛预警预报应急演练，提高各级防汛预警预报部门的应急处置
能力，确保在发生洪涝灾害时能够迅速、有效地开展预警预报工作。
3. 完善预警预报工作机制。
建立健全的防汛预警预报工作机制，明确各级各部门的职责分工，加强各部门之间的协作配合，确保预警预报工作的高效运转。
四、总结。
防汛预警预报实施方案的制定和落实，对于减轻洪涝灾害的影响，保障人民生命财产安全具有重要意义。
各级地方政府和相关部门应高度重视，切实加强防汛预警预报工作，提高应对洪涝灾害的能力和水平，确保人民生命财产的安全。
全流域洪水预警预报系统设计与构建
全流域洪水预警预报系统设计与构建洪水是一种普遍存在的自然灾害，给人们生命财产带来极大的危害。
因此，建立全流域的洪水预警预报系统对于人们防范洪水灾害、保障社会经济发展至关重要。
本文将探讨全流域洪水预警预报系统的设计与构建。
一、洪水预警与预报的概念洪水预警与预报是指根据水文气象数据、水文模型和人工补充等多方面数据，对于属于某一地区的洪水危险情况及其可能的发展趋势进行分析，形成关于洪水可能的预警和预报信息，以便及时采取应对措施，避免灾害发生。
二、全流域洪水预警预报系统的设计全流域洪水预警预报系统的设计应该包含以下要素：1.水文气象数据的采集与处理水文气象数据是洪水预警预报系统的基础。
在系统设计中，需要对流域中气象站、水文测站、雨量站、水位站等观测站点进行梳理，构建灵活的数据采集方案，并且对数据进行处理清洗，生成符合水情分析所需要的数据文件。
2.数据质量控制由于水文气象数据多来源、数据质量多变，需要对数据进行质量控制，保证数据的真实性和准确度。
3.水文模型建立水文模型是洪水预报和预警的基础性工具。
在全流域洪水预警预报系统中，考虑到模型的可靠性和实时性，建议采用分布式水文模型，如TOPMODEL、SWAT 等，模型的运算结果作为预报和预警的依据。
4.预警预报系统的运作原理预警预报系统是一个复杂的系统，需要定义其运作原理。
全流域洪水预警预报系统包括实时监测、数据存储、数据处理、模型运算、预测分析及分析结果展示等一整套流程。
5.预警预报信息展示与发布全流域的预警预报系统需要将分析结果展示，为决策者和公众提供洪水发生的可能性、可能影响的区域范围和预防较为准确的预警预报信息。
三、全流域洪水预警预报系统的构建全流域洪水预警预报系统的构建包括系统开发与运行两个方面。
1.系统开发(1)数据录入：将各种水文气象等数据上传至数据库。
(2)数据处理：编写程序，对气象站、水文站等原始数据进行处理。
进行数据过滤、数据平滑、数据合成等操作，从而实现高精度的水文预测。
防洪工程运行监测预警系统建设方案
防洪工程运行监测预警系统建设方案一、前言洪水是一种常见的自然灾害，给人们的生命财产造成巨大的损失。
为了及时有效地防范和减轻洪水灾害的影响，建立一个高效的防洪工程运行监测预警系统至关重要。
本文将提出一种可行的方案来建设一个全面的防洪工程运行监测预警系统。
二、系统组成1. 监测设备为了对洪水情况进行实时监测，我们建议在关键的洪水易发地段安装多功能监测设备。
这些设备应包括水位监测仪、雨量计、流速仪等，以确保能全面了解洪水形势并及时预警。
2. 数据采集与传输监测设备采集到的数据需要及时传输到监测中心，以便进行汇总、分析和预警。
我们建议在监测设备和监测中心之间建立稳定可靠的数据传输网络，可以利用有线或者无线的方式进行数据传输。
3. 数据处理与分析数据传输到监测中心后，需要进行数据处理与分析。
我们建议使用先进的数据处理软件来对接收到的数据进行分析，以提取有用信息，并绘制出可视化的数据图表，帮助决策者更好地了解洪水形势。
4. 预警系统基于监测数据的分析结果，需要建立一个预警系统来及时通知决策者和相关人员。
预警系统可以采用短信、电话、邮件等多种方式进行，以确保信息能够及时传达并得到重视。
5. 决策支持系统为了更好地指导洪水防范工作，我们建议建立一个决策支持系统。
这个系统应该能对洪水形势进行评估，根据预测结果提出相应的防洪建议，并支持决策者进行决策和应急响应。
三、系统建设方案1. 设备采购与安装首先，需要购买合适的监测设备，并按照设计要求进行安装。
在选择设备时，要考虑设备的可靠性、准确性以及适应性，以满足不同洪水条件下的监测需求。
2. 数据传输网络建设为了保证数据的及时传输，需要建立一个高速稳定的数据传输网络。
选择适当的通信设备，如光纤、卫星通信等，并确保网络可靠性和数据传输的安全性。
3. 数据处理与分析平台搭建在监测中心搭建一个专门的数据处理与分析平台，用于接收、存储和处理来自监测设备的数据。
选择适合的数据处理软件，并建立相应的数据库，以方便数据的管理和分析。
河南黄河可视化防汛预案管理系统
中图分类号 ：Ｔ ３ １ Ｔ ８ １ Ｐ ９ ；Ｖ ７
文献标 识码 ： Ｂ
文章编 号 ：００ １７ （ ０６ ０ － ０ ６０ １０ — ３９ ２ ０ ） ４０ １－ ２
河南黄河可视化防汛 预 案管 理系统 是在 三维 场景下 模拟
采用三层结构体 系 ， 即数据 库管理 层 、 数据驱 动平 台和系统 界
仿真 ， 动、 生 直观地对防 汛预 案进行 可视 化展 示与 管理 的计算
机应用系统。系统的建成彻底改变 了传统 的基 于 Ｗｏｄ文档 的 ｒ 预案编制和查看方法 ， 为行 政 首 长熟 悉 防汛业 务 、 进行指 挥决
面层。本系统和传统的防汛预案管理系统最大的区别就是“ 数 据驱动” 所有的防汛预案信息是实时地从数据库中调用的。 ，
标准； ②采用中间件技术实现三层结构， 保证本系统与符合“ 数
字黄河 ” 工程 标准 的其他 系统顺 利衔接 ； 实现 防汛 预案 的可 ③ 视化编辑 ， 户能够对 防汛预案进行 实时修改 、 用 更新 和维护 ； ④ 实现在三维仿真环境下 ， 动、 生 直观地表达 防汛预 案内容 ， 符合
第４ 期
李荷香等 ： 河南黄河可视 化防汛预案管理系统
・ ７・ １
３ 防 汛预案编制 子系统
防汛 预案 编制子 系统是 可视 化防汛 预案 管理 系统 的后 台 服务 系统 ， 为用户提供交互式 的可视化编制工具 。
４ ２ 工程基本情况查询 ．
该 部分内容包 括建设情 况 、 运行情 况和存在 问题 的查询
工程建设 的基本信息 （ 始建 时间 、 长度 、 的垛坝 数罱 ） 包含
和垛坝的基本信息（ 坝长、 坝顶高程、 贞 裹护长度、 坝ｒ宽、 根石深
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保 船 舶各 系统有 机 协 同 、 全 可靠 地 运行 。黄 河 防 安 汛 船船 体安 全预警 系统 就是 其 中一种 。船体 安全 预 警 系统作 为 船舶 自动监 控 系统 的一个 重 要 部分 ， 其
主要 功 能 是 ： 时掌 握 船 舶 运 行 状 态 和 趋 势 ， 员 实 人 在 出现 工作 异常 时声光 系统 立 即报警 ，呼 叫操作人
１ ０
徐 宝 强 ， ： 河 防 汛 船 体 安 全 预警 系统 设 计 等 黄
Байду номын сангаас
的 目的。
合 在产 生力 学应变 的基 体上 ， 当基体 受力 、 发生 应力
变化时， 电阻应变 片也一 起产 生形 变 ， 使应 变 片的 阻
１ 安全 预警 系统 的布设 ． ２
如 图 ２所示 ， 在船 体 容 易受 到撞 击 的部位 装 上
第 ２ 卷 第 ４期 ３
２ １年 １ ０１ Ｏ月
黄 河 水 利 职 业技 术 学 院学 报
ｏ ｍ ａ ｆ ｌ ｗ Ｒｉ ｅ ｏ ｓ ｒ ａ ｃ ｅ ｈ ｉ ａ Ｉ ｓｉ ｔ ｕ ｌ ｌ ｖ ｒＣ ｎ ｅｖ ｎ ｙ Ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ Ｙｅ ｏ ｔ
Ｖｏ１ Ｎｏ４ ． ２３ ．
员及时处理报警故 障 ， 以确保船舶航运 的安全［ 。
１ 船体预警 系统的构成和布设
１ 安全预警 系统的构成 ． １
本 系统 通 过 相 应 的模 块 将 所 有 的传 感 器 信 号 予 以处 理［， ２ 然后 再 将处 理后 的结果 传 回监测 主站 ， １
由监 测 主站进 行 统一 管 理 ， 而实 现 全船 高 效 率实 从
（ 常是 Ａ Ｄ转 换和 Ｃ Ｕ） 示或执 行机 构 。 通 ／ Ｐ 显
压 力传 感 器 ，并对 不 同部 位 传感 器 分 别进 行 统 计 、 编号 ， 传感 器类 型为压 阻 式压 力 式 。传 感 器 安装 在
船 体钢 板 内侧 ， 以测量 钢 板在 外 力作 用 下 的应 力 用 变形 。在船 体受 到撞 击或 碰撞后 、 钢板 濒 临破坏 前 ，
图 １防汛船船体安全预 瞀系统 的构成
Ｆ ｇ １ Ｃｏ ｉ ． ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｏ ｏ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｉ ｏ ｙ ｓ ｆ ｔ ｏ ｅ ｔ ｆ ｆ ｏ ｏ ｔ ｏ ｈ ｐ ｂ ｄ ａ ｅ ｙ ｌ ｅ ｒ ｙ ｗａ ｎ ｎｇ ｓ ｓｅ ａ ｌ ｒ ｉ ｙｔｍ
０ｃ ．０１ ｔ ２ １
黄河 防汛船体 安全预警 系统设计
徐 宝强 ， 建 强 ， 晓 杰 ， 凤 杰 ， 国强 孟 令 冰 曹春 梅 刘 王 李 袁 ， ，
ｆ． 封黄河河务局， １ 开 河南 开封 ４ ５ ０ ；２郑州大学 ， ７０４ ． 河南 郑州 ４０ ０） ５０ １
摘 要： 黄河防汛船安全预警系统是通过在船体容易撞击的部位安装压力传感器 ， 对传感器进行编 号， 用以测量钢板在外力作用下的应力变形， 当船体受到撞击或碰撞后 ， 由终端设备发出报警信号， 并标 明具体部位 ， 船员能迅速采取预 防或补救措施 ， 保证船只、 人员安全 ， 减少损失。 关键词 ： 黄河防汛船 ； 压力传感器； 安全措施； 预警系统
时监测 报警［ 本系 统 的数据 采集部 分 由若干 Ｉ ３ １ 。 ／ ０模 块、 监测 计 算机 、 层传 感器 以及 Ｒ ～ ８ 底 Ｓ ４ ５通 信 线路
通信 接 口实 现 与监 测计 算 机 的通 信 ， 而 达到 监 测 从
传 感 器
图 ２ 防汛船安全预警 系统平面布置图
Ｆｉ ． ｌ ｏ ｏ ｔ ｏ ｈ ｐ ｓ ｆ ｔ ａ ｌ ｒ ｎ ｙ ｔｍ ａ ｏ ｔ ｇ ２ Ｆ ｏ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｉ ａ ｅ ｙ ｅ ｒ ｙ ｗａ ｎ ｇ ｓ ｓ ｅ ｌ ｙ ｕ ｉ
感 器 通 过数 据 线 连 接 至控 制 台 ，船 只航 行 期 间 吃 水 Ｏ８ １２ ．ｍ￣ ．ｍ，传 感 器 按 吃 水 深度 每 Ｏ４ 一 处 布 置 。 ｍ
收 稿 日期 ：０ １ ０ — １ ２ １－ ３ ２
作者简介 ： 徐宝强（９ ８ ）男 ， １７ 一 ， 河南开封人 ， 工程师 ， 主要从事黄河 防汛抢险 、 工程施工等工作。
组成 。
如图 １ 示 ， 所 底层传感器 与具有数 字输 入输 出 、 模 拟 输入 输 出等 功能 的 Ｉ ／ 块 相连 接 。所有 模 块 ０模 再用 Ｒ 一 ８ Ｓ ４ ５网络 连接 起来 ， 其作 为 数据 的发送 、 将
接收 媒介 。 网内 每个模块 需要 设置 一个地 址 号 ， 过 通
中 图分 类 号 ：Ｖ ７ ２ Ｔ ８． ０ 文献标 识码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ ８４ ６ （０ ｉ ４ ０ １— ３ １０ — ８Ｘ２ １） — ００ ０ ０
０ 引 言
随着 现代 船舶 技 术 的飞 速 发 展 ， 船舶 设 备 和 系 统 的结 构 越 来 越 复 杂 ， 能 日臻 完 善 ， ｔ 功 ｇ 动化 程 度
由终 端设 备 向船 员 发 出报 警 信 号 ，并 标 明 具 体 部 位 。船员在 收 到信号 后 ， 能迅 速采取 措施 ， 便 保证 船
不断 提高 ， 不仅 同一 系 统 的各 组成 部 分 之 间互 相关 联 ， 且 不 同 系 统 之 间 的联 系也 日益 紧 密 ， 而 因此 对
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系统可 靠性 和安 全性 的要求 也越 来越 高 。现 代船舶
应 配 备 功 能 强 大 、 术 先 进 的 自动 监 控 系 统 ， 技 以确
值 发生 改 变 ，从 而使 加 在 电阻上 的 电压发 生 变化 。 这 种 应变 片 在受 力 时产 生 的阻值 变化 通 常较 小 ， 一 般 这种 应变 片都 组成 应 变 电桥 （ 图 ４ 所示 ）并 通 如 圜 ，
过 后续 的仪 表放 大器 进行 放 大 ， 传输 给 处 理 电路 再