CN102542732B - 自然灾害监测预警方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自然灾害监测预警方法与系统，其中，方法包括：信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统；信息处理系统分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点是否将会发生自然灾害；信息处理系统在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，所述目标监测点为自然条件数据达到相应的预设灾害门限值的监测点。本发明实施例可以在一个监测点将会发生自然灾害时，做到多级应急联动，实现自然灾害的自动预警，降低建设成本与维护成本低。

Description

自然灾害监测预警方法与系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是一种自然灾害监测预警方法与系统。

背景技术

我国是一个多山的国家，经常会发生各种山洪、地质等自然灾害，例如：风、雪、雨、泥石流、山体滑坡、地震等，严重威胁着我国山区居民生活、交通干线和市政建设的安全。例如：三峡库区仅重庆境内就存在易发生崩塌灾害的危岩4000余处，共计50000多个危岩体，威胁着80多万人民群众的生命和财产安全。各种山洪、地质等自然灾害的防治越来越收到政府与各界人士的密切关注，政府已经投入大量资金在自然灾害易发区建设自然灾害监测预警系统，来监测自然灾害的发生。

但是，在实现本发明的过程中，发明人发现现有的自然灾害监测预警系统至少存在以下问题：

信息共享不足：目前已经在各基层县建设了自然灾害监测预警系统，但各自然灾害监测预警系统之间相互独立，不同自然灾害监测预警系统之间无法共享监测数据，也无法与市、省级的自然灾害监测预警系统共享监测数据，当一个县发生重大自然灾害时，省、市以及其它县无法获知，不利于省、市、县三级应急联动；

预警方式有限：现有的自然灾害监测预警系统中，根据采集到的监测数据判断由自然灾害发生时，由管理人员采用传统的方式，例如：敲锣打鼓、高音喇叭等，或者采用短信、传真等通信方式，通知相关部门与当地居民，无法实现真正的自动预警；

建设成本较高：由于各自然灾害监测预警系统相互独立，存在着重复建设、系统中同一装置重复购置、系统资源浪费的问题，例如：一个县的建设资金预算大概是300万元左右，但是该县中只一到两个乡镇建设自然灾害监测预警系统就投入了160万元左右，而该县中剩下的乡镇因为资金的问题无法建设自然灾害监测预警系统，基本上还是采用传统的人工现场堪查数据、回去统计分析的预警方式，大大延长了预警时限，也没有发挥自然灾害监测预警系统的功效，因此建设成本高导致的资金不足问题已经制约了自然灾害监测预警系统的建设；

维护成本较高：由于各自然灾害监测预警系统相互独立，需要投入较多的人力、物力分别维护，各自然灾害监测预警系统一年的维护成本达到了15～20万元之间，在本身就建设资金不足的情况下，如此高昂的维护费用，更加重了各县的成本开支，也限制了自然灾害监测预警系统的完善与正常使用。各县自建的自然灾害监测预警系统，在免费维护期内是供应商提供维护，但是一般设备生产厂家在本地都没有相应的维护机构，所以无疑中会增加维护成本，免费维护期过了之后，就是各县自己维护，但是目前县一级基本上还不具备这样的维护能力，这也给系统自然灾害监测预警以后的运行与使用带来了隐患。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种自然灾害监测预警方法与系统，以在一个监测点将会发生自然灾害时，做到多级应急联动，实现自然灾害的自动预警，降低建设成本与维护成本低。

本发明实施例提供的一种自然灾害监测预警方法，包括：

信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统；

信息处理系统分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点是否将会发生自然灾害；

信息处理系统在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，所述目标监测点为自然条件数据达到相应的预设灾害门限值的监测点。

本发明实施例提供的一种自然灾害监测预警系统，包括：

信息采集设备，用于实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并根据所述视频监控数据生成视频监控文件；

信息传输设备，用于将所述自然条件数据与所述视频监控文件发送给信息处理系统；

信息处理系统，用于分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点是否将会发生自然灾害，在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，所述目标监测点为自然条件数据达到相应的预设灾害门限值的监测点；

预警系统，用于根据所述信息处理系统的指示，在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布。

基于本发明上述实施例提供的自然灾害监测预警方法与系统，可以通过分布于各监测点的信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与视频监控文件发送给信息处理系统，由信息处理系统统一对各自然条件数据集中进行预警分析，在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，从而实现了自然灾害的多种方式自动预警；并且，各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中，可以实现监测数据共享，在一个监测点将会发生自然灾害时，可以在预设地点范围内进行预警信息发布，实现了多级应急联动；并且，由于各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中处理，无需针对单个或者少数监测点建设、维护一个自然灾害监测预警系统，降低了建设成本与维护成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例自然灾害监测预警方法的一个流程图；

图2为本发明实施例自然灾害监测预警方法的另一个流程图；

图3为本发明实施例自然灾害监测预警系统的一个结构示意图；

图4为本发明实施例自然灾害监测预警系统的另一个结构示意图；

图5为本发明实施例自然灾害监测预警系统的又一个结构示意图；

图6为本发明自然灾害监测预警系统一个应用实施例的结构示意图；

图7为本发明自然灾害监测预警系统另一个应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例自然灾害监测预警方法的一个流程图。如图1所示，该实施例的自然灾害监测预警方法包括以下流程：

步骤101，信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统。

作为一个具体实施例，其中的自然条件数据是可能导致自然灾害的各项数据，例如：雨量数据、水位数据、泥石流、山体滑坡等可能危险信息数据。信息采集设备可以是雨量计、水位计、垂直位移计、水平位移计、土壤含水计、水压计、土压计、测斜仪、流速计、加速计与液位计中的任意一种或多种，具体通过相应的传感器实现，各监测点具体采用哪种或哪些种类信息采集设备，由该监测点的地理特征可能会出现的自然灾害种类决定。例如：对于可能发生水灾的水库来说，可以在水库监测点设置水位计、土压计与液位计等信息采集设备。

步骤102，信息处理系统分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点是否将会发生自然灾害。

步骤103，信息处理系统在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，目标监测点为自然条件数据达到相应的预设灾害门限值的监测点。

在实际应用中，可以根据各自然条件数据与相应的预设灾害门限值的关系，或者预设时段内，例如：10分钟、30分钟、1小时、3小时、6小时、12小时、24小时、36小时、72小时内，自然灾害数据的变化量，例如：在实际应用中，可以根据各自然条件数据与相应的预设灾害门限值的关系，或者预设时段内，例如：10分钟、30分钟、1小时、3小时、6小时、12小时、24小时、36小时、72小时内，自然灾害数据的变化量，例如：10分钟内降雨量多少，来设置红、黄、橙三级预警机制，并预设各预警机制对应的预警方式对应的预警发布平台、预警发布方式、预警发布对象等。预警发布平台可以是声光震控制平台、短信发布平台与语音发布平台等，相应的预警发布方式可以是通过声音、光信号、震动信号、图文显示等警报方式。预警发布对象可以是向哪些终端或者拿一级别的终端发布预警信息。则步骤103中，信息处理系统可以通过确定预警机制来选择预警方式。

本发明上述实施例提供的自然灾害监测预警方法，可以通过分布于各监测点的信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与视频监控文件发送给信息处理系统，由信息处理系统统一对各自然条件数据集中进行预警分析，在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，从而实现了自然灾害的多种方式自动预警，可以通过声、光、震动警报设备、图文显示器、固定、移动通信终端进行多种方式自动预警；并且，各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中，可以实现监测数据共享，在一个监测点将会发生自然灾害时，可以在预设地点范围内进行预警信息发布，实现了多级应急联动；并且，由于各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中处理，无需针对单个或者少数监测点建设、维护一个自然灾害监测预警系统，降低了建设成本与维护成本。

图2为本发明实施例自然灾害监测预警方法的另一个流程图。如图2所示，该实施例的自然灾害监测预警方法包括以下流程：

步骤201，信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统。

步骤202，信息处理系统分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各自然条件数据是否达到相应的预设灾害门限值。若目标监测点的一项自然条件数据达到相应的预设灾害门限值，认为该目标监测点将会发生自然灾害，执行步骤203，其中，目标监测点为自然条件数据达到相应的预设灾害门限值的监测点。若所有监测点的任意一项自然条件数据均未达到相应的预设灾害门限值，则认为所有监测点均不会发生自然灾害，不执行本实施例的后续流程。

步骤203，信息处理系统查询该目标监测点对应的预设地点范围内的预警控制单元。

步骤204，信息处理系统向该预警控制单元发送预警信息发布指示，该预警信息发布指示中包括预设预警方式信息。

步骤205，预警控制单元根据预设预警方式信息，控制相应的预警终端以相应的预警方式，例如：短信、电话、广播等方式，进行预警信息发布。

作为本发明自然灾害监测预警方法的又一个实施例，通过步骤101或201，将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统之后，信息处理系统还可以对各监测点在预设周期内的自然条件数据进行统计分析，生成各监测点在预设周期内的自然条件报表。例如：雨情、水情、工情的日报、旬报、月报、季报、年报、暴雨加报表等，并且可以根据报表生成柱状图和趋势图。

进一步地，信息处理系统还可以在地理资讯系统(GeographicInformation System，以下简称：GIS)上的各监测点位置，分别动态显示各监测点在预设周期内的自然条件报表，以及播放该监测点的视频监控文件。

通过信息采集设备可以实现对各监测点自然条件信息的监测，例如：雨情信息监测、河道水情监测、湖库水情信息监测、闸坝水情信息监测等。在GIS上各监测点位置上动态实时地显示该监测点的最新自然条件信息，例如：若一水库出现严峻汛情，自动将出现严峻汛情的该水库排到最前面并且以醒目的颜色显示，基于GIS生成降雨笼罩图等，可以使各管理人员直观的获知该监测点的情况，以便及时获知该监测点的自然灾害情况。

另外，作为本发明自然灾害监测预警方法的再一个实施例，在本发明上述各实施例的自然灾害监测预警方法中，信息处理系统还可以在目标监测点有自然条件数据达到相应的预设灾害门限值时，根据预先设置的目标监测点发生自然灾害时的情况进行模拟演示，例如：可以根据管理人员预先设置的水库决堤界面，模拟演示水库监测受灾时的情况，当水库发生决堤时，以用户设置的水库决堤界面进行灾害预演，以flash动画或者脚本语言(JAVASCRIPT)特效等的形式展示。

通过本发明上述各实施例的自然灾害监测预警方法，获得各监测点的自然灾害数据后，用户可以利用用户终端，包括但不限于：移动终端，个人计算机(Personal Computer，以下简称：PC)，通过以下方式从信息处理系统查询各监测点的自然灾害数据，包括自然条件数据、自然条件报表、视频监控文件和/或自然灾害模拟演示文件：

用户终端接收用户发送的查询请求并发送给信息处理系统，该查询请求中包括查询条件，例如：监测点信息、时间段信息和/或自然灾害数据类型，自然灾害数据类型也即自然条件数据、自然条件报表、视频监控文件与自然灾害模拟演示文件种哪种自然灾害数据；

信息处理系统获取查询条件对应的自然灾害数据并返回用户终端；

用户终端以与自然灾害数据类型对应的显示方式，显示接收到的自然灾害数据。

上述实施例中，用户终端与信息处理系统可以采用浏览器/服务器(Browser/Server，以下简称：B/S)的通信模式进行信息交互。通过上述实施例，可以通过各种用户终端，例如：移动终端，PC等，实现对各种自然条件数据的查询，例如：水文测站信息查询、雨情信息查询、河道水情信息查询、湖库水情信息查询、闸坝水情信息查询、其他汛情查询、气象信息查询、工情信息查询等，为抗灾减损提供决策支持。

进一步地，管理员可以预先在信息处理系统中，设置各监测点的各种自然条件数据的预设灾害门限值，也可以进一步对设置的该预设灾害门限值进行更新，例如：修改、删除等；设置各用户终端用户的访问权限，例如：查询、修改、删除信息处理系统中数据的权限，也可以进一步对设置的各用户终端用户的访问权限进行更新，例如：修改、删除等。用户应预先申请访问信息处理系统的用户帐号与密码，各用户终端用户的访问权限与各用户帐号对应，设置用户终端的用户权限后，用户通过用户终端登录信息处理系统时，需要提供相应的用户帐号与密码，信息处理系统获取与用户帐户对应的访问权限，并根据该访问权限对用户的访问权限进行相应的限制；设置预警方案，包括各监测点将会发生自然灾害时进行预警信息发布的预设地点范围与预设预警方式，也可以进一步对设置的预警方案进行更新，例如：修改、删除等。通过该实施例，实现了对自然灾害监测预警系统的各种基础参数的维护管理，例如：预警语音文件管理、水系管理、实时监测雨情、水情、工情站点配置管理等，同时对使用系统的组织机构、行政区和用户进行管理，不同的用户分属于不同的角色，不同的角色具有不同的操作和管理权限，根据用户所属组织机构、行政区进行分级、分行政区划的用户管理和权限管理。

图3为本发明实施例自然灾害监测预警系统的一个结构示意图。该实施例的自然灾害监测预警系统可用于实现本发明上述各自然灾害监测预警方法实施例的流程。如图3所示，其包括信息采集设备1、信息传输设备2、信息处理系统3与预警系统4。

其中，信息采集设备1用于实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并根据视频监控数据生成视频监控文件。作为本发明的一个具体实施例，信息采集设备1可以包括：雨量计、水位计、垂直位移计、水平位移计、土壤含水计、水压计、土压计、测斜仪、流速计、加速计与液位计中的任意一种或多种，可以通过相应的传感器与前端摄像机实现，支持的传输和自动化处理。

信息传输设备2用于将信息采集设备1得到的自然条件数据与视频监控文件发送给信息处理系统3。

作为本发明的一个具体实施例，信息传输设备2可以采用实时操作系统(Real Time Operating System，以下简称：RTOS)，采用传输控制协议(Transmission Control Protocol，以下简称：TCP)或用户数据报协议(User Datagram Protocol，以下简称：UDP)，通过各种有线或无线通信网络、物联网等方式接入信息处理系统3。

信息处理系统3用于分别将信息传输设备2发送的各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点是否将会发生自然灾害，在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统4在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，其中的目标监测点为自然条件数据达到相应的预设灾害门限值的监测点。

预警系统4用于根据信息处理系统3的指示，在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布。

本发明上述实施例提供的自然灾害监测预警系统，可以以省为单位来建设，集中对一个省的自然灾害进行监测预警，通过分布于各监测点的信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与视频监控文件发送给信息处理系统，由信息处理系统统一对各自然条件数据集中进行预警分析，在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，从而实现了自然灾害的多种方式自动预警；并且，各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中，可以实现监测数据共享，在一个监测点将会发生自然灾害时，可以在预设地点范围内进行预警信息发布，实现了多级应急联动；并且，由于各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中处理，无需针对单个或者少数监测点建设、维护一个自然灾害监测预警系统，降低了建设成本与维护成本。

图4为本发明实施例自然灾害监测预警系统的另一个结构示意图。该实施例的自然灾害监测预警系统可用于实现本发明图2所示自然灾害监测预警方法实施例的流程。如图4所示，与图3所示的实施例相比，该实施例中，信息处理系统3包括接收处理单元301、判断单元302、第一存储单元303与预警指示单元304。相应的，预警系统4包括预警控制单元401与预警终端402。

其中，接收处理单元301用于接收信息传输设备2发送的各监测点的自然条件数据与视频监控文件。判断单元402用于分别将接收处理单元301接收到的各监测点的各项自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点的自然条件数据是否达到相应的预设灾害门限值。第一存储单元303用于存储监测点与预设地点范围内的预警控制单元信息之间的对应关系。预警指示单元304用于根据判断单元302的判断结果，在目标监测点有自然条件数据达到相应的预设灾害门限值时，从第一存储单元303中查询目标监测点对应的预设地点范围内的预警控制单元信息，并指示预警控制单元401信息在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布。预警控制单元401设置在各预设地点范围内，用于根据预警指示单元304的预警信息发布指示，控制预设地点范围内的相应预警终端以相应的预警方式进行预警信息发布。预警终端402用于根据预警控制单元401的控制，以相应的预警方式进行预警信息发布。作为本发明的一个具体实施例，预警终端402具体可以是声音警报设备、光信号警报设备、震动警报设备、图文显示器、固定通信终端与移动通信终端中的任意一种或多种。预警控制单元401可以是声光震控制平台、短信发布平台与语音发布平台中的任意一种或多种。其中，声光震控制平台用于控制声音警报设备、光信号警报设备、震动警报设备与图文显示器。

再参见图4，与本发明上述自然灾害监测预警方法实施例相应的，为本发明自然灾害监测预警系统的又一个实施例，信息处理系统3还可以包括统计分析单元305，用于对接收处理单元301接收到的各监测点在预设周期内的自然条件数据进行统计分析，生成各监测点在预设周期内的自然条件报表。

另外，再参见图4，与本发明上述自然灾害监测预警方法实施例相应的，为本发明自然灾害监测预警系统的再一个实施例，还可以包括GIS数据库5，用于存储GIS数据。相应的，信息处理系统3还包括显示处理单元306，用于从GIS数据库5中获取各监测点在GIS上的位置，并在GIS中各监测点的位置上，分别动态显示接收处理单元301接收到的各监测点在预设周期内的自然条件报表与播放视频监控文件。

本发明实施例的自然灾害监测预警系统，为集可视化GIS、水库泄洪预警、乡镇山洪预防预警、防汛会商及省市县防汛、大、中、小型水库进行视频监控等可扩展的实时预警防汛综合信息系统，通过数据信息与视频信息相结合的方式，实现信息沟通和必用的数据资源共享灾害发生前预测、预报、预警，为防洪决策提供支持。基于物联网，将传感器技术与通信技术、计算机网络技术相结合，实现对雨情、水情、工情的远程实时监测和预警。

进一步地，再参见图4，与本发明上述自然灾害监测预警方法实施例相应的，信息处理系统3还可以包括灾害演示单元307，用于根据判断单元302的判断结果，在目标监测点有自然条件数据达到相应的预设灾害门限值时，根据预先设置的目标监测点发生自然灾害时的情况进行模拟演示。

图5为本发明实施例自然灾害监测预警系统的又一个结构示意图。与本发明上述自然灾害监测预警方法实施例相应的，该实施例的自然灾害监测预警系统中，还包括用户终端6，用于接收用户发送的查询请求并发送给信息处理系统中的接收处理单元301，该查询请求中包括查询条件，例如：监测点信息、时间段信息和/或自然灾害数据类型等，自然灾害数据的类型是指该自然灾害数据是自然条件数据、自然条件报表、视频监控文件或者自然灾害模拟演示文件，以及接收信息处理系统3返回的自然灾害数据并显示。相应的，接收处理单元301还用于获取用户终端6发送的查询请求中查询条件对应的自然灾害数据并返回用户终端6。

再参见图5，自然灾害监测预警系统的另一个实施例，还可以包括管理数据库7与系统维护单元8。其中，管理数据库7用于存储各种自然条件数据的预设灾害门限值、各用户终端用户的访问权限与预警方案信息。系统维护单元8用于在管理数据库7中，设置各监测点的各种自然条件数据的预设灾害门限值或者进一步对该预设灾害门限值进行更新，以便判断单元302根据该预设灾害门限值判断各监测点是否将会发生自然灾害；以及设置各用户终端用户的访问权限或者进一步各用户终端用户的访问权限进行更新，以便接收处理单元根据该访问权限对用户终端进行访问限制；以及设置预警方案或者进一步对设置的预警方案进行更新，以便预警指示单元304根据该预警方案指示预警控制单元401信息在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布。

其中的预警方案包括各监测点将会发生自然灾害时进行预警信息发布的预设地点范围与预设预警方式。

图6为本发明自然灾害监测预警系统一个应用实施例的结构示意图。如图6所示，该第一应用实施例中，在每个省设置一个自然灾害监测预警系统。在n个监测点中的各监测点i分别设置多种不同的测量元件Aik与现场监测装置Bi，每个现场监测装置Bi外设一个存储装置Gi，其中，i为大于1且不大于n的整数，n为大于1的整数。测量元件Aik相当于本发明实施例中的信息采集设备，现场监测装置Bi相当于本发明实施例中的信息传输设备。每个监测点i的测量元件Aik与现场监测装置Bi可以通过一个太阳能电源系统Pi进行能源供应。当监测点现场因发生自然灾害而断电时，太阳能电源系统仍然能够正常工作，继续供电，确保测量元件Aik与现场监测装置Bi可以正常且持续地运作。

当本发明实施例的自然灾害监测预警系统用于山洪预警时，测量元件的实施例是包含雨量计、水位计、垂直位移计、水平位移计、土壤含水计、水压计、土压计、测斜仪、流速计、加速计、液位计等。以移动通信网络为例，现场监测装置Bi具体可以通过一个单片机实现，该单片机具有八个输入/输出端口，可通过其中两个端口接太阳能电源系统Pi，另外六个接口负责接收六个测量元件Aik的自然条件数据并与主监控装置进行信息交互。

现场监测装置Bi可以通过一个通信网络与信息处理系统进行信息交互。该通信网络可以是为有线通信网络或者无线通信网络，其中，无线通信网络可为卫星通信网络或移动通信网络，亦可为任何其它可能的通信网络，例如：物联网。

信息处理系统通过一个主监控装置与主存储中心实现。主监控装置与主存储中心的地理位置可以移动。主监控设置可以是具有以太网接口的控制主机，通过TCP/IP，建立服务器端，侦听启动的服务端口，负责接收监测现场监测装置Bi通过服务端口上传的自然条件数据与视频监控文件，以及向现场监测装置Bi发送相应的采集控制指令等信息，将各监测点的自然条件数据与视频监控文件、以及对自然条件数据进行统计、分析、处理得到的各种结果数据存储在主存储中心。

在q个预警现场中的各预警现场m分别设置多种不同的预警系统，包括预警终端Emk与预警指示单元Im，m为大于零的整数。预警终端Emk的实施例可以使固定电话、移动终端、高音喇叭、发光二极管(Light Emitting Diode，以下简称：LED)显示屏、广播、电视、PC等，m为大于零的整数，q为大于m的整数。各预警系统也可以分别通过一个太阳能电源系统Pi进行能源供应。

多个专责单位用户终端可以通过主监控装置访问主存储中心中存储的各项数据。专责单位包含各级政府单位、自然灾害管理单位、以及学术单位等。各专责单位用户终端的地理位置亦不需固定，可以通过各种通信网络与主监控装置进行信息交互，以加速救灾工作。

主监控装置可以向现场监测装置Bi发送采集控制指令，现场监测装置Bi指示测量元件Aik采集到的自然条件数据与视频监控文件并通过通信网络发送给主监控装置。若通信网络突然中断，导致自然条件数据与视频监控文件暂时无法传送至主监控装置，则现场监测装置Bi可以将自然条件数据与视频监控文件暂时存储在存储装置Gi中，待通信网络恢复正常后，再将存储在存储装置Gi中的自然条件数据与视频监控文件发送给主监控装置。主监控装置接收到现场监测装置Bi发送的自然条件数据与视频监控文件后，通过本发明上述各实施例提供的自然灾害监测预警方法，对自然条件数据与视频监控文件进行相应的统计。分析、处理，并将得到的各种结果数据存储在主存储中心。各专责单位可以通过专责单位用户终端接入主监控装置，在通过主监控装置的权限验证后，向主监控装置发送查询请求，在访问权限访问内访问主存储中心存储的各种结果数据，获得自己需要的数据。由于救灾工作需耗费许多社会资源，因此在什么样的灾害情况下要调动什么样的救灾人员及机具，除了要根据灾害的严重性来判断以外，亦需结合灾害现场的特性，例如：地形、行政支援、人口分布、产业结构等，并配合政治、经济、法律等考虑。因此，各专责单位通过访问主存储中心存储的各种结果数据，可以随时获知灾难现场的最新状况，并下达适合的救灾指示给救灾单位。

图7为本发明自然灾害监测预警系统又一个应用实施例的结构示意图。与图6所示的应用实施例相比，该实施例中不包括主监控装置，主监控装置的功能按照预先设定分别通过不同的专责单位用户终端实现。通信网络具有会话控制功能，各专责单位用户终端可以通过通信网络直接与各现场监测装置Bi进行信息交互，控制现场监测装置Bi，不同各专责单位用户终端对现场监测装置Bi的控制权限级别可以预先设定，当不同专责单位用户终端对同一个现场监测装置Bi发出不同的采集控制指令时，控制权限级别高的专责单位用户终端拥有最终的控制权限，现场监测装置Bi仅根据控制权限级别最高的专责单位用户终端所下达的采集控制指令来控制测量元件Aik进行数据采集。现场监测装置Bi可以同时与各专责单位用户终端进行信息交互，专责单位用户终端对各现场监测装置Bi发送的自然条件数据与视频监控文件后，通过本发明上述各实施例提供的自然灾害监测预警方法，对自然条件数据与视频监控文件进行相应的统计。分析、处理，并将得到的各种结果数据存储在主存储中心，并直接指示预警系统进行预警信息发布，各专责单位用户终端可以按照访问权限访问主存储中心的数据。

以上较佳具体实施例的详述是用以更加清楚的描述本发明的特征与精神，而非用以限制本发明的范畴。举例来说，本发明较佳实施例应用于山洪灾害的监测预警。当应用于山洪灾害监测预警时，本发明的测量元件Ank可包含接触式测量元件，间接测量元件。但本发明的灾害监测预警系统并非限于山洪灾害的监测预警，可使用的测量元件A亦非限于上述。另外，本发明所采用的通讯网络D虽然在上面以较佳实施例作了详述，但并非仅限于上述的移动电话通讯网络或卫星通讯网络。任何事先本发明的目的或利用本发明的精神的通讯网络D均为本发明所意图保护的范围。因此，本发明的权利要求的范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，并涵盖所有可能均等的改变以及均等小的安排。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例实现了自然灾害的多种方式自动预警，可以通过声、光、震动警报设备、图文显示器、固定、移动通信终端进行多种方式自动预警；并且，各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中，可以实现监测数据共享，在一个监测点将会发生自然灾害时，可以在预设地点范围内进行预警信息发布，实现了多级应急联动；并且，由于各监测点的自然条件数据集中在信息处理系统中处理，无需针对单个或者少数监测点建设、维护一个自然灾害监测预警系统，降低了建设成本与维护成本。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种自然灾害监测预警方法，其特征在于，包括：

分布于各监测点的信息采集设备分别实时采集各自所在监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备，将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件通过各种有线通信网络、无线通信网络或物联网方式发送给信息处理系统；其中每个监测点的信息采集设备和信息传输设备采用一个太阳能电源系统进行能源供应；

若通信网络中断导致自然条件数据与视频监控文件暂时无法传送至信息处理系统，信息传输设备将所述自然条件数据与视频监控文件存储在存储装置中，待通信网络恢复正常后，再将存储在所述存储装置中的自然条件数据与视频监控文件发送给信息处理系统；

信息处理系统分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点是否将会发生自然灾害；

信息处理系统根据判断结果，在目标监测点有自然条件数据达到相应的预设灾害门限值时，获知在该目标监测点将会发生自然灾害，查询该目标监测点对应的预设地点范围内的预警控制单元，并向该预警控制单元发送预警信息发布指示，所述预警信息发布指示中包括预设预警方式信息；

所述预警控制单元根据所述预设预警方式信息，控制相应的预警终端以相应的预警方式进行预警信息发布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过信息传输设备将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统之后，还包括：

所述信息处理系统接收各监测点的自然条件数据与视频监控文件，并对各监测点在预设周期内的自然条件数据进行统计分析，生成各监测点在预设周期内的自然条件报表。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信息处理系统在地理资讯系统GIS中各监测点的位置，分别动态显示各监测点在预设周期内的自然条件报表与播放视频监控文件。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

所述信息处理系统在目标监测点有自然条件数据达到相应的预设灾害门限值时，根据预先设置的所述目标监测点发生自然灾害时的情况进行模拟演示。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

用户终端接收查询请求并发送给所述信息处理系统，所述查询请求中包括查询条件，所述查询条件包括监测点信息、时间段信息和/或自然灾害数据类型，所述自然灾害数据包括自然条件数据、自然条件报表、视频监控文件和/或自然灾害模拟演示文件；

所述信息处理系统获取所述查询条件对应的自然灾害数据并返回所述用户终端；

所述用户终端显示接收到的自然灾害数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

设置各监测点的各种自然条件数据的预设灾害门限值或者进一步对该预设灾害门限值进行更新；

设置各用户终端用户的访问权限或者进一步对各用户终端用户的访问权限进行更新；

设置预警方案或者进一步对设置的预警方案进行更新，所述预警方案包括各监测点将会发生自然灾害时进行预警信息发布的预设地点范围与预设预警方式。

7.一种自然灾害监测预警系统，其特征在于，包括信息处理系统和预警系统、以及分布于各监测点的信息采集设备、信息传输设备、太阳能电源系统和存储装置；其中每个监测点设置有一个太阳能电源系统、一个存储装置、一个以上的信息采集设备和一个以上的信息传输设备；其中：

所述太阳能电源系统，用于对所在监测点的信息采集设备和信息传输设备进行能源供应；

所述信息采集设备，用于实时采集所在监测点的自然条件数据与视频监控数据，并根据所述视频监控数据生成视频监控文件；

所述信息传输设备，用于将所述自然条件数据与所述视频监控文件通过各种有线通信网络、无线通信网络或物联网方式发送给信息处理系统；在通信网络中断导致自然条件数据与视频监控文件暂时无法传送至信息处理系统时，将所述自然条件数据与视频监控文件存储在所述存储装置中，待通信网络恢复正常后，再将存储在所述存储装置中的自然条件数据与视频监控文件发送给信息处理系统；

所述存储装置，用于存储所述自然条件数据与视频监控文件；

信息处理系统，用于分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点是否将会发生自然灾害，在目标监测点将会发生自然灾害时，指示预警系统在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布，所述目标监测点为自然条件数据达到相应的预设灾害门限值的监测点；

预警系统，用于根据所述信息处理系统的指示，在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述信息采集设备包括：雨量计、水位计、垂直位移计、水平位移计、土壤含水计、水压计、土压计、测斜仪、流速计、加速计与液位计中的任意一种或多种。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述信息处理系统包括：

接收处理单元，用于接收信息传输设备发送的各监测点的自然条件数据与所述视频监控文件；

判断单元，用于分别将各自然条件数据与相应的预设灾害门限值进行比较，判断各监测点的自然条件数据是否达到相应的预设灾害门限值；

第一存储单元，用于存储监测点与预设地点范围内的预警控制单元信息之间的对应关系；

预警指示单元，用于根据所述判断单元的判断结果，在目标监测点的自然条件数据达到相应的预设灾害门限值时，从第一存储单元中查询所述目标监测点对应的预设地点范围内的预警控制单元信息，并指示所述预警控制单元信息在预设地点范围内按照预设预警方式进行预警信息发布；

所述预警系统包括：

预警控制单元，设置在各预设地点范围内，用于根据所述预警指示单元发送的预警信息发布指示，控制预设地点范围内的相应预警终端以相应的预警方式进行预警信息发布；

预警终端，用于根据所述预警控制单元的控制，以相应的预警方式进行预警信息发布。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述预警终端包括声音警报设备、光信号警报设备、震动警报设备、图文显示器、固定通信终端与移动通信终端中的任意一种或多种；

所述预警控制单元包括声光震控制平台、短信发布平台与语音发布平台中的任意一种或多种；所述声光震控制平台用于控制声音警报设备、光信号警报设备、震动警报设备与图文显示器。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信息处理系统还包括：

统计分析单元，用于对所述接收处理单元接收到的各监测点在预设周期内的自然条件数据进行统计分析，生成各监测点在预设周期内的自然条件报表。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括GIS数据库，用于存储地图数据；

所述信息处理系统还包括显示处理单元，用于从所述GIS中获取各监测点在地图上的位置，并在各监测点在地图上的位置上，分别动态显示各监测点在预设周期内的自然条件报表与播放视频监控文件。

13.根据权利要求7至12任意一项所述的系统，其特征在于，所述信息处理系统还包括：

灾害演示单元，用于在目标监测点有自然条件数据达到相应的预设灾害门限值时，根据预先设置的所述目标监测点发生自然灾害时的情况进行模拟演示。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括：

用户终端，用于接收查询请求并发送给所述信息处理系统，所述查询请求中包括查询条件，所述查询条件包括监测点信息、时间段信息和/或自然灾害数据类型，所述自然灾害数据包括自然条件数据、自然条件报表、视频监控文件和/或自然灾害模拟演示文件，接收所述信息处理系统返回的自然灾害数据并显示；

所述信息处理系统还用于获取所述查询条件对应的自然灾害数据并返回所述用户终端。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，还包括：

管理数据库，用于存储各种自然条件数据的预设灾害门限值、各用户终端用户的访问权限与预警方案信息；

系统维护单元，用于在所述管理数据库中，设置各监测点的各种自然条件数据的预设灾害门限值或者进一步对该预设灾害门限值进行更新，以及设置各用户终端用户的访问权限或者进一步各用户终端用户的访问权限进行更新，以及设置预警方案或者进一步对设置的预警方案进行更新，所述预警方案包括各监测点将会发生自然灾害时进行预警信息发布的预设地点范围与预设预警方式。