一、产品概述
通过前期山洪灾害防治项目建设，无限预警广播、简易雨量报警器、手摇警报器、锣鼓、高频口哨等预警设施设备已逐步配置，基本填补了山洪灾害监测预警系统空白，发挥了显著的防灾减灾效益。但在实际应用中，一是在预警有效性上、覆盖范围上、精准度上、保障率上都不能满足“精准预警，服务公众”的要求；二是已建系统是建立在地面公网正常覆盖的前提下才能完成监测预警功能，而灾害发生时往往是地面公网被毁的几率很大，现有系统只能达到灾害发生前监测预警任务已经完成的状态，灾害一旦发生，系统很大程度失去作用，为山洪预警埋下了极大的隐患。
为减轻山洪灾害的威胁和风险，第一时间将灾害预警信息准确及时传送到户、到人，提高预警信息时效性，最大限度争取撤离避险的宝贵时间，实现“不死人、少伤人”的山洪灾害防御目标。本系统创新思路，运用智能化运行系统，应用监测预警新技术、新设备，实现小流域内山洪灾害精准防治，采用移动公网+国产卫星移动通信系统+无线调频的方式三种方式进行通信，保证在大风、大雨、泥石流等通信恶劣、基站被毁的极端情况下，报警信息实时入户。
二、系统组成及功能
系统主要应用于易发生山洪灾害的偏远地区，当发生山洪灾情时，为每家住户提供最及时的语音、声光报警。
系统基于前端RTU采集的雨量、水位等信息，经在线滚动预报综合研判后，采用移动公网+国产卫星移动通信系统+无线调频的方式三种方式进行通信，保证在大风、大雨、泥石流等通信恶劣、基站被毁的极端情况下，报警信息实时入户。
系统主要包含小流域防汛预警发布软件、行政村预警主机、居民入户机、LED显示设备，组成示意图如下图所示。
图 1 小流域防汛自动报警系统示意图
2.1 小流域防汛预警发布软件
小流域防汛预警发布软件以山洪灾害专题数据库存储的实时上报的雨水情数据为依据，参照设置的不同站点的预警阈值，生成对应的预警信息，并将预警信息通过国产卫星移动通信系统信道或者是移动网络信道发送给行政村预警主机；同时软件能够与行政村预警主机实现语音的非实时交互，能够通过短信、微信等多种方式实现预警的发布。
主要功能为：
以山洪灾害专题数据库的雨水情数据为判断依据；
以小流域为单元满足阈值自动向行政村主机发布预警信息；
能够按照不同的等级设置预警阈值；
能够通过短信网关/GPRS、国产卫星移动通信系统信道指定区域行政村发布预警信息；
支持 4个以上时段的告警雨量阈值设置和不小于2个不同级别的告警，具有按时段、场次设置降雨告警阈值功能；
水位预警分3个级别设置水位报警阈值；
雨量预警分4个时段3个级别（注意安全、准备转移、立即转移）设置报警阈值；
支持语音输入，能够实现录制存储并通过网络下发给行政村预警主机；
能够接收并存储行政村预警主机上报语音数据，按时间、地点等条件查询检索，能够播放指定的语音数据；
支持向村级LED屏发送指定内容短信；
能够以分组的方式向指定的手机号发送短信预警信息；
预警信息能够通过微信消息的方式推送到指定的手机。
2.2 行政村预警主机
行政村预警主机主要用来接收小流域防汛预警发布软件发送的预警信息并下发至各个住户，能够本地播放、上传语音信息，功能框图如下图。
图 2 行政村预警主机框图
行政村预警主机的主要功能为：
通过GPRS/短信、卫星接收小流域防汛预警发布软件的预警信息。GPRS、卫星保持始终在线，准备接收的状态，断线后自动重连。
系统能够根据网络状态自动切换信道，优先选用通信条件好的信道。
预警主机接收到中心下发的所有文字、语音等报警信息向入户机广播。
行政村主机可向入户机进行实时广播。
通过调频方式向入户机发布预警。
具备一键向上报警功能，通过话筒录音，将存储的音频文件通过网络发送至中心。
停电保护功能，内置锂电池，220V断电后，内置锂电池能够保证设备继续工作。
通过LED灯显示当前的工作状态和网络状态。
绿灯：电源指示灯，设备上电后，该灯常亮。
红灯：设备网络状态
红蓝双色灯：电池电量显示
白灯：录音指示灯
系统具备低功耗模式。
系统具备短路保护功能。
行政村预警主机主要特点：
使用简单：无需针对性学习，简单易懂，操作方便
主备信道：国内首次采用国产卫星移动通信系统（数传模式），通信可靠有保证。
行政村预警主机结构形式：
图 3 行政主机结构示意图
2.3 居民入户机
居民如户机采用与家庭日用品和报警器结合的亲民形态。主要为用户提供报警指示和当前基本信息显示，原理框图如下所示。
图 4 居民入户机原理框图
居民入户机主要功能特性：
入户机主要特点：
居民入户机结构形式
图 5 入户机结构示意图
LED显示设备主要功能：
2.4 系统工作扩展图
图 6 系统框图
预警信号可通过上级向下级逐层传递，在下级发现特殊情况后，也可向上级汇报，上级根据实际情况决定是否通知周边同级单位。
2.5 使用人员操作流程图
