基于无线自组织物联网的智能语音预警系统设计方法

智音物联网技术的普及应用,推动了智能安防的发展,使得智能安防体系由简单的安全防护向综合化、系统化、人性化演变;首先重点研究了智音物联网并分析了国内外灾害预警系统的现状,设计了基于无线自组织网络的智能语音灾害预警系统,该系统解决了传统灾害预警发布信息时的弊端,改善了灾害预警系统的交互体验,初步实现了灾害预警系统的"智能化";最后对智能语音灾害预警系统的整体运行效果进行了观察验证,并通过实验测试了预警系统各个模块的性能,得到了客观的测试数据。     

煤矿灾害智能预警架构及关键技术研究

我国已初步实现对煤矿瓦斯、火灾、水害、顶板、粉尘五大灾害的监测报警或预警,但智能化水平较低,不具备自我分析和决策能力。在智慧矿山概念框架下,阐述了煤矿灾害智能预警的内涵,提出了灾害智能预警的感知数据精准化、预警模型智能化、预警防灾协同化、应急决策高效化4个方面的特征。设计了煤矿灾害智能预警总体架构：由感知控制层、传输层、存储分析层和应用层4个层级组成,可实现对各类灾害的智能预警和智能管控;采用统一标准、统一采集、统一存储、统一分析、统一展现的数据处理原则,实现灾害智能预警多源异构数据共享与深度挖掘利用,从而解决数据孤岛、数据烟囱等问题。基于煤矿灾害智能预警总体架构,设计了灾害智能预警业务流程,为灾害智能预警设计提供参考。总结了煤矿灾害智能预警关键技术,包括瓦斯、火灾、水害、顶板、粉尘精准监测预警技术和灾害融合智能预警技术,分析了各关键技术难点及发展方向。以青龙寺煤矿灾害智能预警平台为实例,展示了灾害智能预警技术在监测监控、灾害预警、应急救援、分级管控等方面的应用效果。提出应深入研究灾害精准感知技术及装备、多场耦合致灾机理、预警模型自学习自适应技术,以实现高级阶段的灾害智能化预警。     

山洪灾害学校预警系统的设计与实现

我国山洪预报预警系统的技术研究工作开展较晚,当下山洪、泥石流、滑坡等山地灾害频发,对人民群众的安全和经济的发展都产生了极大的影响。在这样的背景之下,探讨学校山洪预警系统的技术应用问题,分别从系统构成、技术要求和实现功能等方面加以论述,为学校山洪预警系统的建设提供很好的指导。该系统具有自动接收、发布、传递水文气象和地质灾害信息,提供各学校节点实时水文气象数据、山洪预警信息、灾害应急预案、校内在册师生人员资料登记及通知公告等数据信息的发布功能。在实际使用中,性价比高,实用性强,具有较大的社会和经济效益。     

山洪监测声光电一体化预警系统设计及应用

为解决山洪监测预警能力不足的问题,结合山洪成灾特点,在分析目前山洪监测预警系统存在主要问题的基础上,利用当前先进数字和物联感知技术,依托数据分析算法,采用水位和雨量模块化设计思路,设计和研发山洪监测声光电一体化预警系统。搭建以水位监测、雨量监测、视频监控、预警广播为一体的监测预警系统结构框架,能够显示实时水位、雨量等数据,根据水位和降雨量的预警阈值自行演算进行现地预警,并且能够将采集数据、图像及预警信息传输到云端。基于及时、准确、可靠的山洪监测声光电预警一体化系统,切实提高山洪灾害全天候、全过程的监测预警能力,在实践应用中预警系统适用于沟渠、河道等多种场景,具有实时监测数据准确、预警精度高、预见期足够、预警设备适用性强等优点。     

新型学校预警系统在山洪灾害防治项目中的应用

我国山洪预报预警系统的技术研究工作开展较晚,当下山洪、泥石流、滑坡等山地灾害频发,对人民群众的安全和经济的发展都产生了极大的影响。本文在这样的背景之下,探讨了学校山洪预警系统的技术应用问题,分别从系统构成、技术要求和实现功能等方面加以论述,为学校山洪预警系统的建设提供了很好的指导。该系统具有自动接收、发布、传递水文气象和地质灾害信息,提供各学校节点实时水文气象数据、山洪预警信息、灾害应急预案、校内在册师生人员资料登记以及通知公告等数据信息的发布等功能。在实际使用中,性价比高,实用性强,具有较大的社会效益和经济效益。     

数字孪生太浦河防洪及供水“四预”业务应用设计与实现

针对太浦河防洪及供水保障数字孪生系统建设要求,基于UE引擎、GIS、无人机航拍数据、监测信息及共享信息等多源异构数据构建平原感潮地区数据底板;通过太浦河模型平台和可视化引擎,形成以事件为驱动的太浦河防洪及供水预报、预警、预演、预案的“四预”孪生系统,并建立太浦河历史水情、雨情、工情、水质等信息与调度预案方案间的映射关系,关联提示方案预案并实现智能推荐应急处置。场景化构建太浦河防洪及供水“四预”全过程,服务太浦河综合调度需要,可为平原感潮地区数字孪生“四预”业务应用建设提供案例参考。     

小清河流域数字孪生智慧平台设计与应用

针对水利工程管理和洪水灾害预防的关键问题，通过研究和应用数字孪生技术，提出一种基于数字孪生智慧平台的解决方案，旨在提高水利工程的管理效率和预防洪水灾害的能力。通过建立小清河流域的数字孪生模型，实现对流域实际工程场景的数字化建模和仿真。同时平台集成防洪“四预”体系，能提供准确的洪水预测和预警信息，有效应对洪水灾害。小清河流域数字孪生智慧平台的设计与应用可为洪水灾害预防和工程项目实施提供重要的技术支持和决策依据，有助于提高管理效率，减少灾害损失。     

河南省防汛移动值班系统的设计与实现

研究旨在实验性地开发基于河南省2016年度山洪灾害防治项目数据同步共享云平台设计的河南防汛移动值班系统App,实现雨水情、山洪灾害信息的实时查询和展示。以J2EE为开发平台进行开发,在Android系统基础上,设计实现用户时刻掌握到防汛信息的目的,为山洪预警部署提供科学依据,为管理决策提供实时高效的信息平台。     

江西省小流域智慧防汛系统的应用技术研究

智慧应用是当前各个行业信息化领域研究的热点,以江西省小流域智慧防汛系统建设为例,对水利行业在防洪减灾领域的智慧应用技术进行研究:通过合成语音技术播报洪水预警信息;通过智能化预案应用,将危险区的预警与防汛责任人和应急响应措施自动关联,支持预警、会商、应急响应和响应反馈,实现业务一体化、自动化;通过智能检索应用,采用关键字查询能够自动关联防洪相关对象,快捷获取相关业务信息;用户和语音对话机器人进行交互,通过语音指令即可调用系统功能,获取业务信息。采用智慧应用技术,可更好地服务于小流域的防洪减灾实际工作。     

哈密市山洪灾害预警信息平台设计与实现

哈密市山洪灾害具有峰量大且集中、涨峰持续时间较短、破坏力大等特点，山洪的监测监视和实时预警是灾害防御的重要手段。哈密市山洪灾害预警信息平台的设计与实现，遵循哈密市防汛减灾“以时间换空间、以空间换时间”的思想理念，在哈密市水利一张图、一张网、一个库的基础上，汇聚气象、雨量、水位、 视频、应急预案和防汛工程图及相关责任人通讯录等防汛减灾联合调度的关键信息，以前端感知、信息监测和分析研判为主线，实现汛期雨水情的实时监测、监视、预警等，做到提前监测发现和应急准备，为防汛值班、 预报预警、应急处置、安全度汛提供技术支撑和保障。同时，实现哈密市中小型水库视频监视的汇聚，形成统一的视频监视平台，为哈密市委市政府组织应急局、气象局、水利局等多部门协同作业，发挥联合决策、调度优势提供支撑。     

江西省小流域智慧防汛体系建设思路探讨

小流域防汛一直是防洪减灾工作中的重要内容,提出小流域防汛的新思路,利用无人机、洪水预报、洪水风险评估、三维可视化、信息及云计算等技术,开展小流域基础数据获取、水雨情信息采集传输、洪水预报、洪水风险分析、预警信息及应急响应等工作,探讨防汛云服务平台的搭建,构建小流域智慧防汛体系,以提升小流域洪水预报的精度,实现智慧防汛。     

数字孪生甬江流域水资源“四预”应用研究

基于当前数字孪生流域发展背景及宁波市水资源利用特点，为满足宁波市水资源在不同时空下合理分配的需求，以甬江流域水资源管理与调配“四预”流程为切入点，深度融合数字孪生、BIM 建模等现代化信息技术，在建立来水预报分析、需水预测、水资源优化调配、水资源实时分析评价及水资源预警等各类模型的基础上， 构建具有“预报分析—监测预警—调配预演—调度预案—动态评价”功能的水资源管理与调配业务应用系统，以达到及时准确预报、全面精准预警、同步仿真预演、精细数字预案、多维动态评价的目标，最终实现水资源的智能优化调配与管理。     

山洪灾害区基于DEM的小流域划分技术

山洪灾害是我国主要灾害之一,山洪灾害预测预警是山洪灾害防治的重要非工程措施,小流域划分及其特征提取是山洪灾害预测预警系统的基础工作。结合流域实际情况,探讨了采用DEM技术进行小流域划分和特征提取的方法,提出了山洪灾害区小流域划分技术,为山洪灾害预测预警奠定技术基础。     

珠江水旱灾害防御“四预”平台建设与应用

数字孪生珠江先行先试建设以数字孪生技术为支撑，基于珠江流域管理需求，率先开展水旱灾害防御业务应用建设。结合珠江委当前信息化现状，对照“四预”相关技术要求，深入分析目前珠江流域水旱灾害防御业务应用仍然存在“预演”能力不足的问题。为解决此项难题，开展水利三维可视化仿真技术、水利模型管理及服务技术研究，研发了水利三维可视化仿真、模型管理及服务技术。搭建了水旱灾害防御相关数据底板，构建了模型平台和知识平台开发具有“四情”态势感知、分级分类智能预警、多维多尺度场景全链条预演的珠江水旱灾害防御“四预”平台，为珠江流域水旱灾害防御工作提供支撑。     

2020年大洪水科学防御的实践与思考

2020年我国发生了1998年以来最严重的汛情。水利部门深入贯彻"两个坚持、三个转变"理念,聚焦三大突出风险,完善预案体系,提高监测预报预警能力,科学调度水利工程,洪水防御工作取得重大胜利。简要分析2020年我国雨情水情汛情灾情主要特点,介绍超前部署防范、滚动预测预报、水工程调度、山洪灾害预警、暗访督查等洪水防御重点工作,总结智能感知、多源信息融合、互联网、大数据、人工智能、5G等科学技术在长江,淮河,太湖、松花江等流域性洪水防御中的实践运用,针对防洪薄弱环节和短板,立足"十四五"国家水安全保障规划,提出新时代智慧防汛建设的思考。     

The effect of data granularity on prediction of extreme hydrological events in highly urbanized watersheds: A supervised classification approach

During heavy rains, small urbanized watersheds with predominantly impervious surfaces exhibit high surface runoff which may subsequently lead to flash floods. Prediction of such extreme events in an efficient and timely manner is one of the important problems faced by regional flood management teams. These predictions can be done using supervised classification and data collected by stream and rain gauges installed on the watershed. The accuracy of predictions depends on data granularity which determines the achievable level of uncertainty for different lead time intervals. The study was implemented on data collected in a highly urbanized watershed of a small stream – Spring Creek, Ontario, Canada. It was demonstrated that the upscaling of observation data improves the classifiers’ performance while increasing modelling scales. The obtained results suggest the development of ensembles of classifiers trained on data sets of different granularity as a means to extend the lead time of reliable predictions.     

信息矩阵方法在山洪灾害风险预警中的应用

山洪灾害风险预警指标的确定是防洪减灾工作中的关键技术问题,但由于山洪实测资料序列较短且山洪灾害样本量较小,难以采用传统的统计模型建立山洪灾害风险预警指标。任何统计模型其本质是建立输入-输出关系,在数学上可以用函数关系表达,信息矩阵方法能够从小样本获得信息并建立这种函数关系。利用淠河流域历史降水与流量极值资料,将2003-2012年17次典型洪水过程作为学习样本,构建流域前期土壤含水量饱和度、5个时间尺度（1,3,6,12,24 h）降雨量以及4个重现期（＜5、≥5、≥20、≥50 a）洪峰流量的模糊关系矩阵,进而建立山洪灾害风险预警不同等级组合指标。从2003-2012年洪水资料中选取未参与统计的40组独立样本,对不同时间尺度山洪灾害风险预警组合指标进行应用检验,总体预警合格率达到70%,表明该方法应用于山洪灾害风险预警是可行的。     

水文信息化在鄱阳湖超历史大洪水中的应用

2020年,鄱阳湖流域发生超历史大洪水,湖区堤防险情多发频发,3座万亩以上圩堤相继发生溃决.以防御鄱阳湖流域超历史大洪水为例,在分析江西水文信息化现状和发展规划的基础上,分别对智能感知监测系统、水文业务支撑系统、大数据分析技术,以及可视化会商系统在超历史大洪水的应急监测,预警预报,调度及水情服务等工作中取得的实际应用效...