水庫(kù)泄洪預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建設(shè)

針對(duì)未建設(shè)泄洪預(yù)警體系的中大型水庫(kù)水電站，新建一套泄洪預(yù)警系統(tǒng)；在水庫(kù)中控室設(shè)置1個(gè)中央控制站，在下游沿江河道和居民點(diǎn)設(shè)置多個(gè)泄洪預(yù)警無線廣播設(shè)備，以500米的預(yù)警范圍分別布置在沿江倆側(cè)區(qū)域（根據(jù)實(shí)際環(huán)境確定人數(shù)，可以考慮全覆蓋）。以便泄洪前能及時(shí)有效地對(duì)沿江民眾進(jìn)行預(yù)警，從而保證沿江民眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

整個(gè)系統(tǒng)由控制中心、預(yù)警站點(diǎn)、對(duì)講機(jī)等部分組成；預(yù)警信息發(fā)布時(shí)，由控制主機(jī)發(fā)送預(yù)警指令及預(yù)警信息，預(yù)警站點(diǎn)收到預(yù)警信息后根據(jù)預(yù)警指令要求進(jìn)行預(yù)警播報(bào)，在緊急情況下時(shí)，可用緊急對(duì)講機(jī)對(duì)具體的預(yù)警站點(diǎn)進(jìn)行喊話預(yù)警，通信方式考慮采用ISM+GPRS雙通道方式，同時(shí)使用，進(jìn)一步提高可靠性。

控制中心設(shè)在水庫(kù)水電站調(diào)度中心，一旦下泄可能導(dǎo)致較大影響的洪水時(shí)，提前1個(gè)小時(shí)發(fā)布預(yù)警，提醒沿河居民注意洪水風(fēng)險(xiǎn)和影響。預(yù)警廣播站點(diǎn)沿下游河道布設(shè)，重點(diǎn)建在旅游區(qū)沿河易受淹沒景點(diǎn)以及貢布城區(qū)沿河易受淹沒的居民區(qū)，具體建設(shè)范圍依據(jù)泄洪洪水風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果確定。

技術(shù)要求

泄洪預(yù)警系統(tǒng)性能及要求

設(shè)計(jì)要求

系統(tǒng)總體要求2處中型水庫(kù)建設(shè)泄洪預(yù)警系統(tǒng)，每套系統(tǒng)由1套中央控制站、15套泄洪預(yù)警終端設(shè)備(包括喇叭、太陽能板、安裝在控制箱內(nèi)的蓄電池、電源裝置、控制主機(jī)等)及相關(guān)中繼設(shè)備組成。中央控制站設(shè)置在水庫(kù)水電站的中控室；下游沿河居民點(diǎn)安裝不少于15套泄洪廣播設(shè)備（最好做全覆蓋）對(duì)其進(jìn)行預(yù)警。中央控制站具有一鍵預(yù)警按鈕，可以直接控制泄洪預(yù)警終端預(yù)警，同時(shí)向縣級(jí)平臺(tái)上傳預(yù)警信息，也可接受縣級(jí)監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的預(yù)警信息并報(bào)警。泄洪預(yù)警終端設(shè)備采用無線傳播（4GLTE）方式進(jìn)行預(yù)警廣播和報(bào)警，接收中央控制站和縣級(jí)監(jiān)控平臺(tái)的預(yù)計(jì)信息，并具有自檢和自診斷功能，能及時(shí)將故障信息通過無線傳輸方式反饋到縣級(jí)監(jiān)控平臺(tái)。泄洪廣播設(shè)備等應(yīng)具有防盜報(bào)警功能，由于沿江無交流電源提供，泄洪廣播設(shè)備電源應(yīng)采用新能源（太陽能）自供電方式。

中央控制站

中央控制站具有一鍵預(yù)警按鈕，可以直接控制泄洪預(yù)警終端預(yù)警，同時(shí)向縣級(jí)平臺(tái)上傳預(yù)警信息，也可接受縣級(jí)監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的預(yù)警信息并報(bào)警。

通訊要求

(1)須具有七模全網(wǎng)通模塊，具有4GLTE通信功能。

(2)具有文字轉(zhuǎn)語音功能（字?jǐn)?shù)不少于500 字, 語音播報(bào)流暢、支持常用多音字），播報(bào)短信重復(fù)播放次數(shù)可配置1～99 遍，播報(bào)短信內(nèi)容可監(jiān)控（向平臺(tái)或指定號(hào)碼回執(zhí)短信內(nèi)容）。

(3)具有一鍵報(bào)警按鈕和預(yù)警時(shí)間設(shè)置功能，使用運(yùn)營(yíng)商專用物聯(lián)網(wǎng)sim卡，sim卡不要語音功能；預(yù)警數(shù)據(jù)全部采用加密傳輸，防止發(fā)生信息安全問題。

性能要求

(1)預(yù)警范圍：中央控制主站單點(diǎn)覆蓋范圍為半徑500米（空曠）。

(2)中央控制器能實(shí)現(xiàn)對(duì)各預(yù)警站點(diǎn)進(jìn)行廣播，現(xiàn)地操作進(jìn)行廣播或報(bào)警，以及系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定延時(shí)進(jìn)行依次預(yù)警廣播，

(3)系統(tǒng)具有監(jiān)視、預(yù)警和控制反饋功能，能及時(shí)報(bào)送系統(tǒng)故障和動(dòng)作情況。

(4)設(shè)備機(jī)箱應(yīng)具有防水、避雷功能，防護(hù)等級(jí)應(yīng)滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求, 外殼堅(jiān)固、密閉，并有良好的接地。防護(hù)等級(jí)：不低于IP55。

(5)具有防雷、短路保護(hù)電路；接地端口；具有防潮、防霉、防蟲、防塵等工藝處理。

(6)可支持SIM卡鎖定。

(7)支持實(shí)時(shí)報(bào)告設(shè)備的工況，支持平安報(bào)，異常報(bào)，支持管理平臺(tái)遠(yuǎn)程設(shè)置和查詢參數(shù)，支持管理平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)警信息。

(8)設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)維護(hù)方便，太陽能板和警報(bào)器應(yīng)選擇為免維護(hù)產(chǎn)品。

供電要求

(1)供電方式：設(shè)備采用新能源（如太陽能、蓄電池）的供電方式，條件滿足的地方可以增加對(duì)交流電的支持。

(2)設(shè)備平時(shí)處于低功耗值守狀態(tài)，值守功耗不大于0.2W，當(dāng)收到主機(jī)授權(quán)控制信號(hào)后自動(dòng)開啟功放電路。

(3)設(shè)備電源回路應(yīng)具有自動(dòng)充放電功能，并對(duì)蓄電池運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視。

(4)新能源供電和無線控制方式的系統(tǒng)，須考慮蓄電池電源容量和無線抗干擾問題。從而保證系統(tǒng)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。

外部接口

(1)揚(yáng)聲器：全向型，聲音傳播均勻，外型美觀。

(2)電源：蓄電池接口，太陽能電池板接口。

(3)天線：LTE天線接口。

設(shè)備電源

(1)太陽能電池板:開路電壓:21.5V，工作電壓：18V

(2)蓄電池輸入：12V；

(3)蓄電池充放電次數(shù)500次以上；

(4)電池至少可待機(jī)3天，連續(xù)播放60分鐘以上。

音頻功放

(1)功放輸出功率：100W；

(2)輸出阻抗：4～16Ω；

(3)音頻響應(yīng)：300～6000 Hz；

(4)失真度：≤1%（f=1kHZ）；

(5)信噪比：≥60dB。

通信模塊（設(shè)備內(nèi)置）

考慮到三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋分布的不均勻性，要求必須選用7模全網(wǎng)通模塊，同時(shí)支持FDD LTE、TDD LTE、WCDMA、CDMA1X、EVDO、GPRS等網(wǎng)絡(luò)通信方式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通信環(huán)境選用中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通一家運(yùn)營(yíng)商的物聯(lián)網(wǎng)卡，所選用通信模塊須具有中國(guó)工信部核發(fā)的《電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可證》。

防雷保護(hù)

(1)外部設(shè)計(jì)安裝應(yīng)有接地端子；

(2)AC 防雷保護(hù)電流：10kA；

(3)功放輸出浪涌保護(hù)電流：5kA；

(4)響應(yīng)時(shí)間：≤25mS。

工作環(huán)境

(1)工作溫度：-10℃～50℃；

(2)儲(chǔ)存溫度：-30～60℃；

(3)工作濕度：不大于95%RH(40℃凝露)。

(4)預(yù)警終端站點(diǎn)

泄洪預(yù)警終端設(shè)備采用無線傳播（4GLTE）方式進(jìn)行預(yù)警廣播和報(bào)警，接收中央控制站和縣級(jí)監(jiān)控平臺(tái)的預(yù)計(jì)信息，并具有自檢和自診斷功能，能及時(shí)將故障信息通過無線傳輸方式反饋到縣級(jí)監(jiān)控平臺(tái)。泄洪廣播設(shè)備等應(yīng)具有防盜報(bào)警功能，由于沿江無交流電源提供，泄洪廣播設(shè)備電源應(yīng)采用新能源（太陽能）自供電方式。

通訊要求

(4)須具有七模全網(wǎng)通模塊，具有4GLTE通信功能。

(5)具有文字轉(zhuǎn)語音功能（字?jǐn)?shù)不少于500 字, 語音播報(bào)流暢、支持常用多音字），播報(bào)短信重復(fù)播放次數(shù)可配置1～99 遍，播報(bào)短信內(nèi)容可監(jiān)控（向平臺(tái)或指定號(hào)碼回執(zhí)短信內(nèi)容）。

(6)支持使用運(yùn)營(yíng)商專用物聯(lián)網(wǎng)sim卡（13位號(hào)卡），sim卡不要語音功能；

(7)支持接收中央控制站和縣級(jí)管理平臺(tái)發(fā)送過來的預(yù)警信息并播報(bào)。

供電要求

(5)供電方式：設(shè)備采用新能源（如太陽能、蓄電池）的供電方式。

(6)設(shè)備平時(shí)處于低功耗值守狀態(tài)，值守功耗不大于0.2W，當(dāng)收到主機(jī)授權(quán)控制信號(hào)后自動(dòng)開啟功放電路。

(7)設(shè)備電源回路應(yīng)具有自動(dòng)充放電功能，并對(duì)蓄電池運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視。

(8)新能源供電和無線控制方式的系統(tǒng)，須考慮蓄電池電源容量和無線抗干擾問題。從而保證系統(tǒng)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。

性能要求

(9)預(yù)警范圍：中央控制主站單點(diǎn)覆蓋范圍為半徑200米（空曠）。

(10)系統(tǒng)具有監(jiān)視、預(yù)警和控制反饋功能，能及時(shí)報(bào)送系統(tǒng)故障和動(dòng)作情況。

(11)設(shè)備機(jī)箱應(yīng)具有防水、避雷功能，防護(hù)等級(jí)應(yīng)滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求, 外殼堅(jiān)固、密閉，并有良好的接地。防護(hù)等級(jí)：不低于IP55。

(12)具有防雷、短路保護(hù)電路；接地端口；具有防潮、防霉、防蟲、防塵等工藝處理。

(13)可支持SIM卡鎖定。

(14)支持實(shí)時(shí)報(bào)告設(shè)備的工況，支持平安報(bào)，異常報(bào)，支持管理平臺(tái)遠(yuǎn)程設(shè)置和查詢參數(shù)，支持管理平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)警信息。

(15)設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)維護(hù)方便，太陽能板和警報(bào)器應(yīng)選擇為免維護(hù)產(chǎn)品。

外部接口

(5)揚(yáng)聲器：全向型，聲音傳播均勻，外型美觀。

(6)電源：蓄電池接口，太陽能電池板接口。

(7)天線：LTE天線接口。

設(shè)備電源

(5)太陽能電池板:開路電壓:21.5V，工作電壓：18V

(6)蓄電池輸入：12V；

(7)蓄電池充放電次數(shù)500次以上；

(8)電池至少可待機(jī)3天，連續(xù)播放60分鐘以上。

音頻功放

(6)功放輸出功率：100W；

(7)輸出阻抗：4～16Ω；

(8)音頻響應(yīng)：300～6000 Hz；

(9)失真度：≤1%（f=1kHZ）；

(10)信噪比：≥60dB。

通信模塊（設(shè)備內(nèi)置）

考慮到三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋分布的不均勻性，要求必須選用7模全網(wǎng)通模塊，同時(shí)支持FDD LTE、TDD LTE、WCDMA、CDMA1X、EVDO、GPRS等網(wǎng)絡(luò)通信方式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通信環(huán)境選用中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通一家運(yùn)營(yíng)商的物聯(lián)網(wǎng)卡，所選用通信模塊須具有中國(guó)工信部核發(fā)的《電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可證》。

4、安裝方式

由于現(xiàn)地環(huán)境復(fù)雜，為了設(shè)備更好的運(yùn)行，采用兩種安裝方式。在居民集中點(diǎn)采用單桿安裝方式；在環(huán)境比較惡劣的沿路段采取雙桿式更為牢靠的安裝。

下列為現(xiàn)地工程實(shí)例圖片（單桿）：

所有的工作應(yīng)用成熟的方法來完成，并且符合電站輔助系統(tǒng)控制設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造上具有最現(xiàn)代化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所有的工作應(yīng)由對(duì)有關(guān)的專業(yè)和職業(yè)熟練的工人完成。所有元件應(yīng)精確地加工到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，以便容易替換和維修。所有的螺栓、螺母、螺釘、鉚釘、螺紋、計(jì)量單位或尺寸都應(yīng)與實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)一致。為了設(shè)備的正確安裝，承包人應(yīng)提供所有必要的緊固設(shè)備和支持裝置。

安裝方式

無線預(yù)警廣播站點(diǎn)全部采用單桿安裝方式，主機(jī)、電池放在機(jī)箱內(nèi)，采用抱箍方式安裝在立桿上，太陽能板用支架安裝在鍍鋅剛管上面，朝正南方向；無線預(yù)警廣播支架使用Φ167mm*4500mm熱鍍鋅鋼管焊接，制作使用2000*2000*1000mm的砼底坐，使用Φ16mm的膨脹螺栓將廣播站支架主體支架固定在基座上面；無線預(yù)警廣播安裝需滿足以下要求：

可立桿或利用現(xiàn)有建筑物，高于周圍建筑物不少于1.5米；

固定基座抗風(fēng)10級(jí)；

安裝要符合《水文儀器安全要求》（GB 18523-2001）和《水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》（GBT 15966-2007）的相關(guān)要求；

布線應(yīng)規(guī)范，符合現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

支架材料：熱鍍鋅管；

設(shè)備嚴(yán)格按照防雷標(biāo)準(zhǔn)安裝；

安裝示意圖如下，

應(yīng)用案列：

成都眾山科技泄洪預(yù)警在四川某村莊設(shè)備應(yīng)用

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了當(dāng)?shù)卮迕竦淖跃饶芰Γ畲笙薅鹊臏p少了人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)的損失。