作为全球洪涝灾害频发的国家之一,我国每年6月至8月的汛期常因极端强降雨引发城市内涝和山洪地质灾害,这些灾害不仅造成直接损失,还经常导致通信基站损毁、道路中断等次生危机。
近日,由于京冀等地持续的强降雨,国家已经启动了国家级救灾应急响应。财政部与应急管理部紧急预拨了3.5亿元救灾资金,以全力保障受灾群众的生命财产安全。
然而,挑战并未结束。气象部门预报显示,辽宁省东南部部分地区将迎来新一轮强降雨,预计会有大雨到暴雨,局部地区可能出现大暴雨。针对这一情况,省防汛抗旱指挥部启动全省防汛Ⅳ级应急响应,各地各部门迅速响应,部署防御工作。
在这一系列严峻考验下,科技防汛筑堤显得尤为重要。卫星物联网技术,作为新一代信息技术的重要分支,正逐步构建起防汛减灾的智能防线,提供更加科学、高效的防汛手段。
一、防汛体系
(一)降雨等级与防汛响应机制
降雨等级
根据24小时降雨量,可划分为6个等级:
国家防汛应急响应机制
国家防汛应急响应分为四级,Ⅰ级为最高级别,对应不同灾害规模:
(二)防汛挑战
传统防汛手段在“无信号、数据断、响应慢”的困境中暴露出明显短板——水文数据传输中断导致决策滞后、预警信息阻塞造成群众转移不及时、现场灾情可视化缺失影响救援效率。我国每年因洪涝灾害造成的直接经济损失达数千亿元,给人民生命财产安全带来严重威胁。
(三)科技赋能防汛
在气候变化加剧、极端天气常态化的背景下,防汛工作已从“被动应对”转向“主动防控”,而卫星物联网通信技术凭借全域覆盖、抗干扰、无盲区的特性,成为破解传统防汛痛点的核心支撑。
从水利数据的实时传输到预警信息的精准入户,从现场灾情的可视化呈现到紧急救援的一键响应,卫星物联网终端正在构建起“空天地一体化”的防汛减灾智能防线。
二、防汛方案
该防汛方案架构依托“空-地”协同通信网络,构建多维度、全流程防汛体系。以北斗短报文卫星、天通一号卫星为空间通信支撑,搭配地面4G/5G网络,实现全域覆盖。
前端部署水文监测站、GNSS高精度接收机、低轨卫星图传系统和智能传感器等设备,采集雨量、水位、地质形变等多源数据;数据经卫星或地面链路,实时传输至防汛监测预警中心。
防汛应急指挥中心通过可视化研判平台整合、分析数据,联动应急信息发布系统,实现分级、分区精准预警,通过入户报警终端,将预警信息精准推送至户到人。
同时,村委会、群测群防员可借呼叫器或手机APP发起一键报警、喊话,通知群众迅速转移,群众须轻触报警应答器才能停止播放,完成预警叫应闭环,形成“监测-传输-决策-响应”闭环,为城乡防汛减灾提供从数据采集到应急处置的全链条技术保障,提升极端场景下防汛指挥与响应效能。
三、水利卫星物联终端
(一)多网融合入户报警终端
核心功能:
通过4G+LoRa+短报文多网融合技术,实现预警信息精准推送入户,支持一键报警、自动播报及状态监控,形成“监测-预警-响应”全闭环管理。
技术特性:
声光同步播报预警内容,支持语音喊话、知识宣教和紧急报警;
传输加密机制保障数据安全,支持北斗/LoRa扩展数据下发;
内置高容量可充电锂电池(2500mAh/12V),停电后无缝切换备用电源。
应用场景:
山洪灾害预警、气象信息推送、农村防灾宣教,特别适用于偏远地区预警信息“叫应”闭环管理。
大功率喇叭的语音播报,即使是听力障碍或老年群体也能清晰感知风险。
(二)北斗数传终端PD19
核心功能:
支持北斗三号RDSS短报文双向通信,兼容GPS双模定位,符合水利行业规约,实现水文数据稳定传输。
技术特性:
防护等级IP67,发射功率3W,支持项目定制;
插北三双向卡,单次通信支持最长1000个汉字(由北斗IC卡等级决定);
天线主机一体化设计,安装便捷,适配船载、野外等恶劣场景。
应用场景:
水库水位监测、河道流量数据传输、渔船船位监控等。
(三)天通报警呼叫柱PS03
核心功能:
一键呼叫天通卫星电话、一键发送求救短信、一键报平安,极简设计确保紧急情况下快速操作。
技术特性:
支持太阳能板供电选配,IP67防尘防水;
天通一号卫星通信,不依赖地面基站,通话清晰流畅;
集成声光报警模块,红色警示灯+高音喇叭,实现现场求救信号可视化。
应用场景:
山区防灾点、边防哨所、水库周边,该设备在地面通信中断后,保障救援队伍与指挥中心72小时连续通信。
(四)低轨卫星图传系统
核心功能:
全国首创天通卫星发送图片消息的监测能力,通过渐进式图片压缩算法(1000倍压缩比),平衡传输效率与图像质量。
技术特性:
支持定时回传和按条件回传2种模式;
400万像素摄像头,支持人形检测、入侵识别,夜间自动补光;
80W太阳能板+40AH电池,纯电池模式续航7天,晴天2-3天满电;
性价比优势显著,单张图片传输成本仅为传统卫星通信的1/5。
应用场景:
林区火情预警、偏远水库监测、流域洪水演进分析,可为易涝点提供每小时动态影像,提前预警洪涝风险。
四、技术优势
(一)终端协同应用
在“监测-预警-响应-救援”全流程中,四种终端形成防汛闭环:
监测层:北斗数传终端传输水位、雨量等数据,低轨卫星图传系统提供大范围洪涝影像,二者共同支撑指挥中心决策;
预警层:多网融合入户报警终端将预警信息和指令精准送达给群众,实现“平台-村级-户级”三级叫应,以便提前转移;
响应层:天通报警呼叫柱保障应急通信,在“三断”(断网、断电、断路)场景下保障求救响应,保障生命线畅通。
(二)应用案例
云阳县山洪遥测站点升级改造项目
本项目利用卫星图传系统和北斗数传终端,在山洪遥测站点开展实时监控与卫星图传,实现测量监测所需参数的稳定回传,并在无信号或弱信号区域完成照片回传功能。这一技术方案便于在传感器数据异常时提供辅助判断依据,并通过平台智能预警机制及时发现并处理潜在安全隐患,守护群众生命财产安全。
通过搭载渐进式图像压缩算法,现场的图片数据实现高倍率压缩后可以节约卫星流量,高效回传。卫星图传系统采用太阳能供电,低功耗运行,无人值守,即可长时间运行,减少了现场巡查的次数,降低人力成本和运维成本的同时还提升了管理水平。
从城市内涝监测到山区山洪预警,从水库调度到河道巡查,卫星物联网终端正在重新定义防汛模式——它让数据传输突破地理限制,让预警信息穿透通信盲区,让救援响应缩短至分钟级。
在科技的加持下,防汛工作正从“经验判断”转向“数据驱动”,从“被动救灾”转向“主动防控”,卫星物联网终端助力构建“监测精密、预警精准、响应快速、救援高效”的现代化防汛体系,为守护人民生命财产安全筑起一道坚不可摧的科技堤坝。
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