张传武， 公 岷

（西南民族大学 电气信息工程学院，四川 成都 610041）

0 引言

中国地域辽阔，地貌类型复杂多样，尤其是作为我国长江和黄河上游的西部地区具有河流多、山势高、河谷深，其地势起伏大、地表风化物和松散堆积物厚、谷坡不稳定等特点；同时，我国广大地区处于东亚季风区，降雨时段较为集中；加之我国人口众多、分布不均匀，人类社会经济活动剧烈，导致山洪灾害频发且地域差异明显。任洪玉等在研究我国山洪灾害成因后指出：地形地质条件是山洪灾害形成的基础，降雨是山洪灾害形成的激发因素和主导因素，不合理的人类经济社会活动加速加剧了山洪灾害的发生和危害程度[1]。从而将山洪灾害成因归结为地质地形、降雨和人类活动等3个因素。西南地区是我国溪河洪水诱发的泥石流灾害和滑坡灾害高发区和多发区。在占东部季风区山洪灾害防治区24. 89%的面积上，泥石流沟个数和暴发次数占47.77%和39.45%。本区山洪灾害防治区仅占全国防治区面积的16.97%，但泥石流沟个数和暴发次数占36.99%和31.06%。滑坡灾害在东部季风区和全国滑坡总数中所占的比例分别高达48.04%和42.23%[2]。

所以，在西南地区建立以县域为基础的山洪地质灾害预警系统对山洪地质灾害的综合防治是我国可持续发展的重要保障，对我国经济发展、社会稳定具有重要意义。公用网络的SIM卡、网络地址等完成；网络层的功能是将感知数据从信息监测子系统传输到数据信息处理子系统，并将控制信号从数据信息处理子系统传输到信息监测子系统；而应用层完成对感知数据信息的处理、向信息监测子系统发生命令，并向预警子系统发生相应的感知信息处理预案。

图2 物联网的体系结构

1 山洪地质灾害预警系统

山洪地质灾害预警系统由监测子系统、数据信息传输子系统、数据信息处理子系统和预警子系统构成。其中监测子系统是由雨量、水情和山体移位等监测传感设备组成的传感网络，其功能是收集有关雨量、水情和山体移位等信息，并将其转换为电信号；数据信息传输子系统的主要功能是将监测子系统收集的数据信息传输至数据信息处理子系统，传输通道可以是公用网络或专用网络提供，其具有网络功能的数据信息传输子系统加上监测子系统即传感器网络便构成了物联网的基本模型；数据信息处理子系统主要是利用综合监测区域各要素构建的模型（如沟渠模型等）对监测区域的雨量、水情和移位等数据信息进行处理，为山洪地质灾害处理提供决策支持的必要数据信息；预警子系统的功能是通过相应的预警程序将可能出现的山洪地质灾害准确、及时的传达给灾害可能危及区域的相应人员，使其可以根据山洪地质灾害预防预案、及时采取相关的灾害预防和处理措施。图1为山洪地质灾害预警系统的组成图。

图1 山洪地质灾害预警系统组成

在山洪地质灾害预警系统中，信息监测子系统是由大量传感设备构成的、完成信息的实时采集和终端标识，这实质上是物联网的实践。在供应链管理等领域中的物联网多是基于RFID方式，但RFID只是一种近距离无线通信方式，针对山洪地质灾害预警系统中雨量传感设备、水位传感设备、移位传感设备与数据采集终端之间虽然距离短，但其位置是长期固定不变的，所以从经济、可靠等角度采用有线方式通信更合理，但其雨量传感设备、水情传感设备和移位传感设备利用EPC码标识，从而纳入物联网的范畴。典型的物联网的体系结构如图2所示[3]。

在物联网体系结构中，感知层的功能主要包括特定区域、特定信息的感知及其标识，其信息感知主要由相应的传感器完成，其标识则可以由RFID、

在物联网的体系结构中将其延展为信息感知的数据采集终端、信息传输的网络和信息处理的数据处理中心便可得到如图3所示的基于物联网的山洪地质灾害预警系统的体系结构。

图3 基于物联网的山洪灾害预警系统的体系结构

在基于物联网的山洪地质灾害预警系统中，通过传感设备中的传感器采集雨量、水情和山体移位等信息，并将数据传输给数据采集终端；数据采集终端通过诸如专网、公众电话网和互联网等通信方式传输到远端的数据处理中心；数据处理中心从传输网络中获取各数据采集终端传输的雨量、水情和山体移位等信息，并采用预先建立的模型对数据进行处理，并根据数据处理的结果和设置的预案向相应的预警子系统发送相应的预警预案报警，以便预警子系统准确及时的采取预警预案。其中感知层感知的信息的数据格式与数据处理中心应用层的数据格式需要实现关联，以保证数据表示信息的语法和语义的正确。

3 结语

物联网技术作为实现物物相连和信息处理自动化的技术已广泛应用于供应链管理[4]、智能家居[5]等领域，成为继计算机网络、传感网络之后具有潜力的信息技术。对基于物联网的山洪地质灾害预警系统的体系结构的分析研究有助于快速有效的构建山洪地质灾害预警系统，对于地质灾害多发的西南地区的社会稳定、经济发展具有重要的意义，是可持续发展的重要保障。

[1] 任洪玉,邹翔,张平仓.我国山洪灾害成因分析[J].中国水利,2007(14):18-20.

[2] 张平仓,任洪玉,胡维忠,等.中国山洪灾害区域特征及防治对策[J].长江科学院院报,2007,24(02):9-12,21.[3] LIU Jihong, YANG Li.Application of Internet of Things in the Community Security Management[C]//2011 Third International Conference on Computational Intelligence, Communication Systems and Networks.[s.l.]:[s.n.],2011: 314-318.

[4] 赵红梅.EPC 物联网技术在供应链管理中应用研究[J].通信技术,2012,45(04):57-59.

[5] 钟科,陈向东.基于物联网的智能家居服务网关的设计[J].通信技术,2012,45(08):65-67.