一、方案背景
水電站建成運(yùn)行以后，會(huì)使河道水文情勢(shì)發(fā)生改變，為了加強(qiáng)水電站工程安全管理，保證水庫(kù)泄洪放水工作安全有序進(jìn)行，保護(hù)下游河道沿岸人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，根據(jù)《中華人民共和國(guó)防洪法》、《中華人民共和國(guó)防汛條例》、《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》等有關(guān)法律法規(guī)和規(guī)定，必須做好水庫(kù)泄洪預(yù)警告知工作。
根據(jù)2023年2月23日國(guó)家能源局大壩安全監(jiān)察中心關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)并貫徹落實(shí)《水電站上下游河道安全風(fēng)險(xiǎn)提示單》的通知(壩監(jiān)應(yīng)急函[2023173 號(hào))要求，需建立水電站泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)。
二、任務(wù)及目標(biāo)
泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)由中心控制站和預(yù)警站組成。中心控制站通常布置在水電站廠房中控室，中心控制站實(shí)現(xiàn)對(duì)沿河河段全部預(yù)警站的監(jiān)控和管理；預(yù)警站根據(jù)沿河泄洪影響范圍、影響對(duì)象、災(zāi)害程度等進(jìn)行布設(shè)，根據(jù)預(yù)警站泄洪預(yù)警需要，選配視頻監(jiān)控、聲光預(yù)警、大功率語(yǔ)音報(bào)警等功能。
三、系統(tǒng)概述
國(guó)科FHJ5000系列泄洪預(yù)警廣播系統(tǒng)，充分整合軟、硬件設(shè)備資源，可對(duì)所監(jiān)測(cè)水庫(kù)防水提前預(yù)警疏散人群，確保人員安全?？刂浦行模ㄟ^(guò)短信發(fā)送需要預(yù)警的內(nèi)容給各預(yù)警廣播，通過(guò)功放器，將播報(bào)內(nèi)容由號(hào)角喇叭播出。且整個(gè)站點(diǎn)采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)換給蓄電充電，蓄電池通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器對(duì)預(yù)警廣播進(jìn)行供電；采用GSM/GPRS/3G/4G等無(wú)線通信方式傳送廣播信號(hào)和控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線預(yù)警廣播信號(hào)的全覆蓋，無(wú)需架設(shè)廣播信號(hào)傳輸線路。
四、建設(shè)內(nèi)容
（一）中心控制站
水電站泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)利用現(xiàn)代遙測(cè)、遙控、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建完整可靠集中統(tǒng)一的預(yù)警信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)沿河預(yù)警站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，完成視頻、告警信息的采集、存儲(chǔ)和處理，開(kāi)展泄洪演進(jìn)模擬及調(diào)度，進(jìn)行報(bào)警信息處理、發(fā)布及上傳。
各類水利工程預(yù)警感知體系建設(shè)參照相關(guān)規(guī)范和技術(shù)要求進(jìn)行建設(shè)。
- 遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理
（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控
監(jiān)控平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各預(yù)警站工況，包括工作模式、喇叭狀態(tài)、機(jī)箱狀態(tài)、供電模式、電池狀態(tài)、電壓狀態(tài)、通信狀態(tài)、視頻/圖片、降雨、洪水演進(jìn)過(guò)程、人員越界侵入等，通過(guò)穩(wěn)定可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，滿足遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控需要，并可進(jìn)行設(shè)備遠(yuǎn)程配置、軟件升級(jí)、設(shè)備重啟等。
（2）集中管理
本系統(tǒng)構(gòu)建了一套完整的管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警站運(yùn)行工況、運(yùn)維人員、河段泄洪責(zé)任人等統(tǒng)一管理，一方面確保預(yù)警站穩(wěn)定可靠運(yùn)行，出現(xiàn)故障時(shí)，能及時(shí)通知運(yùn)維人員進(jìn)行故障處理；另一方面發(fā)生泄洪工況時(shí)，根據(jù)泄洪預(yù)警等級(jí)，當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警閾值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警、短信報(bào)警，降低運(yùn)行管理人員工作強(qiáng)度，提升管理效率。特殊情況時(shí)，及時(shí)將泄洪預(yù)警信息、處置措施傳遞給相關(guān)的責(zé)任人，便于泄洪處置預(yù)案的有效執(zhí)行和落實(shí)。
2.信息采集、存儲(chǔ)和處理
本系統(tǒng)采用先進(jìn)可靠的信息采集、存儲(chǔ)和處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警站語(yǔ)音播報(bào)、語(yǔ)音回傳、通信、供電等信息統(tǒng)一采集、存儲(chǔ)和處理，采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，為信息的高效交互和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.報(bào)警信息處理、發(fā)布及上傳
泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)的報(bào)警信息分為兩部分，一部分是預(yù)警站收集的告警信息，包括泄洪告警、運(yùn)行工況告警等信息，另一部分是根據(jù)泄洪預(yù)警方案需要發(fā)布的聲光、短信等告警信息，運(yùn)行管理人員可通過(guò) Web、手機(jī)、固定電話、短信、現(xiàn)場(chǎng)麥克風(fēng)、對(duì)講機(jī)等方式完成預(yù)警信息實(shí)時(shí)發(fā)布。泄洪預(yù)警數(shù)據(jù)信息需本地存儲(chǔ)，并通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，將泄洪、告警信息上傳至平臺(tái)，也可利用傳真機(jī)實(shí)現(xiàn)告警信息自動(dòng)上報(bào)。
（二）預(yù)警站功能設(shè)計(jì)
- 聲光預(yù)警
（1）預(yù)警方式
聲光預(yù)警站具備聲音告警及光告警兩種功能，白天開(kāi)啟聲光雙告警方式（播報(bào)語(yǔ)音為漢語(yǔ)和藏語(yǔ)），夜間采用光告警方式。夜間也可采用聲光預(yù)警，采取白天與夜間的分貝等級(jí)不同。聲光預(yù)警站具備遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)音量、遠(yuǎn)程喊話、自定義選擇播放音頻文件等功能.
（2）設(shè)備自檢
本系統(tǒng)聲光預(yù)警終端主要設(shè)備均具有自檢功能，能夠?qū)⒃O(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送到中心控制站，反饋其工作狀態(tài)。
設(shè)備自檢結(jié)果包括異動(dòng)報(bào)警功能，將充電板正常/故障狀態(tài)、喇叭正常/故障狀態(tài)、蓄電池正常/故障狀態(tài)、功放正常/故障狀態(tài)、攝像頭正常/故障狀態(tài)、設(shè)備防盜信息等狀態(tài)信息自動(dòng)發(fā)送到中心控制站。
2.建設(shè)要求
1）分段及分級(jí)預(yù)警
考慮洪水演進(jìn)至各預(yù)警點(diǎn)的傳播時(shí)間不同，水電站泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)應(yīng)具備沿河分段告警功能，避免出現(xiàn)告警信息發(fā)布的針對(duì)性及時(shí)效性不足的現(xiàn)象。
考慮不同量級(jí)洪水對(duì)沿河影響范圍和程度亦不同，水電站泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)洪水演進(jìn)模擬成果，自動(dòng)分級(jí)發(fā)布預(yù)警信息。
考慮洪水演進(jìn)至各預(yù)警點(diǎn)的傳播時(shí)間不同，水電站泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)應(yīng)具備沿河分段告警功能和單點(diǎn)控制功能。同時(shí)具備定時(shí)播放的功能，可按預(yù)定的時(shí)間自動(dòng)啟停，又可在任何時(shí)間手動(dòng)啟停。
2）短信告警
本系統(tǒng)具備短信群發(fā)功能，泄洪預(yù)警信息可通過(guò)短信方式向個(gè)人或群體發(fā)送。該功能具有自動(dòng)報(bào)送、人工報(bào)送模式等多種報(bào)送模式。
（三）預(yù)警站布役
水電站泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)預(yù)警站包括聲光告警、大功率警報(bào)器、警示牌。根據(jù)各預(yù)警站功能需求、預(yù)警河段等級(jí)劃分、沿江淹沒(méi)范圍等因素進(jìn)行站點(diǎn)布設(shè)，為減少土地占用，節(jié)約投資，預(yù)警站點(diǎn)宜根據(jù)需求進(jìn)行功能組合搭配。
（四）系統(tǒng)通信組網(wǎng)
根據(jù)泄洪預(yù)警系統(tǒng)影響范圍內(nèi)的通信資源情況，在確保通信可靠的前提下，配置符合要求的通訊設(shè)置。
（五）系統(tǒng)供電
- 中心控制站
中心控制站可接入廠房中控室電源，預(yù)警站的聲光告警、大功率報(bào)警器等需要額外供電。
2.聲光預(yù)警站
聲光預(yù)警站所采用的蓄電池容量、太陽(yáng)能電池板功率應(yīng)充分考慮冗余情況，要保證在連續(xù)陰雨天的情況下能維持正常供電。
（六）防雷設(shè)計(jì)
考慮到我國(guó)特殊的地理環(huán)境，我司泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)，還配備防雷設(shè)置。
水電站泄洪安全預(yù)警廣播系統(tǒng)建設(shè)方案在保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性、耐久性、安全性、造價(jià)低的情況下具備先進(jìn)性、信息化的全面性、系統(tǒng)操作的方便性的設(shè)計(jì)原則。遵循標(biāo)準(zhǔn)先行，采用開(kāi)放的建設(shè)策略，融合各類資源，結(jié)合水電站泄洪口至河段的水文氣象信息及現(xiàn)狀進(jìn)行建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)水電站河段泄洪預(yù)警、泄洪調(diào)度、預(yù)警預(yù)告、預(yù)警發(fā)布等建設(shè)目標(biāo)。
