门头沟区风险源与物联网监控与预警信息系统
2012年7月21日9时至22日7时，门头沟区出现特大暴雨天气，平均降雨量达到188.1毫米，全区有2个地区降雨量超过300毫米，9个地区降雨量超过200毫米，最大降雨点永定镇、潭柘寺镇分别达到313毫米、305.4毫米，是我区有气象记录以来的最大一次极端降水过程。短时间强降雨导致全区沟道及流域水位瞬间暴涨，近10个小区和村落涌入齐腰深的积水，城市多处房屋破损漏水甚至倒塌。据统计，共有1485户房屋进水，房屋漏雨1218处，毁损房屋385处;道路积水65处，边坡塌方66处，断路23处，塌墙166处、塌陷21处，6路断电，新增滑坡、塌方等安全隐患共计57处，其中京昆线4处，京拉线35处，南雁路8处，妙峰山路3处，灵山路7处。共造成辖区管养县级以上公路路基下塌方共计55708立方米，上塌方38624立方米，路面损坏112204平方米，42座桥梁出现破损，公路挡墙损毁18185立方米。3处自来水管损毁影响约1700户供水;农作物受灾面积1165公顷，损坏树木、果树21382株;全区受灾面积达1000平方公里，受灾人口99050人，经济损失约为10.58亿元。又因门头沟区处在北京的特殊地理位置，整个门头沟区98.5%是山区，当地对地质灾害及防汛等方面的自动化监测需求十分迫切。所以北京市科委主持，以门头沟区政府及同方公司共同承担本次课题研究任务，在秋坡、大台及西王平等7个区域为试点，通过物联手段，自动化监测门头沟区地质灾害及防汛等方面内容，主动发现灾害隐患，提前预警，将危险扼杀在萌芽，保障人民生命财产安全。
通过7.21及以往事件分析发现：
1.门头沟为山地地区，遇到强降水及地质变化等自然条件因素影响，极易造成崩塌、山体滑坡及泥石流等灾害，现缺少有效的物联网监控与预警信息系统对危险区域进行有效的监控与预警。
2. 需要建设秋坡及西王平村防汛监测设备覆盖，秋坡村及西王平村的地灾监测设备覆盖。
3. 现有地理信息系统的应用功能单一，空间数据不完整，比例尺较小，不能满足物联网监测预警的工作需要。
以上暴露出的问题，通过本次课题研究，将提升门头沟风险源监控与预警能力建设，主要是利用现有的区电子政务外网、有线、无线通讯网以及信息技术和设备，结合区应急指挥平台、物联网应用技术以及整合现有的数据资源、网络资源、应急资源的基础上，构建上联区应急平台，横向联接有关部门的专项监控与预警系统，下直联危险源的监测与预警系统，形成区应急监测与预警体系。一旦监测预警体系形成后能为区应急办实现突发事件的监测监控、预测预警和信息发布，以有效防范和应对突发事件。总体架构图如下：
图1 总体架构图
在总体设计层面参考了当前所有新技术新方法，并积极引入新的科技手段，为滑坡体的可靠监测和治理提供了立体、科学的指导方向。此次拟监测的方案如下：
1) 滑坡体表面位移监测;(GPS 监测系统)
2) 滑坡体表面裂缝监测(裂缝计)
3) 滑坡体内部位移监测(固定测斜仪)
4) 滑坡体内部水位监测(孔空隙水渗压监测)
5) 滑坡体内部土压力监测(土压力计)
6) 视频监控(摄像头)
7)组合气象站6参数(温度、湿度、雨量计、风向、风速计、气压传感器)
图2 地质灾害监测拓扑图
图3 秋坡地灾监测点
图4 地理信息系统
建成后的门头沟区风险源与物联网监控与预警信息系统建设将会：
1、建立物联网应用基础服务平台，作为物联网技术示范，起到承上启下的作用，开放接口，向下对接水务局、安监局、林业局和国土局等专业部门监测数据的汇聚和统一管理，向上支持监测预警等多种应用。
2、新建传感器及预警信息系统，作为物联网应用示范，将新建大台气象监测信息点、秋坡村地灾监测信息点、西王平村气象监测信息点和地灾监测信息点以及新建综合预警信息系统。
3、提高预警速度，联动门头沟区各个分项指挥部，将分项指挥部的预警内容，快速上报至门头沟区政府，在应急指挥部能够及时统一协调各种联动单位以及社会力量，为减少灾害损失提供保障。
4、提高现有GIS平台应用水平，叠加相关物联网监控图层，丰富应用。
5、为区县级应急救援体系提供样板，进而进行大规模市场推广。
6、通过物联网技术的示范应用，带动物联网、应急及其相关产业的发展。
7、通过完善的监控和预警体系建设，提高对灾害的监控预警能力，降低自然灾害造成的损失，成为构建“和谐社会“的基石。
综上所述，建立健全危险源监控与预警机制，不仅是贯彻十六届六中全会精神的要求，创造良好公共安全环境的要求，也是科学整合各方面应急管理资源和落实国家应急体系规划的要求，同时避免再次出现类似“北京7.21特大暴雨“造成的严重灾害损失，有效的提高门头沟区政府在监控预警方面的能力，提升技术支撑手段，更好的发挥为人民服务的职能，为建立“和谐社会”奠定基础。
