最近南方地区接连发生的强降雨让北京市民不禁想起两年前的“7·21”：同样暴雨如注，同样城市排水系统脆弱不堪……暴雨洪水退去过后，不少市民发问：既然改造下水道是一个长久浩大的工程，那我们的城市防汛系统能不能更加准确地监测降雨信息，然后尽快地通知到每一个人，让大家尽早躲避到安全地带？
在历次暴雨中，城市防汛监测点位不均、预警反应滞后的问题已经显露，在汛期来临前尽快完善已是当务之急。记者从北京建筑大学了解到，该校崔雅铭等几名大学生在老师的指导下，开发了一套基于雨量传感器的城市防汛精细化监测和预警系统，大大提升了监测雨情和发布预警的效率。目前这套系统在西城区试点，效果很好。崔雅铭说，未来这套系统还能通过APP程序的形式，让公众随时查询身边的降雨和降雪信息，就近寻找躲避地点。
设计缘由：
经历一场大雨 触发监测灵感
2010年，崔雅铭考入北京建筑大学（原北京建筑工程学院），就读于测绘学院地理信息系统专业。2011年，大一下学期，崔雅铭的老师接到了一个物联网应用的课题。老师邀请学生们集思广益，参与到项目创新中。
也是在这一年夏天，北京接连遭遇了多场强降雨。城区多个地段出现较深积水。崔雅铭也在一场暴雨中淋了雨。“当时在街上，满脑子就想尽快找个地方避一会儿，但不知道能去哪儿。”这次淋雨触发了小崔的灵感——为什么不设计一套系统，能够准确监测、预警降雨信息呢？
崔雅铭知道气象局是有雨量监测系统的，但运行情况并不清楚。通过查询资料，他发现，政府部门对于雨情的监测和预警，目前普遍采用的方式是通过从气象部门获取降雨量信息进行的，效果不是很理想。以北京市为例，气象部门的降雨监测点的建设密度大约是城区间隔5公里、郊区间隔10至15公里，全市共177个自动监测站，虽然宏观上已经满足了日常业务需要，但涉及到具体地区的监测预警，仍然捉襟见肘，“50多平方公里的西城区只有五六个监测点，对于精细化预警是远远不够的。”崔雅铭说。
崔雅铭决定和同学们充分发挥物联网与3G传输手段的技术优势，利用传感器技术建立自主的雨情无线监测网络，并研发一套城市雨情精细化监测和预警系统，服务城市防汛和市民避险。
设计经过：
白天爬厕所搭设备 晚上熬夜做软件
这一想法得到了学校老师的大力支持。学校还联系上了本部所在的西城区政府，希望能在西城进行应用试点。区领导为此还专门作了批示，要求各单位、各街道支持学生们的创新科研实践。
从2011年下半年到2012年上半年，崔雅铭和同学们进入夜以继日的研发过程。在他们的设想中，这套系统由雨量传感器、数据发送装置和软件平台三大部分组成。雨量传感器主要通过测雨计自动记录降雨量；数据传输装置主要是利用安装有手机卡的数据传输单元接入移动网络，将测到的雨量数据以一定时间间隔发送到监测预警系统的服务器上；而软件平台的作用则是整合各监测点的降雨数据，进行分析、汇总，结合历史资料形成预警信息，发送给有需要的人群。
学生们遇到的第一个问题就是布点。由于是精细化预报，所以监测点位必须足够密。他们一共规划了30多个监测点，覆盖全区15个街道。具体选点方面，他们选择了城市低洼平房院落以及过去的一些长期积水点，“气象部门可能会忽略，所以我们必须要通过自己的监测预警系统‘补位’，以服务这一地区的百姓。”崔雅铭说，在安装传感器的过程中，为了减少对居民生活的影响，他们通常把传感器装在公共厕所和垃圾转运站的屋顶，“那段时间我们经常爬厕所，回到宿舍满身都是味儿。”崔雅铭笑道。
白天爬厕所、垃圾房，晚上学生们回到学校还不能休息。地理信息系统专业的学生个个都会编程，于是大家通宵达旦，利用自身专长开发出了一套基于雨量传感装置的预警短信通知系统和手机客户端。记者试用手机客户端发现，系统能够显示所有监测站点的实时降雨量信息，并具有设定预警提醒功能。
到2012年上半年，这套系统终于建成投入应用。它采用了3G和物联网相关技术用于雨量信息的收集、传输、雨量计设备的运行状态实时监测等，真正实现了无人值守状态下的正常工作。
应用效果：
降水信息实时掌握 西城扛住了“7·21”
这套系统投入使用不久，2012年7月21日上午，一场暴雨袭击北京。“那天心情特别复杂，可以说是喜忧参半，整个人坐立不安。”崔雅铭回想那天的情景说，喜的是这套系统终于投入使用了，忧的是不知道系统能不能扛得住这么大的雨，“那天站在窗前看外面暴雨如注，手机客户端里，各监测点的降雨量不断攀升。”
事后证明，这套系统在“7·21”强降雨中发挥了巨大作用，系统平台可以显示西城所有监测点的实际降雨量，提供历史雨情查询和对比，它还可利用实时雨情数据、参考气象预报数据、历史积水情况数据以及城市防汛降雨量等级标准建立预警分析模型，确定是否预警以及当前预警范围与级别。最重要的是，系统平台可以通过短信、移动客户端向防汛办和街道的基层防汛人员发送准确及时的降雨信息，随时调配人员去降雨量最大的低洼处、桥涵洞备勤、抢险。
最终，在这次强降雨过程中，西城区经受住了考验，没有出现大的人员伤亡。相比其他一些区县，损失也较小。
未来方向：
拟增降雪预警功能 客户端可覆盖市民
在崔雅铭看来，这套采用传感器技术的城市雨情精细化监测和预警系统，在未来还有长足的发展空间。他说，雨量传感器目前在技术上相当成熟，但在城市防汛中的应用仍不多见，主要是许多城市的防汛部门没有充分认识到自主建网的必要性，而仍采用与气象部门协同获取数据的方式，这样的数据延迟以及精度都成为了城市防汛的不可控因素。同时，即使一个地区建立起了这套监测系统，也需要根据城市的发展和防汛设施的完善来不断调整、细化原有监控网，增加监测点的数量，使得监测数据更加精确。
在参与研发这套系统时，崔雅铭也留下了遗憾。目前这套系统的短信系统、手机客户端主要在防汛等政府部门工作人员中应用。“我希望能将客户端尽快放在互联网平台上，供市民下载使用。”
崔雅铭如今已经是一名应届毕业生，他打算毕业后走上工作岗位，将这套系统的完善交给自己的学弟、学妹们去实现，“我听说这套系统将增加降雪预警监测的功能，服务功能将更强大。”
本报记者 张航 文并图
