應用通信網絡的地理災害監測與警報系統的制作方法

專利名稱：應用通信網絡的地理災害監測與警報系統的制作方法
技術領域：
本發明是有關于地理災害的監測與預警信息的發布，特別是有關于應用通信網絡而可對諸如土石流，地滑及崩山等，因天候地震等因素所引起的地理災害，進行監測與發布警報的一種系統。
背景技術：
由于人口膨脹以及追求住居品質，經濟報酬等因素，人類的生活作息活動，無可避免地由平坦地域伸展進入丘陵甚至高山地區。這種情形在諸如臺灣等地狹人稠的地區，更是一種普遍的現象。然而，超限利用山坡地形，亦無可避免地，必須面對由于大雨地震等天然因素所導致的諸如土石流及地滑等地理災害。即便是宣稱無害，或企求對生態地貌影響降至最低限度，交通道路設施亦同樣必須面對此等地理災害，尤其以臺風地震頻仍的臺灣地區為然。因此，如何對敏感地域進行監看及偵測，以便于地理災害發生的前有效地發出預警，即成為減少生命財產的損失有效而且必要的作法。
不過，為了達成針對地理災害的有效監測，并能即時地發布警報，監測系統必須具備足夠的偵測能力及時間頻度，以及足夠的面積涵蓋密度及廣度。換句話說，偵測系統必須涵蓋諸如震動及雨水等的感應探知能力，且必須有足夠的數量分布在受監控地區的中的關鍵地點，并須以足夠頻繁的時間頻度搜集監測資訊。
除了系統復雜龐大，感應子(sensor)散布地點偏遠以外，有效的監控與即時的警報發布，同時亦牽涉到復雜且大量的數據處理。換句話說，龐大種類數量的感應子所搜集到的大量且頻繁的資料，必須以電算系統，進行即時(real-time)的處理。此等數據處理，最好應于集中的地點，統合性地進行。
另一方面，有效且即時的地理災害監控預警，亦必須具有相對于受監測地區天候環境而得以調整感應子運作模式的能力。換句話說，系統中的感應子必須具有足夠程度的操作彈性。例如，因應臺風的來襲，雨水或溪/河水位感應器可能必須提高數據搜集的時間頻度。此種監測能力復雜，偵測感應器種類數量龐大，散布范圍廣大，并且雙向互動的即時監控系統，在現有技術的領域內是難以建構操作的。

發明內容
因此，本發明的目的即在于提供一種地理災害監測警報系統，其是得經較低成本以涵蓋較大的監控面積、提供即時的預誓信息、并且具有彈性的雙向互動式智慧型地理災害監控預誓功能，用以減低監控區內生命財產的損失。
為達前述目的，本發明提供一種用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其是包括有一個通信服務網絡，其通信服務范圍是涵蓋該至少一個受監控區域；至少一個無線感測模組，其是被設置在該至少一個受監控區域內的一選定位置處，該至少一個無線感測模組還包括有至少一個感應子，用以搜集地理及地質資料，并具有一個用于傳送所搜集到的該等資料的無線通信單元；以及一個控制中心，其是用于處理所搜集到的該等資料并且依據所搜集到的該等資料以決定災害發生的可能性，如果災害發生的可能性是被決定為相當高，則該控制中心是會發布災害警報。
其中，該通信服務網絡是包括有一全球行動通信系統網絡。
其中，該無線感測模組還包括有一個支援全球行動通信系統通信服務的行動通信裝置。
其中，該通信服務網絡是包括有一分碼多重檢索系統網絡。
其中，該無線感測模組還包括有一個支援分碼多重檢索系統通信服務的行動通信裝置。
其中，該通信服務網絡是包括有一分時多重檢索系統網絡。
其中，該無線感測模組還包括有一個支援分時多重檢索系統通信服務的行動通信裝置。
其中，該通信服務網絡是包括有一衛星通信網絡。
其中，該無線感測模組還包括有一個支援衛星通信服務的行動通信裝置。
其還包括有至少一個將災害警報傳達至該至少一個受監控區域的警報發布站。
其還包括有一個微控制器，該微控制器是被連接至用于將搜集到的該等資料傳送至該控制中心的該至少一個無線感測模組。
其中，該至少一個無線感測模組還包括有光遮斷器、近接開關、電阻尺、水銀開關、超聲波感測器及應變規。
其中，所搜集到的該等資料還包括有水位、地表移動、位移、振動、以及加速度。
其中，該至少一個無線感測模組還包括有一個用于提供操作電力的電源供應器。
其還包括有一個使用者介面；以及一個提供用于該警報系統的操作資訊的地理資訊系統。
其還包括有一個感測及通信控制器，其是設定該至少一個無線感測模組的操作參數并監視其操作維護。
其還包括有一個決策及支援子系統，其是設定所搜集到的該等資料的操作優先次序。
其還包括有一個資料處理子系統，其是用于處理所搜集到的該等資料。
其還包括有一個用于收集氣象資訊的氣象資訊接收子系統。
其還包括有一個警報發布及救援子系統以及一個資料庫及網頁伺服器子系統。
其中，該操作資訊還包括有土石流的位置、在該至少一個受監控區域中的地質狀況、該至少一個無線感測模組的位置。
其中，該資料庫及網頁伺服器子系統是儲存包括有該警報系統的用戶資訊、該至少一個無線感測模組的位置與總數、該至少一個受監控區域的地理及地質狀況等資訊。
其中，該資料庫及網頁伺服器子系統是提供一個能夠對該警報系統進行存取的網絡服務。
其中，該無線通信單元是于一種包括有簡訊服務、未組構輔助服務資料、以及通用封包無線電服務的傳送模式中操作。
本發明一種用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其是包括有以下步驟經由至少一個通信服務網絡以提供覆蓋該至少一個受監控區域的通信服務范圍；在該至少一個受監控區域中提供至少一個無線感測模組；在該至少一個受監控區域中搜集地理及地質資料；在一控制中心處對所搜集到的該等資料進行處理；依據所搜集到的該等資料以決定災害發生的可能性；以及如果災害發生的可能性是被決定為相當高者，則發布一災害警報。
其中，該通信服務網絡是為一全球行動通信系統通信網絡。
其中，該通信服務網絡是為一分碼多重檢索系統通信網絡。
其中，該通信服務網絡是為一分時多重檢索系統通信網絡。
其中，該通信服務網絡是為一衛星通信網絡。
其還包括有將該災害警報傳達至該至少一個受監控區域的步驟。
其還包括有使用一個被連接至該至少一個無線感測模組的微控制器，以將所搜集到的該等資料傳送至該控制中心的步驟。
其中，所搜集到的該等資料還包括有水位、地表移動、位移、振動、以及加速度。
其還包括有一個提供用于使用一地理資訊系統的該警報系統的操作資訊的步驟。
其中，該操作資訊還包括有土石流的位置、在該至少一個受監控區域中的地質狀況、該至少一個無線感測模組的位置。
其還包括有一個使用一感測及通信控制器以設定該至少一個無線感測模組的操作參數并監視其操作維護的步驟。
其還包括有一個使用一氣象資訊接收子系統以搜集氣象資訊的步驟。
其還包括有一個針對所搜集到的該等資料設定處理優先次序的步驟。
其還包括有一個將在一資料庫及網頁伺服器子系統中的用戶資訊、該至少一個無線感測模組的位置與總數、該至少一個受監控區域的地理及地質狀況提供至該警報系統的步驟。
其還包括有一個提供容許對該警報系統進行存取的網絡服務的步驟。
其還包括有一個在一簡訊服務模式中操作該至少一個無線感測模組的步驟。
其還包括有一個在一未組構輔助服務資料模式中操作該至少一個無線感測模組的步驟。
其還包括有一個在一通用封包無線電服務模式中操作該至少一個無線感測模組的步驟。


為進一步說明本發明的技術內容，以下進行實施例及附圖詳細說明如下，其中圖1為一無線感測模組的方塊圖，該模組可用于建構本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統。
圖2顯示圖1的無線感測模組被散布設置于可能發生地理災害的區域內，并受一通信網絡完全涵蓋的情形。
圖3顯示圖1的無線感測模組被散布設置于可能發生地理災害的區域內，但未受通信網絡完全涵蓋的情形。
圖4顯示本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統的一實施例。
圖5顯示本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統的另一實施例。
圖6顯示圖4的系統在區域性地震發生的后進行區域性監測的情形。
圖7顯示圖4的系統在全區性臺風災害發生期間及之后進行全區監測的情形。
圖8顯示圖7的系統依據監測數據判定有災害發生的可能即發布警報并通知動員的情形。
圖9顯示圖4至3中的系統進行系統維護操作的情形。
圖10顯示本發明系統控制中心一實施例的操作軟件系統架構。
具體實施例方式
圖1為一無線感測模組的方塊圖，該模組可作為本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統中的資料搜集能力的基礎。此種無線感測模組是為建構廣大范圍的地理災害監測警報系統的重要基礎單元。如圖所示，無線感測模組10包含有多個感應子16A，16B與16C等。此些感應子是透過一個整合式的傳感介面，即轉換介面電路12，而分別將其各自所搜集到的感應資訊，輸入至中央控制單元11。中央控制單元11對各感應子16A，16B與16C等所送來的各式感應信號進行初步的處理，并整理成為可供后傳至遠端控制中心的適當格式。
在此應注意到，無線感測模組10的中所使用的此些感應子16A，16B與16C等可以為相同或不同型態功能的感應器，用以分別感應諸如水位，位移，震動，及加速等，監測諸如土石流，洪水等地理災害所典型必須監控的物理量。如同習于本技藝者所可以理解的，例如，光遮斷器(plloto interrupter)，近接開關(proximity switch)，及電阻尺等可以偵測位移的發生以及位移的量；水銀開關可以測度傾斜的發生；超聲波感測器，利用音波于不同性質介質內傳遞速度不同的特性，可以感測到地下水位的變動；應變規(strain gauge)則可以偵測負荷重量的改變。
由感應子16A，16B與16C等所搜集到的各式感測數值，如同前述，經由中央控制單元11進行初步整理安排之后，便可以利用無線通信單元13而發送出去。如同下文中所將說明的，此等感測資料是可以后送到遠端的控制中心，加以整合并進行分析，以在預先設定的情況的下發布地理災害預誓信號。
無線感測模組10還包含有一電源供應單元14，以對中央控制單元11及無線通信單元13提供其運作所需的電源。電源供應單元14可由一能源產生單元15提供電力來源。由于無線感測模組10通常必須被裝設在偏遠的地點，而此種易發生地理災害的偏僻地點，通常是遠離人煙，亦是屬于電力配線系統所未到達之處。因此，諸如太陽能電池板等的能源產生單元15，便可以產生電源，以驅動電源供應單元14，作為無線感測模組10的動力來源。當然，就某些可以不難到達的感測監控地點而言，無線感測模組10可以使用諸如長效電池之類的能源產生單元，并利用對無線感測模組10進行維修檢測的機會而對能源產生單元進行更換。
圖2顯示復數個圖1的無線感測模組被散布設置于可能發生地理災害的受監測區域200之內，并受一通信網絡完全涵蓋的情形。圖2之中，參考標號211，212，…至219是分別代表一個與圖1所顯示者相同或相似的無線感測模組。此些感測模組211，…，219是依監測系統設計的需要，而被分布于受監測區域200內的選定監控位置處。
在受監測區域200之中，除了散置于各處而用于搜集資訊的無線感測模組211，…，219以外，同時亦設置有警報發布站231與232，以及警消救援單位241與242。在圖2所顯示的受監測區域200之中，是包含有一個無線通信服務系統的中繼設施252，而在區域200外則有另一個中繼設施251。此等中繼設施，其各自的通信涵蓋范圍262與261，結合起來是可以涵蓋整個受監測區域200，而得以輿區域中所有具有無線通信能力的無線感測模組211，…，219、警報發布站231與232、以及警消救援單位241與242等分別進行雙向通信。受監測區域200外的中繼設施251并得以與圖中未顯示而為與其鄰近的其他中繼站通信，以將受監測區域200內的所有感測、警報及救援等系統組成單元與遠端的控制中心連結起來。
在一種可能的應用情況之中，無線通信服務系統的此等中繼設施251及252是可以將受監測區域200中布設的所有感測模組所搜集到的資訊，傳回給遠端的控制中心。圖中所未顯示的遠端控制中心是利用傳回的感測數據，并或參照其他參數而進行研判，并在控制中心判定有災害發生的危險時，同樣亦由此等中繼設施251及252而透過警報發布站231與232來對周遭環境中的居民人員發出警報信號。同時，遠端控制中心透過等中繼設施251及252亦可以通知區域中的誓消救援單位241與242，提升警備狀況以準備應付可能即將來到的地理災害，而得以盡可能地減低災害損失。
圖3顯示圖1的無線感測模組被散布設置于可能發生地理災害的區域內，但非為單一類型通信網絡所完全涵蓋的情形。注意到圖3中受監測區域300是與圖2的受監測區域200相似，其是同樣分布設置有無線感測模組311，…，319、警報發布站331與332、以及警消救援單位341與342。兩者不同的是，圖3的無線通信服務系統，只在受監測區域300外設有一中繼設拖351，受監測區域中完全沒有中繼設拖。中繼設施351雖然設置于監控區300之外，但其是可以涵蓋受監測區域300中部份的感測、警報及警消救援設拖單位。例如，中繼設施351的通信涵蓋范圍361是涵蓋了感測模組311及312、警報發布站331、以及警消救援單位341。
另一方面，受監測區域300內的其他感測模組、警報發布站及誓消救援單位等，則無法直接連結到中繼設施351所屬的無線通信服務網絡之中。不過，在受監測區域300內無法與中繼設施351相通連的感測模組312，313，…，319、警報發布站332、以及警消救援單位342，則可以裝設其他型式的無線通信系統。此無線通信系統的主機371的設置地點是使其通信范圍能夠涵蓋無法與中繼設施351相通連的所有感測模組312，313，…，319、警報發布站332、以及誓消救援單位342。如此，主機371是可以透過與控制中心相通信，而將感測模組312，313，…，319的感測資料傳送至控制中心以進行分析研判，并接收來自控制中心的指示而使警報發布站332以及警消救援單位342為適當的處理。如此，圖3的受監控區域300者是得以實抱完全的監控、警報、與即早反應的救援功能。
應注意到，圖2的中繼設施251和252以及圖3的中繼設施351所屬通號凡系統是可為諸如全球行動通信系統GSM(Global Systemfor Mobile Communication)，而圖3的主機371所述通信系統則可為與的相異的通信系統，如分碼多重檢索系統(Code-Division Mutiple Access；CDMA)、分時多重檢索系統(Time-Division Mutiple Access；TDMA)或其他任何數字通信系統。
圖4顯示本發明系統的一實施例。如圖所示，本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統400包含有一控制中心480，此控制中心480是包括有由通信控制中心450所控管的數個通信中繼設施451，452，…，459的一個無線通信服務網絡，以及分別位于地理區域491與492中的一個或多個受監測區域401，402與403。每一個受監測區域是可以為類似于圖2或圖3中所顯示者而散置分布有具有各式感應子的無線感測模組、警報發布站、以及救援單位。
例如，在監控區402中是設置有四個無線感測模組412、413、414與415，兩個警報發布站432與433，以及一個救援單位443。另有一個主要亦為此監控區提供緊急救援服務的單位442，則是處于監控區的近緣。監控區402中的所有組成單元，除了救援單位442以外，皆是在無線通信服務網絡的中繼設施454的通信服務涵蓋范圍之內。救援單位442雖不在中繼設施454的涵蓋范圍內，但仍可透過通信網絡的另一個鄰近中繼設施453，而與系統連結起來。
應注意的是，本發明的系統400可以包含多個圖2或3中所顯示的受監測區域。在圖4的實施例中，本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統400所服務的范圍，即涵蓋了三個受監控區401，402與403等，分別以虛線標示出的地理災害潛在發生區。系統400之中，受監控的三個地理災害潛在發生區401，402與403是經由諸如蜂巢式GSM通信系統等無線通信服務網絡而與系統控制中心480連結起來。
換句話說，系統控制中心480可與各個受監控區中的所有感測模組、警報發布站及警消救援單位等，利用雙向通信而連結成為一個完整的、資訊快速流通的智慧型系統。可以理解的，系統400中的雙向通信至少包含由監控區內的感測模組向遠端控制中心傳送感測數據，以及由遠端控制中心向監控區內的警報發布站以及區域的內或附近的警消救援單位發布警報的的雙向通信，如同圖4中各個系統組成元件間以雙箭頭虛線所表示的情形。
圖5顯示本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統的另一實施例。在此實施例中，本發明的地理災害監測與警報系統500包含有一控制中心580、通信控制中心550、以及一個或多個受監控的地理災害潛在發生區域501，502與503。
系統500在與圖4中的系統400相較之下，除了雙向通信的架構有所不同之外，其余的諸如各監控區內的無線感測模組511，…，517、警報發布站531，…，534與救援單位541，…，544等組成單元，乃是為與圖4系統中的對應者相同或相似的組成單元。不過，系統500所采用的通信架構，是與系統400有所差異。系統400中的通信骨干，基本上是一種蜂巢式的通信系統，諸如商用的GSM系統。相較之下，系統500中的通信通道則是架設在遠距離的無線通信系統的上，例如是數字式衛星通信系統。一個通信中心550內所裝設的收發訊機是可以與各感測模組、各警報發布站、以及各警消救援單位所分別裝設的相匹配規格的收發訊機進行雙向通信。例如，圖5中顯示，系統控制中心580可以透過通信中心550的收發訊機分別與散設于各受監控區域(501，502，503等)的中的感測模組511，…，517、警報發布站531，…，534與救援單位541，…，544等進行雙向無線通信。
雖然系統500與400在通信的架構上有所不同，但兩者皆同樣可以完成即時、智慧而有效率的地理災害監測預誓的任務。在諸如臺灣本島等行動通信發達的地區的中，圖4的系統是可利用諸如涵蓋了偏遠地區的GSM系統，而得以應用通信網絡來達成低成本的地理災害監測與警報工作。
若在未有商用無線通信網絡涵蓋的地區，則圈5的系統仍可以達成同樣的地理災害監測與警報工作。
圖6顯示圖4的系統在區域性地震發生的后進行區域性監測的情形。假設地震發生是局部性的，只在粗虛線605所標示的區域的中產生預先設定級數以上的震度。如圖所示，若受監控區域603是整個位處于地震區605內，但受監控區域602只局部地位于地震區605的中，而受監控區域601則完全處在地震區外。
地震發生之后，處于震區內的所有無線感測模組，在圖6的實施例的中包括受監控區域603的感測模組616，617、以及受監控區域602中的感測模組612，613與614皆立即開始將其搜集到的感測數據資訊，分別透過無線通信服務網絡的中繼設施659，655，654，652與651而傳給遠端的控制中心680。當然，震區中此等感測模組依照原先的潛在災害發生區內的監測設計規劃是會包含有各式各樣的感測裝置，以進行包含位移、加速、水位等的監測。注意到，處于震區以外的感測模組，例受監控區域602中的感測模組615，以及受監控區域601中的所有感測模組，皆不須立即傳回數據。如此，在局部地震發生的后，處于震區范圍內的各監控區內各監測點的監控目標數據，便可以即時地傳回控制中心，以便參照其他的情況數據，諸如是否已持續下雨數日，或數日前已發生另一次地震等，作出是否須今震區內的警報站發布警報，以及是否須今震區內的救援單位提升警備的判斷。
相較之下，圖7顯示圖4的系統在全區性臺風災害發生期間及之后進行全區監測的情形。在全面進入臺風籠罩范圍以后，整個系統內各監控區內的所有感測模組，便皆動員開始持續地將各自的各項監測數據回報給控制中心780。另一方面，圖8則顯示圖7的系統，在臺風來襲期間，控制中心880依據監測數據判定有災害發生的可能時，便透過無線通信服務網絡而發布警報并通知動員的情形。
當本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統處于平常時期時，如圖9所示，可依據需要而進行必要的系統維護工作。最基本的系統維護項目包含了定時與不定時的各項測試，以及散置各處的組成元件，主要是各感測模組中固件(firmware)的升級與功能項目增刪調整等。
此外，隨著地理災害預測科學的進步，系統發布警報的標準可能必須予以調整。或者，隨著季節的變換，某些感測項目，例如水位等，亦必須予以調整。甚至，隨著長時間惡劣天候的持續，諸如水位等的監測項目，亦可以機動性地調整回報數據的頻率。另一方面，例如，當某些監測水位已有下降時，水位數據的回報頻率亦可以逐漸減低。所有此些調整，除了可以利用無線感測模組中所預置的智慧型固件自我管制，自行調整之外，亦可以由遠端的控制中心，主動地傳送橾作參數至各感測模組之中。如此即可以建構成一種智慧型的地理災害監測警報系統。圖9即顯示圖4至圖8中的系統，進行此類系統維護操作的情形。
圖10顯示本發明系統控制中心一實施例的操作軟件系統架構。在本發明典型的實施例的中，控制中心負責整合由各無線感測模組透過無線通信服務網絡所傳來的各式各樣感測數據資料，以便在適當的災害預測模式演算法(algorithm for disaster prediction modeling system)之下，判定地理災害發生的可能性。在此過程的中，系統的數學模式需要有各種設定參數。因此，控制中心的主控電腦軟件系統100，如圖10所示，包含有一個使用者介面子系統101，提供作為主控軟件系統100與操作者之間的一個介面。地理資訊子系統102則可以對操作者顯現諸如受監控區中土石流觀測地點的地理資訊、各式感應子的設置位置、以及附近的道路狀況等資訊。資料處理子系統105則接受來自各監測點上感測模組所傳來的數據資訊，并利用適當的數學模式進行處理，以判斷地理災害發生的可能性。
感測及通信控制子系統103可設定系統中各感測模組中的各式感應子的操作參數、數據回傳頻度(回傳時間間隔)、選定通信子系統中通信模組的傳輸模式(例如簡訊服務(Short Message Service；SMS))、未組構輔助服務資料USSD(Unstructured Supplementary Service Data)與通用封包無線電服務GPRS(General Packet Radio Services)等、以及監看散布設置各偏遠監測地點的各個感測模組中的通信及感測模組的正常或異常操作狀態(alive or not)。此外，感測及通信控制子系統103亦負責無線感測模組中的固件更新等維護動作。
氣象資訊接收子系統106可由各氣象資訊來源處接收氣象資料，以供判定地理災害預警警訊的發布與否。警報發布及救援動員子系統107則在控制中心的主控電腦軟件系統100判定有地理災害發生的可能時，利用可用的適當方法通知監控區附近的居民人員。例如，以圖8中的主控中心880在系統依據監測數據判定有災害發生的可能而發布警報并通知動員的情形為例，主控中心880可以依據情況，選擇利雨設置于例如是受監測區域802內的警報發布站832及333對附近的人員居民發布警訊，或利用簡訊服務(SMS)，以廣播或群組方式通知區內居民人員。同時，主控中心880亦可以利用相似的方式通知受監測區域802內的救援單位843或附近的救援單位842，待命救援。
在資料庫子系統/網頁伺服器子系統108中是儲存有系統中關于各個受監控區內各感測模組裝設地點附近的相關地理資訊、以及鄰近區域內的居民人員通信聯絡資料。例如，子系統108的資料庫內可以接受區內民眾利用USSD將個人的MISDN資料注冊到群組之中。在此，群組是依監控地區來劃分。或者，區內的民眾亦可以語音系統IVR(InteractiveVoice Response)來注冊個人的群組資料。
另一方面，子系統108的資料庫內亦可以儲存系統內所裝設各感測模組中的每一感應子的相關資料。例如，有關于各感應子的裝設位置、數量、型號、設定參數、固件版本、以及系統運作所必須的各項硬件資料。此外，子系統108的資料庫亦可儲存各無線感測模組的通信單元的相關資訊。資料庫子系統/網頁伺服器子系統108的網頁伺服器合份則可容許系統的操作人員查詢各個受監控區內諸如土石流位置、特性等相關的資料。
決策及支援子系統104可容許系統橾作人員設定系統的中各個受監控區的監控處理相對優先次序。較為危險的監控區應受到較密切的注意。另外子系統104亦可指派救援資源到發生狀況的區域。
因正，應用諸如圖10中的系統，本發明應用通信網絡的地理災害監測與警報系統便可經由一種有效率、彈性及時效性的智慧型互動模式，而發揮地理災害監測的功能，并在災害發生的可能性升高時，即時地提出預警信息，以減低生命財產的損失。
雖然前面的說明文字已是本發明特定實施例的完整說明，但其各種的修改變化、變動的構造及等效者的應用仍是可能的。因此，前面的描述說明即不應被拿來限定本發明，而其范疇應由后附的申請專利范圍的內容來加以界定。
權利要求
1.一種用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其是包括有一個通信服務網絡，其通信服務范圍是涵蓋該至少一個受監控區域；至少一個無線感測模組，其是被設置在該至少一個受監控區域內的一選定位置處，該至少一個無線感測模組還包括有至少一個感應子，用以搜集地理及地質資料，并具有一個用于傳送所搜集到的該等資料的無線通信單元；以及一個控制中心，其是用于處理所搜集到的該等資料并且依據所搜集到的該等資料以決定災害發生的可能性，如果災害發生的可能性是被決定為相當高，則該控制中心是會發布災害警報。
2.根據權利要求1所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該通信服務網絡是包括有一全球行動通信系統網絡。
3.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該無線感測模組還包括有一個支援全球行動通信系統通信服務的行動通信裝置。
4.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該通信服務網絡是包括有一分碼多重檢索系統網絡。
5.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該無線感測模組還包括有一個支援分碼多重檢索系統通信服務的行動通信裝置。
6.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該通信服務網絡是包括有一分時多重檢索系統網絡。
7.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該無線感測模組還包括有一個支援分時多重檢索系統通信服務的行動通信裝置。
8.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該通信服務網絡是包括有一衛星通信網絡。
9.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該無線感測模組還包括有一個支援衛星通信服務的行動通信裝置。
10.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有至少一個將災害警報傳達至該至少一個受監控區域的警報發布站。
11.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有一個微控制器，該微控制器是被連接至用于將搜集到的該等資料傳送至該控制中心的該至少一個無線感測模組。
12.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該至少一個無線感測模組還包括有光遮斷器、近接開關、電阻尺、水銀開關、超聲波感測器及應變規。
13.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，所搜集到的該等資料還包括有水位、地表移動、位移、振動、以及加速度。
14.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該至少一個無線感測模組還包括有一個用于提供操作電力的電源供應器。
15.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有一個使用者介面；以及一個提供用于該警報系統的操作資訊的地理資訊系統。
16.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有一個感測及通信控制器，其是設定該至少一個無線感測模組的操作參數并監視其操作維護。
17.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有一個決策及支援子系統，其是設定所搜集到的該等資料的操作優先次序。
18.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有一個資料處理子系統，其是用于處理所搜集到的該等資料。
19.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有一個用于收集氣象資訊的氣象資訊接收子系統。
20.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其還包括有一個警報發布及救援子系統以及一個資料庫及網頁伺服器子系統。
21.根據權利要求15項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該操作資訊還包括有土石流的位置、在該至少一個受監控區域中的地質狀況、該至少一個無線感測模組的位置。
22.根據權利要求20項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該資料庫及網頁伺服器子系統是儲存包括有該警報系統的用戶資訊、該至少一個無線感測模組的位置與總數、該至少一個受監控區域的地理及地質狀況等資訊。
23.根據權利要求20項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該資料庫及網頁伺服器子系統是提供一個能夠對該警報系統進行存取的網絡服務。
24.根據權利要求1項所述的用于在至少一個受監控區域中進行災害監控的警報系統，其特征在于，其中，該無線通信單元是于一種包括有簡訊服務、未組構輔助服務資料、以及通用封包無線電服務的傳送模式中操作。
25.一種用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其是包括有以下步驟經由至少一個通信服務網絡以提供覆蓋該至少一個受監控區域的通信服務范圍；在該至少一個受監控區域中提供至少一個無線感測模組；在該至少一個受監控區域中搜集地理及地質資料；在一控制中心處對所搜集到的該等資料進行處理；依據所搜集到的該等資料以決定災害發生的可能性；以及如果災害發生的可能性是被決定為相當高者，則發布一災害警報。
26.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其中，該通信服務網絡是為一全球行動通信系統通信網絡。
27.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其中，該通信服務網絡是為一分碼多重檢索系統通信網絡。
28.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其中，該通信服務網絡是為一分時多重檢索系統通信網絡。
29.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其中，該通信服務網絡是為一衛星通信網絡。
30.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有將該災害警報傳達至該至少一個受監控區域的步驟。
31.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有使用一個被連接至該至少一個無線感測模組的微控制器，以將所搜集到的該等資料傳送至該控制中心的步驟。
32.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其中，所搜集到的該等資料還包括有水位、地表移動、位移、振動、以及加速度。
33.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個提供用于使用一地理資訊系統的該警報系統的操作資訊的步驟。
34.根據權利要求33項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其中，該操作資訊還包括有土石流的位置、在該至少一個受監控區域中的地質狀況、該至少一個無線感測模組的位置。
35.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個使用一感測及通信控制器以設定該至少一個無線感測模組的操作參數并監視其操作維護的步驟。
36.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個使用一氣象資訊接收子系統以搜集氣象資訊的步驟。
37.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個針對所搜集到的該等資料設定處理優先次序的步驟。
38.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個將在一資料庫及網頁伺服器子系統中的用戶資訊、該至少一個無線感測模組的位置與總數、該至少一個受監控區域的地理及地質狀況提供至該警報系統的步驟。
39.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個提供容許對該警報系統進行存取的網絡服務的步驟。
40.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個在一簡訊服務模式中操作該至少一個無線感測模組的步驟。
41.根據權利要求25項所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個在一未組構輔助服務資料模式中操作該至少一個無線感測模組的步驟。
42.根據權利要求25所述的用于在至少一個地理區域中進行災害監控的方法，其特征在于，其還包括有一個在一通用封包無線電服務模式中操作該至少一個無線感測模組的步驟。
全文摘要
一種應用通信網絡的地理災害監測與警報系統，包含有一通信服務網絡；一系統控制中心，接收并整合該些各項監控資料以進行研判；復數個無線感測模組，以搜集災害預測所需資料，并有一無線通信單元，可將該些搜集到的資料透過該無線通信服務網絡傳送至該系統控制中心，以供該控制中心進行該研判；復數個警報發布站，在該控制中心研判其所屬受監控區內有地理災害發生可能時，透過該通信服務網絡而接收來自該控制中心的信息而對其周遭區域發布警訊；與復數個救援單位，在該控制中心研判其所屬受監控區內有地理災害發生可能時，透過該通信服務網絡而接收來自該控制中心的信息，待命進行救援。
文檔編號G08B25/08GK1548987SQ0313622
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月16日 優先權日2003年5月16日
發明者饒仲華, 許清祥, 洪榮男, 李世光, 吳文中, 蕭文欣, 陳俊光, 陳奕帆, 陳怡君 申請人:遠傳電信股份有限公司