随着科学技术的不断发展与进步,在现有技术背景下运用各种各样的智能化设备进行数据采集与测量,已经成为自然灾害防治领域中一种高效便捷的手段。但在目前的山洪灾害防治领域,应用智能设备进行数据采集、测量和分析,仍然存在着众多需要克服的问题,如山区通信基础差、监测数据单一、卫星通信运行成本高等。针对以上问题,本设计提出了便携式山洪灾害预警包的概念,该便携包可以作为移动终端,对一定区域内可能发生的山洪灾害情况进行监测预警。使用便携包能够第一时间获取到准确的预警信息,以达到提前感知、提前预警的目的。本系统是由数据采集节点和手持式便携包两部分组成,设计过程中主要完成内容如下:(1)通过查阅资料分析了国内外山洪预警系统现状,依据目前山洪预警系统存在的设备成本高、通信距离短、节点布置密集等问题,设计了一种基于Lo Ra传感网络的山洪预警系统,采用Lo Ra无线通信技术进行数据传输有效解决了数据传输距离短的问题。设计中自行设计了相关硬件电路,降低了系统功耗和成本。研究并设计了一种全新的山洪预警评价方式,使得本系统的山洪预警准确率达到85%。(2)设计中重点研究了山洪预警系统算法,详细的阐述了层次分析法、模糊综评价法和时间序列算法的应用,并通过大量的数据验证了本设计中山洪预警系统算法的准确度。(3)设计了终端采集节点和嵌入式底板的硬件电路,严格按照低功耗的设计思路,使用Altium Designer2019软件电路进行设计并去掉了复杂多余电路。有效降低了系统功耗,保障了终端采集节点在山区应用条件下的不间断工作。最后通过测试验证了终端采集节点供电系统的可靠性,分析了采集节点和嵌入式底板的低功耗性能并和目前一些设备进行了比较。(4)研究了Lo Ra无线通信技术,详细地说明Lo Ra无线通信在本应用场景下的应用优势,并通过测试确定了系统中Lo Ra无线传输距离等性能。(5)使用了KEIL5.0对终端采集节点进行程序开发,在软件设计层面进一步降低了设备的功耗。使用C/C++语言及QT进行程序编写,设计了基于Exynos4412核心处理器的山洪预警操作界面,并通过Linux功能开发在软件设计方面降低了便携式山洪预警包的功耗。