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淺議水情自動測報系統(tǒng)通信方式的選擇
（作者未知） 2010/6/3
論文關(guān)鍵詞：水情自動測報系統(tǒng) 通信系統(tǒng) 有線通信 衛(wèi)星通信 移動通信
論文摘要：水情自動測報系統(tǒng)通信方式的選擇對于水利工程有著非常主要的作用。文章介紹了我國當前經(jīng)常使用的通信方式，探討了不同流域地區(qū)水情自動測報系統(tǒng)通信系統(tǒng)的選擇，并說明了其使用效果。
水情自動測報系統(tǒng)是集通信、遙測和計算機等先進技術(shù)于一體，用來實現(xiàn)水文數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理和預報的現(xiàn)代化自動實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。我國洪水災害頻繁，給國家和人民生命財產(chǎn)造成了重大損失。自20世紀70年代開始建設(shè)的水情自動測報系統(tǒng)，為提高水文預報的精度、增加洪水有效預見期、及時準確地為防汛和水利水電調(diào)度提供科學的依據(jù)，對充分發(fā)揮水利水電工程的防洪減災作用，合理開發(fā)水資源具有十分重要的意義。
一、常用通信方式
（一）短波通信
短波是指波長在10～100m，頻率在3～30MHz的無線電波。短波通信包括通過電離層反射的天波傳播模式和沿地面?zhèn)鞑サ牡夭Ｊ?種傳輸模式。其中地波傳播模式中的地波信號隨著傳輸距離增長衰減很快，只適合通信距離短，中間障礙物少的地形。而水情自動測報系統(tǒng)一般位于多山或需要長距離通信的地區(qū)，因此一般選擇天波模式。
采用短波方式的典型系統(tǒng)有甘肅碧口水電廠水情自測報系統(tǒng)和廣西麻石水電廠水情自動測報系統(tǒng)。這2個系統(tǒng)由于流域地形復雜，如果采用超短波則需要建設(shè)多級中繼，投資成本加大，維護困難，因此選擇了短波與超短波混合組網(wǎng)方式。碧口水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:8，其中6個遙測站為短波組網(wǎng)。麻石水電廠水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:16，其中只有壩上和壩下采用有線方式傳輸信號，其余均為短波方式傳輸信號。
（二）超短波通信
超短波是指波長在1～10m，頻率30～300MHz的無線電波。超短波通信方式是在水情自動測報系統(tǒng)中運用最為廣泛的一種通信方式，因為其技術(shù)成熟、故障處理簡單、運行成本低，在對系統(tǒng)進行通信方式選擇時備受重視。
采用超短波方式的典型系統(tǒng)，如新疆伊犁恰甫其海水庫水情自動測報系統(tǒng)，規(guī)模為15:2:2，對六角尖中繼的依賴性很大，六角尖站承擔系統(tǒng)內(nèi)鳳陽山中繼和其他測站的信號轉(zhuǎn)發(fā)功能，如果出現(xiàn)故障，則在中心站將無法收到任何測站數(shù)據(jù)。因此，在這種情況下，必須考慮采用雙中繼、熱備用或冷備用等方式提高系統(tǒng)的可靠性。
目前，全國有90%以上的水情自動測報系統(tǒng)采用超短波方式，這種通信方式在流域面積不大、流域地形較好的地區(qū)是一種比較有優(yōu)勢的組網(wǎng)方式。
（三）有線通信
目前采用有線通信方式組網(wǎng)的水情自動測報系統(tǒng)，基本上是利用電信部門提供的公用電話網(wǎng)（PSTN）。
采用有線方式的典型的系統(tǒng)如浙江珊溪水利樞紐和三峽水利樞紐水情自動測報系統(tǒng)，珊溪系統(tǒng)組網(wǎng)規(guī)模為12：3（12個遙測站、3個中心站），系統(tǒng)中心站與測站之間采用星形結(jié)構(gòu)，可使遙測站單獨出現(xiàn)故障時不會影響其他測站通信。3個中心站之間采用鏈接形式，保證所有中心站內(nèi)數(shù)據(jù)的唯一性。三峽水利樞紐水情自動測報共81個遙測站，其中56個遙測站選用PSTN作為系統(tǒng)主要通信方式，實現(xiàn)PSTN/Inmarsat雙信道。平時正常工作采用PSTN方式傳輸數(shù)據(jù)，在PSTN無法傳遞數(shù)據(jù)時，測站自動啟動海事衛(wèi)星（Inmarsat）實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
（四）衛(wèi)星通信
衛(wèi)星通信是20世紀90年代后期開始廣泛使用在水情自動測報系統(tǒng)的一種通信方式，頻率范圍在300～300GHz。衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電波，在2個或多個地面站之間進行的通信。目前運用在水情自動測報系統(tǒng)中的衛(wèi)星主要Inmarsat、VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)和我國自行研制的北斗通信衛(wèi)星。衛(wèi)星通信最理想的工作頻率在4/6GHz波段附近，該頻段帶寬較大，工作頻率較高，天線尺寸也較小，有利于成熟的微波中繼通信技術(shù)。
1．VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)。VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)是20世紀80年代興起的，我國主要是采用亞洲2號通信衛(wèi)星收集水情信息。
在我國使用VSAT通信方式的系統(tǒng)并不多，典型系統(tǒng)如廣西柳州市水情測報系統(tǒng)和西藏尼洋河水情測報系統(tǒng)，其中柳州市水情測報系統(tǒng)為混合組網(wǎng)，系統(tǒng)規(guī)模為2:10:62（2個中心站、5個衛(wèi)星中繼站、5個超短波中繼站、32個衛(wèi)星遙測站、30個超短波遙測站）；西藏尼洋河水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為3:9（3個中心站、9個衛(wèi)星遙測站），中心站采用計算機局域網(wǎng)方式聯(lián)網(wǎng)。
2．海事衛(wèi)星。海事衛(wèi)星（Inmarsat）屬于全球性系統(tǒng)，建設(shè)初期主要服務(wù)目的是海事遇難救險。隨著Inmarsat—C投入使用后，水利部門也開始逐步采用（未完，下一頁）
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