10江西廖坊灌区信息化建设建议方案20071011(5)

以内，数值变化也较为缓慢，此时可以采用较长的周期采集传感器数据，以

节约耗电、节省自记内存等。在紧急情况（如水位超越警戒线、水位变幅较

大时），遥测站根据设定的水位上限/下限值，自动转入加密测量方式，以较短

的周期采集传感器数据，以捕捉水位变化过程中的峰值。水位上限、下限、

加密采集周期均可现场或远程配制。

9 可编程传感器接口。

9 可通过设置确定监测站所接入的传感器类型（如开关量、SDJ-12、格雷码、0～

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5V电压、电阻、4～20mA电流等），接入方式灵活。

9 数据采集及通信策略控制：可通过设置制定每个传感器的数据采集策略，如

采集周期、加密周期、阈值控制等，控制数据通信的密度等。

9 监测站功耗控制机制：采用特有的软、硬掉电技术，极大地降低的监测站的

功耗，并可延长传感器、通信设备及蓄电池的使用寿命。

9 蓄电池充放电保护机制：集成的蓄电池充放电功能可避免蓄电池损坏，大大

降低将来的运行维护费用。

9 自报式、自报-确认式及召测机制：可通过设置参数选择监测站以不同通信模

式工作，可使监测系统在通信效率和通信可靠性之间达到很好的平衡。

9 动态配置机制：可在本地或远程动态地修改监测站配置，十分有利于控制监

测系统在不同的时段（如汛期或非汛期、高水位期或低水位期）以不同的模

式运行。

9 提供监测数据的备份，使监测系统可满足水文监测和水文资料整的不同的需

求，进一步提高了监测数据的可靠性。

3.4. 系统总体性能

9 系统能长期持续工作，特别是在暴雨、洪水、高温等恶劣天气条件下能稳定

可靠工作。

9 系统在15分钟内完成全系统实时数据的采集、处理、存储、转发。

9 系统低功耗运行，太阳能电池配置抗连阴雨能力大于20天。

9 系统能在环境温度-30℃～60℃及相对湿度小于95%的条件下工作。

9 通讯畅通率应大于98%，系统误码率小于10-5。

9 无故障工作时间：≥50000小时

4. 系统组网

4.1. 通信方式选择

目前，国内外水情自动测报系统中的通信方式主要有超短波、卫星、PSTN电话

拨号、GSM短信、及GPRS和CDMA等。各种通信方式均有其优缺点，下面逐一进

行简介。

超短波信道

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超短波通信其主要优点是：信道稳定，衰减损失少，基本不受天气影响；设备简

单，易于配套，价格便宜；技术成熟，鼓掌排除简单，建设周期短；功耗小，可采用

太阳能电池。其主要缺点是：山区及远距离通信时需在野外高处建设中继站，雷击是

一个突出问题，维护管理也极为不便；在部分地区同频干扰严重。

卫星信道

亚洲2号通信卫星传输数率高，报文长度不限，系统延时小；便于水利部门内部

做到网络结构统一；但雨衰问题严重；耗电量较多；天线口径较大，方向性十分敏感，

安装调试困难。

国际海事卫星C站适合于恶劣天气下的短信息传输；耗电少，天线小，架设方便；

但发送数据的测站较多时，受C站通信体制的制约，其通畅率下降；测站与卫星之间

的通信有一定的夹角限制；通信费用较高。

PSTN电话拨号

电话拨号方式是多年来在水文和其它部门广泛使用的的一种具有组网灵活、成本

低、维护方便等优势的通信传输手段。但由于系统运行通话费用较高，实时性差，带

宽有限而且发送数据间隔较长，不能及时实时地反映情况。在实际使用过程中往往作

为备用信道使用。

GSM短信信道

移动公司GSM通信网覆盖面积较大。系统响应速度较快，信道稳定可靠。系统

容量较大，可传输的数据量大。一条短信息所能容纳的数据量最多可达100字节以上。

无需中继，即可用于无线远程传输，组网十分灵活，GSM系统设备体积小、重量轻、

功耗低。

选用GSM组网，应注意以下几个问题：

a.在进行GSM信道设计时，必须进行测站与GSM基站间的电路测试（估测）。

经验表明，只有在测站所在地的场强比GSM模块灵敏度高出10～20db左右时，方可

保证数据的可靠传输。

b.在遥测站由通信终端机所控制的工作模式上，推荐采用直读模式，以避免在SIM

卡完成数据的存储之后再读数据时可能发生影响下一条短信息接收的问题。

c.为节约电源消耗，测站GSM通信模块宜设计为在不发数据时处于休眠状态，发

信息时上电启动，短信息发送成功取得确认后恢复休眠状态。分中心的GSM设备需

长期处于开机值守状态，应注意在数据到来时随时读取。

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d.当网络容量非常大时，或在公共节假日期间，GSM短信息平台可能发生信息拥

塞。解决此问题的最有效办法就是通过与电信部门协商，在GSM短信息中心设置专

用的水情信息服务器，再通过数字数据网（DDN）、非对称数字用户环路（ADSL)等

数字电路完成向中心站等的数据转发，这样既可保证畅通率，又使系统数据传输更加

快捷。

e.如果GSM模块长期处于值守工作状态，则应采取措施定期对其复位，以免通讯

模块死机。

另外，由于GSM是一个相当复杂的系统，各地的网管和电路质量也不完全一致，

因此应重视当地GSM情况的调研，严格遵照GSM07.05、GSM07.07协议编程；对可能发

生的意外要有应对策略，如合理使用数据重发机制、或切换至备用信道等措施。

GPRS/CDMA信道

利用GPRS或CDMA平台组网，具有以下优势：

系统响应速度快，传输时效好，信道稳定可靠。传输速率达9600bps,绝大部分测

站的数据可在1分钟内到达中心，畅通率可达98%以上。系统容量较大，可传输的数

据量大。GPRS和CDMA信道无需中继，即可用于无限远程传输，加之它属于双向通

信，可方便地实施远程控制，所以组网十分灵活。

GPRS和CDMA系统设备体积小、重量轻、功耗低。由于不需要架设室外天线，

安装方便，不仅一次性建设投资少，运行费用低，防雷效果好。

4.2. 系统组网设计

系统将根据本项目的实际情况以及通讯技术要求，采用GPRS为主要通讯方式，

系统预留GSM短信通讯能力。

系统网络拓扑图如下：

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