基于印度奧里薩邦馬哈拉底河水文氣象監(jiān)測(cè)的通信組網(wǎng)方式研究

【摘要】 立足于水文氣象監(jiān)測(cè)，對(duì)主要通信組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)合印度奧里薩邦馬哈拉底河的實(shí)際情況，提出幾種組網(wǎng)方案，本著公網(wǎng)優(yōu)先、最大化提高資源利用率、降低成本的原則，最后采用GPRS作為主要通信信道，GSM短信作為備用信道的系統(tǒng)方案。

【關(guān)鍵詞】 水文氣象監(jiān)測(cè) 通信組網(wǎng)技術(shù) GPRS GSM

十八大對(duì)水利工作給予高度重視，并將水利放在生態(tài)文明建設(shè)的突出位置，提出新的明確要求。水文氣象監(jiān)測(cè)，針對(duì)當(dāng)?shù)厮摹庀?、地理環(huán)境、信號(hào)覆蓋情況，選擇合適的通信方式，確定通信系統(tǒng)方案，做到系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、實(shí)用、易維護(hù)，對(duì)我國的水利事業(yè)發(fā)展具有重要作用。

一、通信方式分析

目前國內(nèi)外水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的采用的數(shù)據(jù)通信方式主要有：有線通信、無線通信（短波通信、超短波通信、微波通信、衛(wèi)星通信等）、GSM通信、GPRS通信。下面結(jié)合水文自動(dòng)測(cè)報(bào)要求就這幾種通信方式作簡單對(duì)比。

二、系統(tǒng)方案分析

根據(jù)《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范》[2]，以及流域地理環(huán)境特點(diǎn)，技術(shù)發(fā)展情況，在進(jìn)行通信組網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循以下原則：1）保證系統(tǒng)的可靠性、安全性、穩(wěn)定性、易維護(hù)性。2）傳輸體質(zhì)及組網(wǎng)方式應(yīng)盡量簡單，功耗低，重點(diǎn)站點(diǎn)須使用主備用信道雙信道工作。3）為保障系統(tǒng)設(shè)備安全，需要按照無人看管有人看守的方式設(shè)計(jì)。4）系統(tǒng)應(yīng)滿足要求，因地制宜，降低造價(jià)，同時(shí)方便資料整編。

在進(jìn)行通信組網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合工程實(shí)際地理環(huán)境、項(xiàng)目要求、技術(shù)水平以及當(dāng)?shù)赝ㄐ挪贾们闆r，選擇合適的通信方案。以下介紹幾種通信組網(wǎng)方案：

1、公網(wǎng)通信，公網(wǎng)覆蓋全面的地區(qū)，遵循“公網(wǎng)優(yōu)先”原則，充分利用公網(wǎng)通信。可以采用短信+GPRS通信方式作為主備信道，在短信通信出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到GPRS通信，設(shè)備成本低廉，穩(wěn)定性較高。但當(dāng)設(shè)備損壞時(shí)，主備信道將同時(shí)失去工作能力，可以采用不同運(yùn)營商的通信模式作為主備用信道，提高系統(tǒng)的安全性。

2、公網(wǎng)通信+衛(wèi)星通信，公網(wǎng)通信和衛(wèi)星通信互為主備用信道，公網(wǎng)通信出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到衛(wèi)星通信，衛(wèi)星通信受自然災(zāi)害的影響較小。

3、公網(wǎng)通信+超短波通信，超短波頻帶較寬，對(duì)于數(shù)據(jù)量大的傳輸，切換到超短波通信。同時(shí)超短波通信作為備用信道，當(dāng)公網(wǎng)通信出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到超短波通信，提高了系統(tǒng)的安全性和傳輸帶寬。

4、公網(wǎng)通信+微波通信+短途光纖通信，對(duì)于基礎(chǔ)通信條件相差較大，互相間隔較遠(yuǎn)的地區(qū)，自行建設(shè)專用通信網(wǎng)投資過大，可以采用基于Internet連接、多種接入方式并用的靈活方法，即基于公網(wǎng)、微波、短途光纖的混合組網(wǎng)方式，此種組網(wǎng)方案，既保證了干網(wǎng)通信的通信帶寬和可靠性，也保證了其他通信子區(qū)域系統(tǒng)的正常工作[3]。

三、印度奧里薩邦馬哈拉底河項(xiàng)目系統(tǒng)通信方案

印度奧里薩邦馬哈拉底河項(xiàng)目的任務(wù)就是建設(shè)完成一套實(shí)時(shí)水文氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)和河的水位等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、記錄與傳輸。

水文氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求各個(gè)遙測(cè)點(diǎn)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有非常高的可靠性、先進(jìn)性、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，具有高組網(wǎng)能力和擴(kuò)容能力，并且做到公網(wǎng)與專網(wǎng)的有效組合。

目前印度奧利薩邦移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完成了整個(gè)邦域的覆蓋，完全能夠滿足奧利薩邦流域水文氣象自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的要求。因此，印度奧里薩邦馬哈拉底河項(xiàng)目采用無線移動(dòng)通信GPRS作為主信道、GMS短信作為備用信道進(jìn)行混合組網(wǎng)，配備“雙信道”，互為備份、預(yù)先設(shè)置通信的優(yōu)先級(jí)別。遙測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。

圖1 遙測(cè)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

四、結(jié)論

水文氣象自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、通信及資料收集一體化，根據(jù)項(xiàng)目所在地氣候環(huán)境、通信部署情況、技術(shù)條件、項(xiàng)目要求，選擇合適的通信方式，在公網(wǎng)優(yōu)先、減少投入力度、縮短建設(shè)周期的基礎(chǔ)上，進(jìn)行通信組網(wǎng)方案的建設(shè)和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)水文氣象的自動(dòng)化，對(duì)我國以及全球的水文水利行業(yè)，具有較深遠(yuǎn)的意義。

作者簡介：

張慧（1990-），女，江蘇泰州，碩士在讀 研究方向：水利信息化

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊普，余成波，胡曉倩.GPRS技術(shù)及其應(yīng)用探究[J].重慶工學(xué)學(xué)報(bào)，2004.

[2] 羅映，皮佑國，鄧榮.基于 GSM 網(wǎng)絡(luò)的水雨情信息系統(tǒng)開發(fā)[J].水利水電技術(shù)，2006，37（9）：73-75.

[3]中國灌溉排水發(fā)展中心.大型灌區(qū)信息化建設(shè)技術(shù)指南[M].北京：中國水利水電出版社，2012：97-98