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| 水情自动测报GPRS/CDMA无线传输应用方案 | |
| 北京东方讯 | |
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当前水安全和水资源问题已经成为社会和经济发展中的重要因素。建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统，是现代水利和水利工程管理的需要。安全问题特别是因洪水等自然灾害所引发的突发事故，其危害巨大，因此研究水情安全监控、预测系统，通过对水情及堤坝安全的动态监控、预报、及时发现事故尤其是突发事故先兆，迅速做出反应，实时给予决策支持并实施自动控制，为工程和相关地区提供安全保障；为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段，在兼顾防灾水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用，充分发挥水利工程的效益。
GPRS/CDMA水情自动测报系统是采用现代科技对水文信息进行实时遥测、传送和处理的专门技术，是有效解决江河流域及水库洪水预报、防洪调度及水资源合理利用的先进手段。提高了水情测报速度和洪水预报精度，改变了以往仅靠人工测量水情数据的落后状况，扩大了水情测报范围，对江河流域及水库安全度汛和电厂经济运行以及水资源合理利用等方面都能发挥重大作用。
系统特点
GPRS\CDMA无线监控系统具备如下特点：
1、良好的实时响应与处理能力：与短消息服务比较，由于GPRS/CDMA具有实时在线特性，系统无时延，系统能够同时实时收取、处理多个/所有监测点的各种数据，无需轮 巡 就可以同步监测点的时钟可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。
2、远程仪器设备控制：由于采用GPRS/CDMA双向传输系统，监控中心实现数据检测的同时也可实现对仪器设备的时间校正、状态报告、开关以及其他监测、控制等功能。
3、建设成本低：可充分利用现有GPRS/CDMA网络，设备安装即接通，而采用超短波通信时需要充分考虑现场环境，还需要配备天线铁架等附属设备。
4、安装调试简单，建设周期短：利用现有成熟GPRS/CDMA网络，系统投入运行时基本不需要调试，安装简捷。采用超短波通信时安装调试工作量大，要先进行现场信号测试，天线铁架架设，天线方向角度调试等工作。
5、覆盖范围广：构建供水调度监控系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。 由于管网监控点数量众多，分布在全市范围内，部分管网监控点位于偏僻地区，而且地理位置分散。采用超短波通讯方式，覆盖范围只有30多公里；而采用GPRS、CDMA方式，理论上在无线GPRS/CDMA网络的覆盖范围之内，都可以实现监控。
6、数据传输速率高：GPRS/CDMA网络传送速率理论上可达171.2/372Kbps，实际应用时数据传输速率在40-80Kbps左右，而目前一般的超短波数传电台传送速率多为2.4kbit/s或更低。
7、系统的传输容量大：监控中心站要和每一个监控点实现实时连接。由于监控点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS/CDMA技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
8、通信费用低，可按时间和流量进行收费。
9、系统易于扩展和维护。
系统组成
水情数据采集无线传输系统由数据采集终端、GPRS/CDMA DTU和数据检测中心组成，数据采集设备通过标准的RS232/RS485串口和GPRS/CDMA DTU连接，GPRS/CDMA DTU接收到采集的数据通过GPRS/CDMA无线网络传送到数据检测中心，监控中心通过接入Internet或移动运营商专网接收数据进行分析处理，数据检测中心也可以通过GPRS/CDMA无线网络发送控制命令对数据采集终端设备进行控制。
1、水情数据信息采集端
信息数据采集设备（RTU）可现场接入多路模拟量、开关量、干触点信号、继电器信号等数据，然后直接通过RS232/RS485串口和 GPRS/CDMADTU连接将现场数据与远程控制中心连接，将采集数据实时发送到远程数据库服务器，并存储到数据库中。
2、无线传输部分GPRS/CDMA DTU
DTU是指数据终端设备（Data Terminal unit),可以理解为下位GPRS/CDMA发射终端，在进行通信时，传输数据的链路两端肯定存在DTU.在它的作用下对所传信息进行格式转换和数据整理校验。
GPRS/CDMA DTU全称GPRS/CDMA数据传输单元，在国内目前实际上对GPRS/CDMA DTU具有更加明确的约定：GPRS/CDMADTU是专门用于将串口数据通过GPRS/CDMA无线网络进行数据传送的无线联网设备。
3、数据检测中心
数据检测中心接入Internet或无线运营商专网接收数据或向采集端发送控制命令，监测中心接收监测点传输的监测信息，并负责对监测信息进行分类、筛选和综合分析、调研，及时做出管理决策，方便地对水情要素：如水位、雨量、压力等环境数据的采集读取，真正实现了远程监测和数据共享的功能。除数据远程采集、实时监控外，系统还可实现远程手机报警，并通过用户手机远程控制现场设备。
总结
根据国家防汛指挥系统建设指导书的要求，参照以往水文自动测报系统的建设经验，可得出以下结论：
1、有国家公网可以利用的，尽量不要建设自己的专网；
2、有无线信道可资利用的，不要使用有线信道。这两条原则可以极大地提高系统长期运行的可靠性。
实验结果表明，在水文自动测报系统和国家防汛指挥系统的数据通信传输子系统中引入GPRS数据通讯手段不但是有效的，也是可行的。随着将来3G时代的到来，现代通信技术同水利事业相结合的技术发展更趋明显。
11/18/2010 | |
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