基于印度奥里萨邦马哈拉底河水文气象监测的通信组网方式研究

【摘要】 立足于水文气象监测，对主要通信组网技术进行对比分析。结合印度奥里萨邦马哈拉底河的实际情况，提出几种组网方案，本着公网优先、最大化提高资源利用率、降低成本的原则，最后采用GPRS作为主要通信信道，GSM短信作为备用信道的系统方案。

【关键词】 水文气象监测 通信组网技术 GPRS GSM

十八大对水利工作给予高度重视，并将水利放在生态文明建设的突出位置，提出新的明确要求。水文气象监测，针对当地水文、气象、地理环境、信号覆盖情况，选择合适的通信方式，确定通信系统方案，做到系统可靠、稳定、实用、易维护，对我国的水利事业发展具有重要作用。

一、通信方式分析

目前国内外水文自动测报系统的采用的数据通信方式主要有：有线通信、无线通信（短波通信、超短波通信、微波通信、卫星通信等）、GSM通信、GPRS通信。下面结合水文自动测报要求就这几种通信方式作简单对比。

二、系统方案分析

根据《水文自动测报系统规范》[2]，以及流域地理环境特点，技术发展情况，在进行通信组网设计时，要遵循以下原则：1）保证系统的可靠性、安全性、稳定性、易维护性。2）传输体质及组网方式应尽量简单，功耗低，重点站点须使用主备用信道双信道工作。3）为保障系统设备安全，需要按照无人看管有人看守的方式设计。4）系统应满足要求，因地制宜，降低造价，同时方便资料整编。

在进行通信组网设计时，要结合工程实际地理环境、项目要求、技术水平以及当地通信布置情况，选择合适的通信方案。以下介绍几种通信组网方案：

1、公网通信，公网覆盖全面的地区，遵循“公网优先”原则，充分利用公网通信。可以采用短信+GPRS通信方式作为主备信道，在短信通信出现故障时，自动切换到GPRS通信，设备成本低廉，稳定性较高。但当设备损坏时，主备信道将同时失去工作能力，可以采用不同运营商的通信模式作为主备用信道，提高系统的安全性。

2、公网通信+卫星通信，公网通信和卫星通信互为主备用信道，公网通信出现故障时，自动切换到卫星通信，卫星通信受自然灾害的影响较小。

3、公网通信+超短波通信，超短波频带较宽，对于数据量大的传输，切换到超短波通信。同时超短波通信作为备用信道，当公网通信出现故障时，自动切换到超短波通信，提高了系统的安全性和传输带宽。

4、公网通信+微波通信+短途光纤通信，对于基础通信条件相差较大，互相间隔较远的地区，自行建设专用通信网投资过大，可以采用基于Internet连接、多种接入方式并用的灵活方法，即基于公网、微波、短途光纤的混合组网方式，此种组网方案，既保证了干网通信的通信带宽和可靠性，也保证了其他通信子区域系统的正常工作[3]。

三、印度奥里萨邦马哈拉底河项目系统通信方案

印度奥里萨邦马哈拉底河项目的任务就是建设完成一套实时水文气象数据采集系统，以实现流域内的气象数据和河的水位等数据的实时数据采集、记录与传输。

水文气象实时监测系统要求各个遥测点的业务数据采集系统具有非常高的可靠性、先进性、实时性和准确性，具有高组网能力和扩容能力，并且做到公网与专网的有效组合。

目前印度奥利萨邦移动的GPRS网络已经完成了整个邦域的覆盖，完全能够满足奥利萨邦流域水文气象自动测报系统的要求。因此，印度奥里萨邦马哈拉底河项目采用无线移动通信GPRS作为主信道、GMS短信作为备用信道进行混合组网，配備“双信道”，互为备份、预先设置通信的优先级别。遥测通信网络结构图如下图所示。

图1 遥测系统通信网络结构图

四、结论

水文气象自动测报系统实现监测、通信及资料收集一体化，根据项目所在地气候环境、通信部署情况、技术条件、项目要求，选择合适的通信方式，在公网优先、减少投入力度、缩短建设周期的基础上，进行通信组网方案的建设和优化，以实现水文气象的自动化，对我国以及全球的水文水利行业，具有较深远的意义。

作者简介：

张慧（1990-），女，江苏泰州，硕士在读 研究方向：水利信息化

参 考 文 献

[1]杨普，余成波，胡晓倩.GPRS技术及其应用探究[J].重庆工学学报，2004.

[2] 罗映，皮佑国，邓荣.基于 GSM 网络的水雨情信息系统开发[J].水利水电技术，2006，37（9）：73-75.

[3]中国灌溉排水发展中心.大型灌区信息化建设技术指南[M].北京：中国水利水电出版社，2012：97-98