淺析北斗衛(wèi)星通信技術(shù)在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)用

李小曼

（安徽省人民防空指揮信息保障中心 安徽 合肥 230000）

摘 要：隨著科技信息技術(shù)逐漸發(fā)展，借助先進(jìn)的信息技術(shù)進(jìn)行不同信息監(jiān)測(cè)，對(duì)重大事件進(jìn)行預(yù)警，是保障社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是針對(duì)我國(guó)自然水災(zāi)害所研發(fā)的智能系統(tǒng)，近年來(lái)，該自動(dòng)測(cè)報(bào)信系統(tǒng)能夠與衛(wèi)星通信技術(shù)相互結(jié)合，使得水情測(cè)報(bào)可預(yù)測(cè)性明顯提升?；诖?，在本文中淺要分析北斗衛(wèi)星通信技術(shù)在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星通信技術(shù)；水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)；運(yùn)用

前言：我國(guó)在水情信息的采集方面，一般采用的是基于GSM網(wǎng)絡(luò)為測(cè)試站點(diǎn)和監(jiān)測(cè)中心溝通的主要方式。該種方式雖然具備一定的優(yōu)勢(shì)，但是在我國(guó)幅員遼闊的前提下，該種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)還存在著很多盲點(diǎn)，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果缺乏一定的真實(shí)性。由我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星通信技術(shù)在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，使得監(jiān)測(cè)的效果提升很多。

1.北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)特點(diǎn)分析

北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)突出，與其他類型的衛(wèi)星通信技術(shù)相比，具有極強(qiáng)的安全性、可靠性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)难杆傩浴Ｓ捎诒倍沸l(wèi)星通信系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)，因此在通信數(shù)據(jù)信息的安全性方面毋庸置疑，數(shù)據(jù)的安全決定著國(guó)家的穩(wěn)定發(fā)展。同時(shí)該種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的抗雨水能力，設(shè)備本身低功耗。在不同制式下都能夠?qū)崿F(xiàn)水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的無(wú)縫銜接。此外，該通信系統(tǒng)的工作頻段比較特殊，范圍比較寬泛，在信息傳輸方面具有較為突出的優(yōu)勢(shì)[1]。

2.北斗衛(wèi)星通信技術(shù)下的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)站的基本構(gòu)成

基于北斗衛(wèi)星通信技術(shù)下的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)站主要由四部分組成，分別為北斗通信模塊、測(cè)試中心的終端機(jī)、前端的傳感器、電源。這些模塊在測(cè)報(bào)站中的功能不同，并且這些模塊相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)報(bào)站的整體功能。在北斗衛(wèi)星通信模塊中，直接的面向用戶端，在用戶端中包含天線設(shè)備和主機(jī)設(shè)備，由于這兩種設(shè)備在北斗衛(wèi)星通信模塊中集成，其體積都比較小，在設(shè)備安裝維護(hù)上比較簡(jiǎn)單；而測(cè)試中心的終端機(jī)的功能特殊，與傳感器直接聯(lián)系，雖然測(cè)試中心遠(yuǎn)離檢測(cè)中心，但是在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)中能夠支持不同數(shù)據(jù)信息的傳輸，同時(shí)在數(shù)據(jù)信號(hào)上也能夠?qū)崿F(xiàn)自由切換；在前端傳感器中，能夠涉及到測(cè)報(bào)水情的相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠?qū)?shí)際測(cè)試中的雨量、水質(zhì)、水位變化等信息進(jìn)行捕捉與傳輸；電源，在電源模塊的選擇上更加注重如何借助自然能源，采用的密封的蓄電池，通過(guò)太陽(yáng)能電池板進(jìn)行充電，該種方式具有一定的環(huán)保性。此外，該種電池還具有一定自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)切斷的功能[2]。

3.基于北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)

基于北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的研究，首先需要進(jìn)行北斗衛(wèi)星的鏈路分析，然后研究數(shù)據(jù)監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行測(cè)報(bào)軟件設(shè)計(jì)。在以上研究中，能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心的設(shè)計(jì)比較關(guān)鍵，良好的設(shè)計(jì)能夠決定著系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及水情自動(dòng)測(cè)報(bào)的真實(shí)性[3]。

3.1北斗衛(wèi)星的鏈路分析

基于北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)需要在不同模塊的功能支持下，再加上鏈路對(duì)于不同模塊的銜接，整體協(xié)作下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。對(duì)于北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的鏈路進(jìn)行分析，該鏈路主要由北斗衛(wèi)星、北斗衛(wèi)星網(wǎng)管中心組成，這組成的功能突出，能夠?qū)λ械乃樽詣?dòng)測(cè)報(bào)站中所接受或者是所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)化的備份。數(shù)據(jù)的備份是系統(tǒng)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸?shù)幕A(chǔ)，管理員若要獲取備份數(shù)據(jù)需要登錄到北斗網(wǎng)管中心中進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的下載。

3.2數(shù)據(jù)監(jiān)控中心設(shè)計(jì)

北斗衛(wèi)星監(jiān)控中心是北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的核心，監(jiān)控中心能夠?qū)?shù)據(jù)信息變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，根據(jù)實(shí)際情況作出有針對(duì)性的預(yù)警。數(shù)據(jù)監(jiān)控中心主要包含衛(wèi)星指揮型終端、數(shù)據(jù)接收服務(wù)器、數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)器、水情數(shù)據(jù)庫(kù)等組成。監(jiān)控中心借助數(shù)據(jù)的匯合和中心總控制的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能[4]。

3.2.1衛(wèi)星接收終端

在北斗衛(wèi)星監(jiān)控中心的衛(wèi)星接收終端，首先根據(jù)系統(tǒng)所接受到的數(shù)據(jù)信息，判斷用戶機(jī)的真實(shí)位置，并且向下屬用戶發(fā)送信息。衛(wèi)星接收終端具有兼收功能，該種兼收的范圍比較廣泛，能夠同時(shí)接收500個(gè)下屬用戶的信息，并且與GPS系統(tǒng)相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)用戶的精確定位。通播功能是衛(wèi)星接收終端的另個(gè)優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)在向用戶發(fā)送信息的同時(shí)，該種通信傳輸?shù)男问脚c廣播形式相似，也就是說(shuō)通過(guò)系統(tǒng)能夠同時(shí)向下屬終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播。此外，該系統(tǒng)還具備著大數(shù)據(jù)處理能力，借助高性能的數(shù)據(jù)處理單元，同時(shí)對(duì)多條數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合化的處理[5]。

3.2.2數(shù)據(jù)接收服務(wù)器

在監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收的功能主要是借助系統(tǒng)信道來(lái)完成。一般情況下北斗衛(wèi)星通信監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器主要包含兩個(gè)信道。該兩個(gè)信道的功能不同。其中，第一信道既是互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)借助互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)母咝?，在網(wǎng)絡(luò)IP協(xié)議的支持下，與北斗衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立相應(yīng)的聯(lián)系。基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)接收更加的迅速與便捷；第二信道就是衛(wèi)星系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降姆?wù)器中，服務(wù)器再通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。

3.2.3水情數(shù)據(jù)庫(kù)的銜接

數(shù)據(jù)庫(kù)是任何系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，在對(duì)水情測(cè)報(bào)監(jiān)督中，需要在監(jiān)控中心中建立水情數(shù)據(jù)庫(kù)，一方面便于進(jìn)行大數(shù)據(jù)的搜索與應(yīng)用，另一方面便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與備份。

3.3測(cè)報(bào)軟件設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星通信技術(shù)在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，還需要進(jìn)行水情自動(dòng)測(cè)報(bào)軟件的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)在系統(tǒng)模塊功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)。首先在北斗衛(wèi)星接收端，連接串行口，接下來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)聽，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律，并且對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的處理。該步驟數(shù)據(jù)處理的初階階段，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的連接，在測(cè)報(bào)站點(diǎn)中進(jìn)行數(shù)據(jù)信息身份的驗(yàn)證。當(dāng)驗(yàn)證失敗的情況下，系統(tǒng)功能的結(jié)束。當(dāng)數(shù)據(jù)信息在站點(diǎn)身份驗(yàn)證上成功了，系統(tǒng)再向外發(fā)送數(shù)據(jù)信息。軟件測(cè)報(bào)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)邏輯判斷的過(guò)程，北斗衛(wèi)星通信監(jiān)控中心能夠與衛(wèi)星水情自動(dòng)測(cè)站構(gòu)成了一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸模式，將本地水情數(shù)據(jù)發(fā)送到北斗衛(wèi)星監(jiān)控中心中。

結(jié)論：綜上所述，在本文中對(duì)北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)以及功能模塊組成進(jìn)行介紹，分析北斗衛(wèi)星通信技術(shù)在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)站中的實(shí)際運(yùn)用，希望相關(guān)的研究能夠促進(jìn)我國(guó)水情測(cè)報(bào)站的研發(fā)。北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)，具有較強(qiáng)的信息安全性，同時(shí)該種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的抗雨水能力，設(shè)備本身低功耗?；诒倍沸l(wèi)星通信技術(shù)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的研究，首先需要進(jìn)行北斗衛(wèi)星的鏈路分析，然后研究數(shù)據(jù)監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行測(cè)報(bào)軟件設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳立輝.基于北斗衛(wèi)星和GPRS雙信道通信的水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2012.

[2]雷昌友，蔣英，史東華.北斗衛(wèi)星通信在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[J].水利水電快報(bào)，2005，21：26-28.

[3]陳浙梁，姚東.北斗衛(wèi)星通信技術(shù)在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].浙江水利科技，2013，03：27-29.

[4]曹年紅，易道機(jī)，江海深.北斗通信技術(shù)在光照水電站水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2004，06：61-63+78.

[5]熊光亞，李震，白浪濤，景波云，安保慶.新型北斗數(shù)據(jù)采集技術(shù)在三峽水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2012，04：81-84.