基于卫星通信水文遥测通信系统

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1、第3期水利信息化N0．32014年6月WaterResourcesInformatizationJun．，2014基于卫星通信的水文遥测通信系统陈钊正，陈福春，巩怀永，彭英(1．江西省高速公路联网管理中心，江西南昌330003；2．江西省水文局，江西南昌330002；3．北京金水燕禹科技有限公司，北京100089)摘要：卫星通信具有覆盖范围广、组网灵活、抗毁抗噪能力强等优点，江西水系发达、河流众多、洪水频发，常发生洪水冲毁通信光缆事件，经常造成通信中断，常规通信手段解决效果不明显，为此采用卫星通信的技术手段解决通信问题，构建一套基于卫星通信的水文遥测站通信

2、系统，保障江西地处偏僻、交通不便的水文站点发生大洪水时，防汛水文测报数据通信的实时畅通；采用空中、地面通信相结合的模式，保证在地面、地下通信设施遭到损毁的时候，构建空中通信通道，保障水文站点与防汛指挥中心的通信畅通。关键词：水利卫星；卫星通信；水文；遥测系统；卫星主站中图分类号：TN927文献标识码：A文章编号：1674-9405(2014)03-0029-04卫星通信是解决偏远及公网覆盖能力不足地难点，为提高江西省抗灾救灾能力和信息化水平，区信息传输和应急抢险机动通信的主要手段，也是必须构建组网方便、通信质量高的通信方式。鉴于地面通信网的重要补充和备份通

3、信手段。卫星应用新一代卫星通信的优势，江西省洪水易发区构建了关系到国家利益和安全，为世界各国所重视，欧美一套基于水利部新一代的宽带卫星通信主站平台的发达国家和地区逐渐加大在卫星领域的投入；我国通信系统【2]。自20世纪70年代以来，也在卫星领域取得了很多突破。目前，我国卫星通信业务已覆盖了公安、交1卫星通信主站平台通、气象、证券、海关、远程教育等100多个领域，在国民经济建设中发挥了重要作用。水利部新一代的宽带卫星通信主站平台支持灵为提高防御水患的能力，满足水利新业务的需活的网络拓扑结构系统[3】，基于标准的IP协议平求，更替改造了1994年水利部建设的卫

4、星通信系台，实现IP技术与卫星通信技术的深层融合【钔。统。目前新一代卫星通信主站已改造完成，采用了与传统的支持IP协议的卫星系统相比，实现了速27．2MHz卫星频段，相较于原有系统，系统性能和率的优化；在抗雨衰方面采取22．2MHzKu波段和适应性得到了较大程度的提升，卫星通信小站的建5MHzC波段相结合，共同组网构建DvB—s2网设和运行维护成本得到了大范围的降低，针对防汛络，采用Ku和c射频单元及天线同时上传。卫星通测报、应急响应抢险、传感遥测图像数据等实时性信系统组网如图1所示，主站、分中心小站、便携强和敏感度高的水文防汛信息进行传输和保障，在式小站

5、等均通过卫星进行连接和通信。通信保障、应急处理、信息管理等方面起到了重要通信系统主站信号由Ku和c波段单元模块及卫的支撑作用[1】。星天线分别上传，卫星小站分为C和Ku波段小站，江西省水文监测系统建设具有分布分散，组网分别通过C波段主站和Ku波段天线进行回传。困难，常规通信手段稳定性不高，通信质量不强等卫星主站网络模块如图2所示，网络拓扑结收稿日期：2014-04-18作者简介：陈钊正(1983一)，男，江西南昌人，博士，研究方向：通信信息处理。30水利信息化2014(3)太阳能板数据站詈、臣函c。患水雨量位计图1系统组网示意图构采用星型结构，通过卫星链路

6、向各类小站提供广播、水文专网和公网等数据的访问发布服务。卫星通信系统按照功能主要分为遥测站、中心站及卫星小站3类，由于功能定位不同，3种小站的主要配置图3遥测站示意图水情自动测报系统常用的数据传输通信方式有卫星，超短波，PSTN，GSM，GPRS等方式，通信方式的分析及比较如下：1)卫星通信。卫星通信具有覆盖面积大、组网灵活、可靠性高、维护简单、建设周期短等优点；但卫星通信终端设备价格较高，系统运行费用相对于超短波和公用通信网而言较高，因而受到投资额图2卫星主站网络结构示意图度的限制。2遥测站2)超短波通信(VHF)。超短波通信是水文自动测报系统应用最广泛

7、、成功的一种通信方式。它江西省水文监测系统遥测站采用太阳能能源模的传输质量介于短波和微波通讯之问，既克服了式，根据对不同通信方式的遥测水位站、雨量站供微波通信的局限性，又比短波通信的质量稳定、电系统的估算，本系统水位站将配置65A·h／12V容可靠；缺点是通信距离较近，受地形影响较大，遇量的蓄电池和功率40W的太阳能板及充电控制器；高山或其他障碍物阻挡，通信困难易中断。雨量站将配置38A·h／12V容量的蓄电池和功率为3)公共交换电话网(PSTN)。PSTN具有适用30w的太阳能板及充电控制器。构建基于卫星通信范围广，传输速率高，没有无线通信中常有的同频干

8、的雨量遥测通信传输站点，采用基于卫星+GPRS扰问题等优点，且采用