黃 琦，胡艷嬌

(大興安嶺水文局，黑龍江加格達奇165000)

1 概述

大興安嶺地區(qū)總面積8.46萬km2，全區(qū)河網(wǎng)密布，集水面積1 000 km2以上河流為28條，集水面積100 km2以上河流為155條，集水面積50 km2以上河流為208條。

大興安嶺水文在防汛抗旱、水資源管理和水利工程建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，但由于經(jīng)費投入不足，水文測驗和報汛通信設(shè)備陳舊，測報手段原始。現(xiàn)有的報汛站站點少，而且主要是人工觀測，通過有線或無線電話人工發(fā)報，出錯率較高，其信息量、實時性、可靠性都不能滿足洪水預(yù)報、防汛指揮決策工作需要。大水來臨時不能及時、準(zhǔn)確監(jiān)測雨情、水情，對防汛指揮決策不利。為了及時給各級防汛指揮部門提供可靠的情報預(yù)報，提高防洪的現(xiàn)代化水平，黑龍江省水利廳、黑龍江省水文局決定建設(shè)大興安嶺水情分中心水文自動測報系統(tǒng)。大興安嶺水情自動測報系統(tǒng)是國家防汛指揮系統(tǒng)工程黑龍江省水情中心測報系統(tǒng)的重要組成部分，是黑龍江干、支流及嫩江防汛抗旱、防凌的重要非工程措施。

2 系統(tǒng)組成的問題及解決方法

2.1 問題

系統(tǒng)包括應(yīng)用軟件、通信系統(tǒng)建設(shè)、水位與雨量自動采集傳輸和固態(tài)存儲等。除通信系統(tǒng)建設(shè)外，其它部分全省情況基本相同，但由于大興安嶺是我省面積最大、人口最少的地區(qū)，幾十年來一直報汛站點稀少，站點分散，區(qū)域內(nèi)高山較多，站與站之間距離較長，因此面臨很多新增站點不具備通信條件的問題。

2.2 解決方法

根據(jù)圖上作業(yè)、實地踏查，采用超短波信道時，塔河站、新林站、西林吉站、呼瑪橋站、松嶺站都需設(shè)中繼站和通訊塔，建超短波網(wǎng)需采用多級中繼站，且每處中繼站能覆蓋的測站較少，系統(tǒng)采用超短波信道投資很大，采用短波信道組網(wǎng)時，暢通率較低，因此該地區(qū)不適宜采用超短波和短波信道組網(wǎng)。通過站點勘察、測試，現(xiàn)有報汛站中GSM信道信號較好，信號覆蓋不到的站有:歐浦站、富克山站、壯林站、十二站、二十三站等，因此大興安嶺水情分中心水文自動測報系統(tǒng)各自動報汛站主信道優(yōu)先采用GSM信道，GSM信道無法滿足時，選用衛(wèi)星信道。

3 衛(wèi)星通信利弊分析

衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站、轉(zhuǎn)發(fā)無線電波實現(xiàn)地球站之間相互通信的一種方式，使用頻率一般為300MHZ～300GHZ。衛(wèi)星通信具有很多優(yōu)點，其中主要的有:

1)信號傳輸質(zhì)量高，通信可靠。

2)覆蓋面大，可進行多址通信。許多信道的通信系統(tǒng)就其本質(zhì)而言，都只能實現(xiàn)點對點的通信，屬于“線覆蓋”;衛(wèi)星通信則是大面積覆蓋，在其覆蓋范圍內(nèi)，許多地面站共用一顆衛(wèi)星，實現(xiàn)多址通信。

3)通信頻帶寬。多種衛(wèi)星信道的傳輸容量都大大超過以上任何一種信道，不僅可以高速傳輸數(shù)據(jù)，而且能夠傳輸高質(zhì)量的圖象等信號。

4)組網(wǎng)靈活機動。在衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)，通信基本不受地形條件的限制。

由于衛(wèi)星通信的優(yōu)越性，它已在發(fā)達國家的水文數(shù)據(jù)采集中得到廣泛應(yīng)用。但是，衛(wèi)星通信的也有比較大的缺點:雨衰大、通訊費用比較大、功耗大、繞射能力比較弱。

4 衛(wèi)星通信弊端的應(yīng)對方法

4.1 克服衛(wèi)星信號雨衰

雨衰對水文自動測報系統(tǒng)影響很大，甚至是致命的。要想將雨衰的影響降至最小，我們必須明白衛(wèi)星通信的頻率是影響雨衰的最主要因素，頻率越高雨衰也就越嚴(yán)重，所以在水文自動測報系統(tǒng)中要選擇通信頻率低的衛(wèi)星，比如北斗衛(wèi)星系統(tǒng)工作在L/S波段(1.6G/2.6G)，暴雨對其電波傳輸?shù)挠绊懞苄　?/p>

4.2 降低通訊費用

由于大部分衛(wèi)星都是按照通信流量進行計費，所以如何減少衛(wèi)星通信流量是降低費用的關(guān)鍵，在使用衛(wèi)星的通信測站可采用定時自報或采用閾值控制的增量自報次數(shù)。

4.3 功耗大

衛(wèi)星小站在待機狀態(tài)功耗都在十幾甚至幾百毫安，在發(fā)射的時候更是能達到安培級別，對于使用太陽能供電的自動監(jiān)測站而言，衛(wèi)星小站是個相當(dāng)耗電的設(shè)備，所以監(jiān)測站要對衛(wèi)星進行上下電進行控制。

4.4 安裝方式

由于衛(wèi)星信號幾乎沒有繞射能力，所以在安裝的時候一定要讓衛(wèi)星在其對星的仰角上一定不能有任何遮擋物。

5 結(jié)語

大興安嶺水情自動測報系統(tǒng)建成運行幾年來，衛(wèi)星通信在其中發(fā)揮了巨大作用，彌補了水文工作由于地域差別而使大興安嶺與其它地市的差距，但8.46萬km2僅存60個站點的密度還遠遠不足。

[1]孫增義，吳躍.水情自動測報技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京:中國水利水電出版社，1999.