摘要：介紹一種采用脈沖位置調(diào)制（PPM）的植入式裝置遙測(cè)技術(shù)，給出了遙測(cè)系統(tǒng)電路和數(shù)據(jù)傳送的幀結(jié)構(gòu)及遙測(cè)的原理，指出了實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)需注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：植入式裝置遙測(cè)編程器脈沖位置調(diào)制

植入式裝置（例如植入式心臟起搏器、神經(jīng)電刺激器等）的體內(nèi)植入部分和體外程控器之間進(jìn)行遙測(cè)時(shí)，工作距離不超過(guò)40mm，一般選用電磁耦合方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。由于體內(nèi)植入裝置的能量供應(yīng)受限制，為了延長(zhǎng)其使用壽命，需要系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的功耗盡量低。據(jù)此，本文設(shè)計(jì)了一種采用脈沖位置調(diào)制（PPM）的植入式裝置遙測(cè)技術(shù)，包括控制單元、耦合單元、發(fā)射預(yù)處理單元和接收預(yù)處理單元。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)平均功耗很低，且電路簡(jiǎn)單可靠，可以減小裝置的體積。

1硬件設(shè)計(jì)思路

硬件電路是采用PPM方式進(jìn)行遙測(cè)的物理基礎(chǔ)，由于當(dāng)前的植入式裝置一般都具有雙向通信功能。因此本文對(duì)體內(nèi)植入部分和體外程控器采用相同的遙測(cè)電路結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

（1）控制單元

摘要：介紹了利用GPSOEM板對(duì)航標(biāo)燈進(jìn)行位置測(cè)量與監(jiān)控的情況，并根據(jù)GPSOEM板誤差源對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的數(shù)值分析處理，同時(shí)根據(jù)CPSOEM板測(cè)量讀數(shù)的特征采取了相應(yīng)的控制策略，取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果，為航道的數(shù)字化、自動(dòng)化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：CPS數(shù)字化航道監(jiān)控

隨著電子技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信以及遙測(cè)遙控系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空、航海等各個(gè)領(lǐng)域中。出?？诩皟?nèi)陸河道作為航海航運(yùn)重要的一部分，其管理維護(hù)方法及管理質(zhì)量對(duì)我國(guó)航運(yùn)業(yè)的影響至關(guān)重要。發(fā)展至今，電子通信產(chǎn)品的可靠性越來(lái)越高，成本越來(lái)越低，這使得航道管理維護(hù)自動(dòng)化、數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)成為可能。GPS(全球定位系統(tǒng))是美國(guó)國(guó)防部于1973年開(kāi)始研制的衛(wèi)星全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，主要為其海陸空三軍服務(wù)。近幾年來(lái)已逐步應(yīng)用于民用設(shè)施及測(cè)繪技術(shù)中，同時(shí)美國(guó)軍方逐步放松對(duì)民用GPS設(shè)備的限制，使得民用GPS達(dá)到了比較高的定位精度。利用GPS對(duì)航道航標(biāo)等設(shè)備進(jìn)行位置遙測(cè)與監(jiān)控是一種比較理想的方法。本文以航標(biāo)監(jiān)控的具體要求為標(biāo)準(zhǔn)，把整個(gè)航道管理區(qū)域內(nèi)需監(jiān)控的目標(biāo)物組成一個(gè)GPS遙測(cè)網(wǎng)，并利用各種濾波方法消除相應(yīng)的誤差，提高了遙測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1GPSOEM板與航道GPS遙測(cè)網(wǎng)

1.1GPSOEM板

GPSOEM板是GPS接收機(jī)中一個(gè)重要的組成部分，它具有成本低、體積小、重量輕、產(chǎn)品種類(lèi)多、性價(jià)比高等很多優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于定位及導(dǎo)航領(lǐng)域中。它的定位精度已經(jīng)能達(dá)到幾十米，甚至可以達(dá)到10米以內(nèi)的精度。本課題所用到的Thales集團(tuán)導(dǎo)航定位公司的GPSOEMB12就是一款性價(jià)比很高的產(chǎn)品。

摘要：農(nóng)村35kV常規(guī)變電所無(wú)人值守改造，一般可采用兩種方法：一是將原有控制保護(hù)設(shè)備全部更換為微機(jī)控制保護(hù)設(shè)備，這種方法投資多，停電時(shí)間長(zhǎng)，影響供電的可靠性；二是在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，采用交流遠(yuǎn)動(dòng)裝置與調(diào)度端接口，達(dá)到無(wú)人值守的目的，這種方法投資少、見(jiàn)效快，一般不影響供電，是較為理想的改造方法。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村無(wú)人值守35kV變電所改造嘗試

原農(nóng)村35kV常規(guī)變電所的控制保護(hù)多為電磁式繼電器系統(tǒng)，接線繁雜，準(zhǔn)確性差，相對(duì)制約了電力企業(yè)的發(fā)展。變電所實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守并具備遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)四遙功能，是推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，加強(qiáng)電網(wǎng)現(xiàn)代化管理，提高電網(wǎng)自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)減人增效的重要手段，也是提高供電質(zhì)量和可靠性，保證安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的迫切要求。

農(nóng)村35kV常規(guī)變電所無(wú)人值守改造，一般可采用兩種方法：一是將原有控制保護(hù)設(shè)備全部更換為微機(jī)控制保護(hù)設(shè)備，這種方法投資多，停電時(shí)間長(zhǎng)，影響供電的可靠性；二是在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，采用交流遠(yuǎn)動(dòng)裝置與調(diào)度端接口，達(dá)到無(wú)人值守的目的，這種方法投資少、見(jiàn)效快，一般不影響供電，是較為理想的改造方法。

我局根據(jù)具體實(shí)際，在變電所無(wú)人值守改造中采用的方法是：

(1)利用FJY—1—004型遙測(cè)功能板實(shí)現(xiàn)變電所的遙測(cè)：遙測(cè)采集量包括35kV和10kV母線電壓、開(kāi)口三角電壓、所用電電壓、主變及各出線電流、有功、無(wú)功等。上述各量通過(guò)交流采樣層送到RTU，實(shí)現(xiàn)調(diào)度端對(duì)變電所運(yùn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為及時(shí)掌握變電所負(fù)荷情況、合理調(diào)整運(yùn)行方式、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、定點(diǎn)抄報(bào)電量、綜合線損分析計(jì)算等提供了依據(jù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)都在引入計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種信息技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化發(fā)展。而在水情信息化建設(shè)中，水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)也是重要組成部分。通過(guò)設(shè)計(jì)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，則能完成水情信息的自動(dòng)采集和傳輸，從而對(duì)水情進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，繼而為調(diào)度工作的開(kāi)展提供支持。因此，相關(guān)人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，以便更好的推動(dòng)水情信息化建設(shè)。

1GPRS技術(shù)概述

所謂的GPRS技術(shù)，其實(shí)就是無(wú)線服務(wù)技術(shù)的英文縮寫(xiě)，可以對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)中為使用的信道進(jìn)行利用，從而進(jìn)行中速數(shù)據(jù)傳遞業(yè)務(wù)的提供。不同于以往的頻道傳輸，GPRS采用封包形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此將以傳輸資料單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用計(jì)算，傳輸速率能夠達(dá)到56－114Kbps。從特點(diǎn)上來(lái)看，GPRS技術(shù)屬于SGM系統(tǒng)的一種分組交換技術(shù)，能夠進(jìn)行無(wú)線IP連接業(yè)務(wù)的提供，所以可以借助IP0verPPP進(jìn)行遠(yuǎn)程接入。從接入時(shí)間來(lái)看，采用該技術(shù)平均2s就能建立一個(gè)連接。此外，應(yīng)用GPRS技術(shù)的用戶始終處于在線狀態(tài)，能夠迅速完成數(shù)據(jù)訪問(wèn)。因此在小數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)傳輸方面，GPRS技術(shù)具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2基于GPRS技術(shù)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1工程概況。某水庫(kù)位于河流干流上，為防洪、供水大型水庫(kù)，擁有1個(gè)中心站、2個(gè)分中心站和4個(gè)水文站，另外有1個(gè)水位站和13個(gè)雨量站。為實(shí)現(xiàn)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)管理，該省對(duì)省內(nèi)各水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一改造，利用YDH－1終端機(jī)進(jìn)行雨量和水位遙測(cè)，并利用GPRS無(wú)線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后將數(shù)據(jù)傳送至分中心站進(jìn)行統(tǒng)一分析。2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，該系統(tǒng)由25個(gè)遙測(cè)站、GPRS網(wǎng)絡(luò)、水情中心和水情分中心構(gòu)成。如圖1所示，各遙測(cè)站配備有GPRS模塊、YDH－1終端機(jī)、水位傳感器、雨量傳感器、太陽(yáng)能板和蓄電池。利用蓄電池，則能對(duì)太陽(yáng)能板收集的能量進(jìn)行存儲(chǔ)，然后為終端機(jī)供電。利用傳感器，則能完成雨量和水位信息的自動(dòng)采集，而終端機(jī)則能完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)，并利用GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸［1］。完成數(shù)據(jù)接收后，分中心站會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理，然后將數(shù)據(jù)傳輸至水情中心。水情中心則會(huì)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)水情調(diào)度。在中心站，也可以完成各站狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)各終端機(jī)參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定。2.3系統(tǒng)配置分析。在系統(tǒng)配置上，首先還要做好終端機(jī)的選擇。而使用YDH－1終端機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)遙測(cè)，能夠利用微處理器進(jìn)行遠(yuǎn)端設(shè)備的控制和監(jiān)視。作為一種通用設(shè)備，其內(nèi)部擁有固態(tài)存儲(chǔ)器，能夠?qū)⑷晁閿?shù)據(jù)保存下來(lái)，并為數(shù)據(jù)的本地和遠(yuǎn)端下載提供支持。同時(shí)，其也能完成數(shù)據(jù)的定時(shí)發(fā)送，工作狀態(tài)較為可靠。在工作制度上，其采用自報(bào)方式，及主動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送［2］。而在完成數(shù)據(jù)發(fā)送后，其還要等待中心站的回復(fù)，在中心站確認(rèn)信息已經(jīng)接收后，可以進(jìn)行參數(shù)的加載和配置。此外，該種終端機(jī)帶有防干擾功能，能夠采用光電隔離方式進(jìn)行信號(hào)干擾的屏蔽，所以能夠確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，并減少雷電對(duì)終端機(jī)的破壞。從網(wǎng)絡(luò)配置上來(lái)看，系統(tǒng)采用光纖進(jìn)行各站連接，并且完成了局域網(wǎng)的構(gòu)建。在系統(tǒng)中，分中心為執(zhí)行系統(tǒng)業(yè)務(wù)的主要結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行遙測(cè)站各種數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)和預(yù)處理，并提供一些輔助決策信息，如供水預(yù)報(bào)等。在網(wǎng)絡(luò)布局上，分中心配置了由分布式多微機(jī)構(gòu)成的局域網(wǎng)，能夠利用服務(wù)器或客戶機(jī)進(jìn)行多路數(shù)據(jù)終端的連接，從而獲得GPRS系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在實(shí)際操作中，分中心使用的是WindowsNTWorkstation4.0操作系統(tǒng)，擁有星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)遵循TCP/IP協(xié)議，使用的軟件為YZJ9000水調(diào)軟件包。從系統(tǒng)主要設(shè)備配置情況來(lái)看，系統(tǒng)采用了塔式服務(wù)器，型號(hào)為HPProliantML150G2，可以利用網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享［3］。此外，水情中心配置有YSK－1型終端，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，并向指定測(cè)站進(jìn)行數(shù)據(jù)提取。利用該終端，可以進(jìn)行控制命令的發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)終端的操縱。用于擁有調(diào)制解調(diào)器，該終端還可以進(jìn)行雙路信號(hào)接收和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并完成數(shù)據(jù)檢查。除此以外，該終端擁有復(fù)位的功能，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)軟件故障時(shí)進(jìn)行復(fù)位。2.4系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信。從系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信上來(lái)看，還要完成遙測(cè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的構(gòu)建。具體來(lái)講，就是利用GPRS為遙測(cè)站到中心站數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信道，并利用超短波通信作為備用信道。采用該種組網(wǎng)方式，則能在GPRS信道發(fā)生故障時(shí)確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)能都得到正常傳輸。在實(shí)際進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，遙測(cè)站會(huì)根據(jù)參數(shù)設(shè)置完成數(shù)據(jù)的定時(shí)發(fā)送，并利用GPRS進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的自動(dòng)上傳［4］。而在GPRS信道發(fā)生故障時(shí)，遙測(cè)站會(huì)自動(dòng)完成信道切換，然后利用備用信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在中心站進(jìn)行確認(rèn)信號(hào)的發(fā)送后，遙測(cè)站則能借助GPRS信道完成信號(hào)接收，并結(jié)束該次數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。未得到確認(rèn)信號(hào)，遙測(cè)站會(huì)重新進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。在進(jìn)行系統(tǒng)GPRS信道組網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以在GSM基礎(chǔ)上進(jìn)行空中接口的增設(shè)。采取該種模式，則能使系統(tǒng)具有無(wú)線分組交換功能，從而為用戶提供分組IP連接業(yè)務(wù)。該種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是建立在移動(dòng)分組的基礎(chǔ)上的，需要在GSM系統(tǒng)中進(jìn)行GPRS服務(wù)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和分組控制單元的設(shè)計(jì)，并完成原有系統(tǒng)的軟件升級(jí)。采用該種組網(wǎng)方式，能夠使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)保持在線。只要設(shè)備處在開(kāi)啟狀態(tài)，就能在3s內(nèi)進(jìn)行核心網(wǎng)絡(luò)的登陸，并保持700－3000MS的時(shí)延。由于網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備依然在移動(dòng)公司的機(jī)房中，所以能夠保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。即便存在信號(hào)較弱的位置，也可以通過(guò)完成信道自動(dòng)切換加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸，因此能夠?yàn)橄到y(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。因此從水情自動(dòng)測(cè)報(bào)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)情況來(lái)看，采取的是自下而上的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的分級(jí)處理［5］。具體來(lái)講，就是在在遙測(cè)站完成水情數(shù)據(jù)信息收集后，將完成數(shù)據(jù)初步處理，然后利用GPRS信道完成數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸。而系統(tǒng)分中心則可以完成數(shù)據(jù)的接收和控制，并將數(shù)據(jù)上傳至水情中心，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和。2.5系統(tǒng)功能分析。從系統(tǒng)功能組成上來(lái)看，系統(tǒng)可以進(jìn)行雨水情信息的采集、轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)，并完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理和分析，從而對(duì)水情進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。實(shí)際上，水位等信息的變化具有一定的歷史規(guī)律，所以結(jié)合系統(tǒng)中存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)信息能夠?qū)σ欢螘r(shí)間內(nèi)的水情變化進(jìn)行判斷，進(jìn)而為水情工作的開(kāi)展提供指導(dǎo)［6］。其次，利用系統(tǒng)，可以完成各種水情信息的查詢，并進(jìn)行各種報(bào)表的打印。通過(guò)合理進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，則可以利用系統(tǒng)完成特定區(qū)域或整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的水情參數(shù)的顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)表的打印，從而為相關(guān)工作的開(kāi)展提供便利。此外，系統(tǒng)還能進(jìn)行不同類(lèi)型傳感器的接入，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。就目前來(lái)看，系統(tǒng)預(yù)留有多個(gè)接口，能夠進(jìn)行防汛指揮系統(tǒng)的連接，以用于實(shí)現(xiàn)防洪指揮［7］。最后，通過(guò)合理進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，還可以根據(jù)采集得到的水位和雨情信息進(jìn)行報(bào)警。比如在水位測(cè)量值超過(guò)預(yù)先設(shè)置的限值時(shí)，系統(tǒng)就可以進(jìn)行報(bào)警信號(hào)發(fā)送。2.6系統(tǒng)運(yùn)行分析。如表1所示，為系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)。系統(tǒng)將在900/1800MHz頻段內(nèi)工作，并且達(dá)到40kb/s數(shù)據(jù)傳輸速率，數(shù)據(jù)傳輸誤碼率則不超過(guò)10－5，平均無(wú)故障時(shí)間為20000小時(shí)。從系統(tǒng)運(yùn)行情況來(lái)看，遙測(cè)站每天會(huì)在2、8、14、20時(shí)進(jìn)行一次水情信息的報(bào)送，報(bào)送的信息中不僅包含雨量累計(jì)值和當(dāng)前水位等信息，還包含為剩余數(shù)據(jù)等信息。而遙測(cè)站會(huì)進(jìn)行水位和雨量的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并在水位在設(shè)定時(shí)間范圍(6min)內(nèi)產(chǎn)生0.5mm變化時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，并進(jìn)行報(bào)警信號(hào)的發(fā)送［8］。而在該時(shí)間內(nèi)，如果雨量累計(jì)值超出1mm，系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行報(bào)警信號(hào)的發(fā)送，并自動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的上傳。所以，系統(tǒng)雨量分辨力和水位分辨力分別為0.5mm和1mm。從系統(tǒng)通信上來(lái)看，其能夠完成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，并且數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用較低，同時(shí)能夠完成迅速組網(wǎng)，因此能夠滿足水情自動(dòng)測(cè)報(bào)需求。

3結(jié)論

關(guān)鍵詞：水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通信系統(tǒng)有線通信衛(wèi)星通信移動(dòng)通信

摘要：水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通信方式的選擇對(duì)于水利工程有著非常主要的作用。文章介紹了我國(guó)當(dāng)前經(jīng)常使用的通信方式，探討了不同流域地區(qū)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通信系統(tǒng)的選擇，并說(shuō)明了其使用效果。

水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是集通信、遙測(cè)和計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)于一體，用來(lái)實(shí)現(xiàn)水文數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、處理和預(yù)報(bào)的現(xiàn)代化自動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。我國(guó)洪水災(zāi)害頻繁，給國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成了重大損失。自20世紀(jì)70年代開(kāi)始建設(shè)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，為提高水文預(yù)報(bào)的精度、增加洪水有效預(yù)見(jiàn)期、及時(shí)準(zhǔn)確地為防汛和水利水電調(diào)度提供科學(xué)的依據(jù)，對(duì)充分發(fā)揮水利水電工程的防洪減災(zāi)作用，合理開(kāi)發(fā)水資源具有十分重要的意義。

一、常用通信方式

（一）短波通信

短波是指波長(zhǎng)在10～100m，頻率在3～30MHz的無(wú)線電波。短波通信包括通過(guò)電離層反射的天波傳播模式和沿地面?zhèn)鞑サ牡夭Ｊ?種傳輸模式。其中地波傳播模式中的地波信號(hào)隨著傳輸距離增長(zhǎng)衰減很快，只適合通信距離短，中間障礙物少的地形。而水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)一般位于多山或需要長(zhǎng)距離通信的地區(qū)，因此一般選擇天波模式。

摘要：2015年9月6日，國(guó)務(wù)院《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，大數(shù)據(jù)分析成為時(shí)代熱潮。動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)有大量歷史數(shù)據(jù)，在這些歷史數(shù)據(jù)中可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析呈現(xiàn)很多具有指導(dǎo)意義參數(shù)，如局站重點(diǎn)故障設(shè)備、將來(lái)可能出現(xiàn)故障種類(lèi)、設(shè)備預(yù)期壽命等等。對(duì)動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)做了分析，并提煉出了一些有用的參數(shù)。

關(guān)鍵詞：動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控;歷史數(shù)據(jù);存儲(chǔ);字節(jié)

動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)各種通信局站（包括通信機(jī)房、基站、支局、模塊局等）的設(shè)備特點(diǎn)和工作環(huán)境，對(duì)局站內(nèi)的通訊電源、蓄電池組、UPS、發(fā)電機(jī)、空調(diào)等智能、非智能設(shè)備以及溫濕度、煙霧、地水、門(mén)禁等環(huán)境量實(shí)現(xiàn)“遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)”等功能。在動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，采集接入設(shè)備的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性直接影響到整個(gè)系統(tǒng)可靠性，正確的配置是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，也是動(dòng)環(huán)監(jiān)控功能大數(shù)據(jù)獲取的關(guān)鍵。在滿足基本維護(hù)需求的前提下，盡量多的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以滿足動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對(duì)大量原始數(shù)據(jù)的要求。動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析包括對(duì)開(kāi)關(guān)電源設(shè)備的老化、磨損程度進(jìn)行描述，對(duì)其可用性進(jìn)行評(píng)估，對(duì)由于設(shè)備本身引起的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)電源系統(tǒng)已發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析、判斷等。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，將有大地提高維護(hù)質(zhì)量，對(duì)于延長(zhǎng)電源設(shè)備的使用壽命，保障通信通暢具有重要的意義。2015年9月6日，國(guó)務(wù)院《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，大數(shù)據(jù)分析成為時(shí)代熱潮。那么，動(dòng)力環(huán)境有哪些歷史數(shù)據(jù)呢？動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中主要存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)包括歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、歷史告警數(shù)據(jù)、歷史狀態(tài)改變數(shù)據(jù)、歷史充放電數(shù)據(jù)、歷史要測(cè)量變化率上報(bào)數(shù)據(jù)、歷史操作和登錄數(shù)據(jù)，下面分別介紹。

1歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是指系統(tǒng)在運(yùn)行一定時(shí)間段內(nèi)對(duì)每個(gè)遙測(cè)量最大、最小和平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間間隔是可以根據(jù)用戶的存儲(chǔ)需要進(jìn)行設(shè)置，但考慮到實(shí)際運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)流量和數(shù)據(jù)的有效性來(lái)考慮，統(tǒng)計(jì)時(shí)間間隔設(shè)置短，造成網(wǎng)絡(luò)流量比較大，給系統(tǒng)造成負(fù)荷比較重。另外，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)變化不大的遙測(cè)量進(jìn)行細(xì)密度統(tǒng)計(jì)的必要不大，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中將前置機(jī)統(tǒng)計(jì)上報(bào)時(shí)間間隔設(shè)置為4~6h。在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)某一統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)一個(gè)單獨(dú)的遙測(cè)量的歷史數(shù)據(jù)包括四條記錄：最大值記錄、最小值記錄、平均值記錄和統(tǒng)計(jì)上報(bào)時(shí)刻即時(shí)值記錄，平均每條記錄約50個(gè)字節(jié)，這樣一個(gè)遙測(cè)量一次統(tǒng)計(jì)記錄容量為：50×4=200字節(jié)。按統(tǒng)計(jì)上報(bào)時(shí)間間隔為4h來(lái)計(jì)算，一天上報(bào)24/4=6次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，則一個(gè)遙測(cè)量一天統(tǒng)計(jì)記錄容量為：200×6=1200字節(jié)。

2歷史告警信息

一、指導(dǎo)思想

進(jìn)一步解放思想、拓寬思路、主動(dòng)抓機(jī)遇、力爭(zhēng)新的突破；進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，不斷提高單位綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，提高服務(wù)質(zhì)量，樹(shù)立水文站良好的品牌形象”。即在鞏固提高原有優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域（水文水資源及水環(huán)境）的前提下，拓寬新增有潛力有希望又與我站工作密切相關(guān)的領(lǐng)域（如水域測(cè)量及有關(guān)研究）。

二、工作目標(biāo)

1、出色完成本職工作。在精神文明建設(shè)、水資源監(jiān)測(cè)、水文資料整編、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、水文技改等方面在全省要有一定的位子。

2、積極配合防辦，做好防汛工作，及時(shí)掌握提供降水量情況、暴雨情況、臺(tái)風(fēng)暴潮情況、重要江河的最高水位以及海門(mén)站和健跳站的潮位情況等，供有關(guān)部門(mén)參考使用，為抗臺(tái)防洪提供了科學(xué)的決策依據(jù)。

3、提高服務(wù)質(zhì)量，加大創(chuàng)收力度。要在水文水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、建設(shè)項(xiàng)目水資源論證、水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、防洪影響評(píng)價(jià)、水域測(cè)量、水情服務(wù)等方面取得突破。

為了使公司遙測(cè)調(diào)度系統(tǒng)更好地服務(wù)于生產(chǎn)工作，從1月23日開(kāi)始，公司信息技術(shù)部對(duì)全市所有測(cè)壓點(diǎn)的GPRS模塊進(jìn)行更換。那幾天剛好開(kāi)始發(fā)生全國(guó)性的冰凍天氣，氣候開(kāi)始轉(zhuǎn)惡劣。信息技術(shù)部的工作人員克服天氣和交通不便的困難，冒著風(fēng)雪帶著工具到全市各個(gè)測(cè)壓點(diǎn)迅速開(kāi)展工作。從1月23號(hào)到31號(hào)，經(jīng)過(guò)9天的的連續(xù)奮戰(zhàn)，信息技術(shù)部圓滿地完成了全市12個(gè)測(cè)壓點(diǎn)的GPRS模塊更換工作，恢復(fù)了各個(gè)測(cè)壓點(diǎn)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)正常壓力的功能。

這段時(shí)日，冰凍現(xiàn)象一天比一天嚴(yán)重，當(dāng)時(shí)市區(qū)已經(jīng)有很多處管道發(fā)生爆裂。信息技術(shù)部的工作人員在更換模塊工作的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)測(cè)壓點(diǎn)的某些管道也被凍壞，此時(shí)，他們義不容辭地?fù)?dān)當(dāng)起了搶修人員的重任，他們拿來(lái)工具，更換凍壞的管道和閘門(mén)。

時(shí)至1月31日，離春節(jié)越來(lái)越近，而冰凍災(zāi)情卻越來(lái)越嚴(yán)重。此時(shí)，全司員工在鄒俊良總經(jīng)理的帶領(lǐng)下，迅速召開(kāi)緊急動(dòng)員大會(huì)，并于2月1日在一水廠舉行了誓師大會(huì)，拉開(kāi)了眾志成城的抗冰災(zāi)行動(dòng)。而值得一提的是，在此之前，信息技術(shù)部的同志剛好搶在抗冰災(zāi)行動(dòng)之前把測(cè)壓點(diǎn)的儀器全部恢復(fù)到位，為接下來(lái)的幾天抗冰災(zāi)行動(dòng)給公司領(lǐng)導(dǎo)作戰(zhàn)指揮做參考起到了十分重要的作用。

在接下來(lái)的幾天抗冰災(zāi)的日子里，到處是災(zāi)情，服務(wù)熱線電話被打爆了，中環(huán)水務(wù)上下一心忙得不可開(kāi)交，可是公司領(lǐng)導(dǎo)在這場(chǎng)抗冰災(zāi)的戰(zhàn)斗中指揮不能象瞎子摸魚(yú)，必須能有根據(jù)性、針對(duì)性和迅速性地作出決策，在這個(gè)時(shí)候，公司遙測(cè)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)揮的作用就顯現(xiàn)出來(lái)了，它能以每15分鐘一次的頻率動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)到全市管網(wǎng)壓力的變化，為公司領(lǐng)導(dǎo)指揮決策發(fā)揮了它的作用。

大年三十那天，天寒地凍，氣溫極低。本應(yīng)該是回家團(tuán)聚準(zhǔn)備團(tuán)年飯了，可湘潭中環(huán)水務(wù)公司的員工們?yōu)榱四鼙M早恢復(fù)全市供水，讓市民能吃好團(tuán)年飯，他們?nèi)匀粖^戰(zhàn)在抗冰災(zāi)的前線。那天，公司的遙測(cè)調(diào)度系統(tǒng)上顯示出了市雨湖路測(cè)壓點(diǎn)處的壓力只有0.2Mpa，這在剛開(kāi)始時(shí)，很多人對(duì)這個(gè)儀器設(shè)備顯示出來(lái)的結(jié)果還抱著半信半疑的態(tài)度，為了驗(yàn)證它的準(zhǔn)確性，信息技術(shù)部的工作人員立馬帶著工具，搭車(chē)來(lái)到了現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)場(chǎng)用機(jī)械壓力表測(cè)量水壓，果不其然，只有0.2Mpa，而且當(dāng)?shù)睾芏嗑用穸挤从乘臉且陨系木蜎](méi)有水用了，得到此結(jié)論后，公司派了查漏人員，經(jīng)查實(shí)，果然是當(dāng)?shù)匾惶幹鞴艿辣蚜?，然后奮力搶修，盡快恢復(fù)了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｓ盟?。另外，遙測(cè)系統(tǒng)上還顯示出市風(fēng)動(dòng)機(jī)械廠的水壓不正常，信息技術(shù)部馬上派人去現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是管道的三通爆裂了。

事實(shí)證明：遙測(cè)調(diào)度系統(tǒng)在這次抗冰災(zāi)的過(guò)程起到了十分重要的作用，為了將來(lái)能更加全面地監(jiān)測(cè)全市管網(wǎng)壓力的變化，公司經(jīng)過(guò)討論、調(diào)研、查勘，準(zhǔn)備在原有的基礎(chǔ)上再新增7個(gè)測(cè)壓點(diǎn)，以發(fā)揮它更大的作用。

奎屯河流域源于天山支脈依連哈比爾尕山，流域面積為1945km2，屬高山融雪和降水補(bǔ)給類(lèi)型的干旱區(qū)內(nèi)陸河流。氣候干燥屬于典型的大陸性氣候，年均氣溫6.9℃，年降水量110~200毫米，年蒸發(fā)量1500~2000毫米，夏季極端最高氣溫達(dá)43.1℃。其特點(diǎn)是河流水量隨氣溫的高低而漲落，冬季水小，夏季水大，其中6、7、8月占45%，多年平均來(lái)水量為11.61億m3?？退畮?kù)位于天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地緣，古爾班通古特沙漠西面、是奎屯河上的一座攔河水庫(kù)，l954年建成，設(shè)計(jì)庫(kù)容3500萬(wàn)m3，1984年進(jìn)行加固擴(kuò)建，庫(kù)容增至5000萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)水位3l6.90米，均質(zhì)土壩，壩頂高程319.00米，最大壩高9.8米、壩頂寬度4米、壩長(zhǎng)11.6公里，奎屯水庫(kù)有東、西兩座泄水閘，東閘尺寸2.9×2.9米、閘底高程311.11米、最大泄水流量：25m3／s，西閘尺寸2.5×2.5米。閘底高程308.35米、最大泄水流量：26m3／s均為平板鋼閘門(mén)。奎屯流域水庫(kù)除了以灌溉為主，還兼有重要的防洪任務(wù)的調(diào)節(jié)水庫(kù)。因此，及時(shí)掌握奎屯河流域水庫(kù)水位、庫(kù)容、閘位及引水渠、溢水渠水位、流量、閘位等信息是非常重要的。

為滿足水庫(kù)防洪調(diào)度的需要，提高運(yùn)行管理水平和經(jīng)濟(jì)效益，建成了水情自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)及洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了超短波傳輸數(shù)據(jù)等一系列成熟的高科技技術(shù)，提高了奎屯水庫(kù)水文信息采集、傳輸、處理和調(diào)度決策的準(zhǔn)確性和時(shí)效性[1]，確保灌區(qū)工程安全運(yùn)行和汛期防洪。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

奎屯水庫(kù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下[2]：

（1）、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性較高，采用較成熟的產(chǎn)品、精度高，性能穩(wěn)定，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性數(shù)據(jù)庫(kù)的兼容性，應(yīng)用軟件的可移植性，具有強(qiáng)大的決策功能。

（2）、實(shí)用性強(qiáng)，能及時(shí)的讓水管機(jī)構(gòu)掌握水庫(kù)的水位、庫(kù)容及進(jìn)庫(kù)、泄出流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。以便于水管機(jī)構(gòu)對(duì)瑪納斯河水資源的合理利用，提供可靠的信息，同時(shí)還可以進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢，及通過(guò)歷史曲線的觀察，更快地掌握瑪納斯河的規(guī)律性。

1流域概況

西津水庫(kù)位于廣西橫縣縣城上游5km處的西津村，是一座以發(fā)電、通航為主兼顧灌溉效益的大型水利樞紐工程。水庫(kù)壩址以上集水面積為80901km2，其中南寧以上集水面積為73301km2，占西津水庫(kù)壩址以上集水面積的90.6%；南寧～西津集水面積為7600km2，占西津水庫(kù)壩址以上集水面積的9.4%。南寧上游宋村處分為左江和右江，左江發(fā)源于越南大涼山，全長(zhǎng)為523km，集水面積為31500km2，占南寧以上集水面積的43.0%，占西津水庫(kù)壩址以上集水面積的38.9%；右江發(fā)源于云南省廣南縣，全長(zhǎng)為629km，集水面積為37600km2，占南寧以上集水面積的51.3%，占西津水庫(kù)壩址以上集水面積的46.5%。流域水系及站網(wǎng)分布見(jiàn)圖2所示。

2預(yù)報(bào)思路

根據(jù)流域地形、地貌條件及所布設(shè)的水情遙測(cè)站網(wǎng)，按天然流域?qū)⑷饔騽澐譃?1塊即：百色以上、百色～田東、田東～下顏、下顏～南寧、龍州以上、寧明以上、新和以上、龍州＋寧明＋新和～崇左、崇左～扶綏、扶綏～南寧、南寧～西津。其中南寧～西津采用流域水文模型，其余主要采用河道洪水演進(jìn)模型。

3模型概述

西津水庫(kù)實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)模型由洪水預(yù)報(bào)模型、河道洪水演進(jìn)模型和實(shí)時(shí)校正模型三部分組成。洪水預(yù)報(bào)模型：通過(guò)產(chǎn)流、匯流計(jì)算，預(yù)報(bào)部分流域的入庫(kù)流量過(guò)程。河道洪水演進(jìn)模型：根據(jù)選用的河道演進(jìn)模型，計(jì)算洪水過(guò)程在主要河道中的演進(jìn)過(guò)程，并給出主要控制站點(diǎn)的水位或流量。實(shí)時(shí)校正模型：根據(jù)選用的實(shí)時(shí)校正模型和計(jì)算與實(shí)測(cè)流量（或水位）過(guò)程從上游往下游逐級(jí)逐時(shí)段進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。模型計(jì)算流程見(jiàn)圖1。