浅析北斗卫星通信技术在水情自动测报系统的运用

李小曼

（安徽省人民防空指挥信息保障中心 安徽 合肥 230000）

摘 要：随着科技信息技术逐渐发展，借助先进的信息技术进行不同信息监测，对重大事件进行预警，是保障社会稳定发展的基础。水情自动测报系统是针对我国自然水灾害所研发的智能系统，近年来，该自动测报信系统能够与卫星通信技术相互结合，使得水情测报可预测性明显提升。基于此，在本文中浅要分析北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的实际运用。

关键词：北斗卫星通信技术；水情自动测报系统；运用

前言：我国在水情信息的采集方面，一般采用的是基于GSM网络为测试站点和监测中心沟通的主要方式。该种方式虽然具备一定的优势，但是在我国幅员辽阔的前提下，该种网络监测还存在着很多盲点，导致监测结果缺乏一定的真实性。由我国自主研发的北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的实际应用，使得监测的效果提升很多。

1.北斗卫星通信系统特点分析

北斗卫星通信系统的特点突出，与其他类型的卫星通信技术相比，具有极强的安全性、可靠性、数据传输的迅速性。由于北斗卫星通信系统是我国自主研发，因此在通信数据信息的安全性方面毋庸置疑，数据的安全决定着国家的稳定发展。同时该种数据传输系统能够体现出较强的抗雨水能力，设备本身低功耗。在不同制式下都能够实现水情测报系统的无缝衔接。此外，该通信系统的工作频段比较特殊，范围比较宽泛，在信息传输方面具有较为突出的优势[1]。

2.北斗卫星通信技术下的水情自动测报站的基本构成

基于北斗卫星通信技术下的水情自动测报站主要由四部分组成，分别为北斗通信模块、测试中心的终端机、前端的传感器、电源。这些模块在测报站中的功能不同，并且这些模块相互协作，实现了自动测报站的整体功能。在北斗卫星通信模块中，直接的面向用户端，在用户端中包含天线设备和主机设备，由于这两种设备在北斗卫星通信模块中集成，其体积都比较小，在设备安装维护上比较简单；而测试中心的终端机的功能特殊，与传感器直接联系，虽然测试中心远离检测中心，但是在数据传输环节中能够支持不同数据信息的传输，同时在数据信号上也能够实现自由切换；在前端传感器中，能够涉及到测报水情的相关数据，能够对实际测试中的雨量、水质、水位变化等信息进行捕捉与传输；电源，在电源模块的选择上更加注重如何借助自然能源，采用的密封的蓄电池，通过太阳能电池板进行充电，该种方式具有一定的环保性。此外，该种电池还具有一定自动启动和自动切断的功能[2]。

3.基于北斗卫星通信技术的水情自动测报系统

基于北斗卫星通信技术的水情自动测报系统的研究，首先需要进行北斗卫星的链路分析，然后研究数据监控中心的设计，最后进行测报软件设计。在以上研究中，能够发现数据监测中心的设计比较关键，良好的设计能够决定着系统运行的稳定性以及水情自动测报的真实性[3]。

3.1北斗卫星的链路分析

基于北斗衛星通信技术的水情测报系统需要在不同模块的功能支持下，再加上链路对于不同模块的衔接，整体协作下实现系统功能。对于北斗卫星通信系统的链路进行分析，该链路主要由北斗卫星、北斗卫星网管中心组成，这组成的功能突出，能够对所有的水情自动测报站中所接受或者是所要发送的数据信息进行自动化的备份。数据的备份是系统数据稳定传输的基础，管理员若要获取备份数据需要登录到北斗网管中心中进行数据信息的下载。

3.2数据监控中心设计

北斗卫星监控中心是北斗卫星通信系统的核心，监控中心能够对数据信息变化动态进行实时监督，根据实际情况作出有针对性的预警。数据监控中心主要包含卫星指挥型终端、数据接收服务器、数据应用服务器、水情数据库等组成。监控中心借助数据的汇合和中心总控制的优势，实现系统的功能[4]。

3.2.1卫星接收终端

在北斗卫星监控中心的卫星接收终端，首先根据系统所接受到的数据信息，判断用户机的真实位置，并且向下属用户发送信息。卫星接收终端具有兼收功能，该种兼收的范围比较广泛，能够同时接收500个下属用户的信息，并且与GPS系统相互联系，实现用户的精确定位。通播功能是卫星接收终端的另个优势，系统在向用户发送信息的同时，该种通信传输的形式与广播形式相似，也就是说通过系统能够同时向下属终端进行数据传播。此外，该系统还具备着大数据处理能力，借助高性能的数据处理单元，同时对多条数据信息进行综合化的处理[5]。

3.2.2数据接收服务器

在监控中心的数据接服务器中，实现数据接收的功能主要是借助系统信道来完成。一般情况下北斗卫星通信监控中心的数据接收服务器主要包含两个信道。该两个信道的功能不同。其中，第一信道既是互联网，数据借助互联网信息传输的高效性，在网络IP协议的支持下，与北斗卫星通信网络建立相应的联系。基于互联网的数据接收更加的迅速与便捷；第二信道就是卫星系统，北斗卫星系统将数据传输到的服务器中，服务器再通过卫星系统协议进行数据接收。

3.2.3水情数据库的衔接

数据库是任何系统稳定运行的基础，在对水情测报监督中，需要在监控中心中建立水情数据库，一方面便于进行大数据的搜索与应用，另一方面便于数据的存储与备份。

3.3测报软件设计

实现北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的应用，还需要进行水情自动测报软件的设计。软件设计在系统模块功能的基础上，实现数据的联动。首先在北斗卫星接收端，连接串行口，接下来进行数据监听，发现数据规律，并且对系统数据进行综合性的处理。该步骤数据处理的初阶阶段，然后进行数据中心的连接，在测报站点中进行数据信息身份的验证。当验证失败的情况下，系统功能的结束。当数据信息在站点身份验证上成功了，系统再向外发送数据信息。软件测报软件系统设计实际上是一个逻辑判断的过程，北斗卫星通信监控中心能够与卫星水情自动测站构成了一点对多点的传输模式，将本地水情数据发送到北斗卫星监控中心中。

结论：综上所述，在本文中对北斗卫星通信系统的特点以及功能模块组成进行介绍，分析北斗卫星通信技术在水情自动测报站中的实际运用，希望相关的研究能够促进我国水情测报站的研发。北斗卫星通信系统是我国自主研发，具有较强的信息安全性，同时该种数据传输系统能够体现出较强的抗雨水能力，设备本身低功耗。基于北斗卫星通信技术的水情自动测报系统的研究，首先需要进行北斗卫星的链路分析，然后研究数据监控中心的设计，最后进行测报软件设计。

参考文献

[1]陈立辉.基于北斗卫星和GPRS双信道通信的水雨情自动测报系统设计与实现[D].浙江工业大学，2012.

[2]雷昌友，蒋英，史东华.北斗卫星通信在水情自动测报系统中的研究与应用[J].水利水电快报，2005，21：26-28.

[3]陈浙梁，姚东.北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的应用[J].浙江水利科技，2013，03：27-29.

[4]曹年红，易道机，江海深.北斗通信技术在光照水电站水情测报系统中的应用[J].水电自动化与大坝监测，2004，06：61-63+78.

[5]熊光亚，李震，白浪涛，景波云，安保庆.新型北斗数据采集技术在三峡水情自动测报系统中的应用[J].水电自动化与大坝监测，2012，04：81-84.