四平无线电监测站赵振四平市水利局刘颖

　　在我省中小城市防汛水情自动测报信息系统中，多数是以超短波无线电通信网络为基础,利用和发挥超短波通信网支撑作用，解决信息孤岛问题，实现市县信息共享在基层无线电监测和防汛工作中至关重要。本文以建立分中心、整合改造本地网络为题进行了认真、细致的分析研讨。

　　1、超短波无线电通信网在我省中小城市防汛工作中的地位及应用

　　我省是一个中小城市居多的省份，这些中小城市大多以超短波无线电通信网络承担防汛应急通信任务。这些网络在历年防汛指挥、水情报汛、洪水调度、抢险救灾中发挥了巨大的作用。随着社会公用通信网络的发展，局部地方也试用了卫星、光缆通信等手段，但都受到通信成本高或自身抗洪能力的限制，没有得到真正意义上的应用。而超短波通信所具有的造价低廉、系统简便、设备性能可靠、信号稳定、操作使用方便，特别是抗洪能力强的优势，使其在抗洪抢险通信中占据了主力军的位置。目前为止还没有那种通信形式能完全取代它。

　　2、我省防汛超短波无线电通信数据信息网存在的主要问题

　　我省的中小城市防汛超短波无线电通信网络始建于1976年前后，经30多年的不断建设完善，已经形成了一个能覆盖市、县两级防汛指挥部门，大中型水库和堤防等防洪工程的三级超短波无线电通信网络。由于在发展中缺少统一的规范和投入，使大部分网络存在着系统不统一、设备标准不统一、数据格式不统一、管理不统一的问题。使本应该在一个平台工作的网络变成了一个即不兼容互用、也不互联互通的信息孤岛。以至于水情数据冗余，信息资源不能充分发挥效益。大汛来时，将严重影响市、县两级防汛部门抗洪救灾工作的顺利进行，给国家和人民群众生命财产带来灾难性的后果。以四平市为例：

　　四平市有各种水情通信站44个。初步覆盖了全市境内的东辽河、西辽河、伊通河和12座大中型水库，以及部分重要的水文站点和小型水库。因上面所述，产生了东西辽河、二龙山和伊通河3个信息孤岛。其中，东西辽河测报系统的数据进入不了所属县（市）防汛办的微机系统,四平防汛办也共享不到二龙山和伊通河测报系统的信息资源。在2006年的“8.12”局地暴雨洪水时，河流水位暴涨、流量激增，伊通河发生100年一遇洪水（最大洪峰流量918秒立米）。洪水毁堤成灾、县城被淹、光缆冲断。由于四平防汛办预先没有得到局地暴雨、洪水突发地实时水情信息的服务支持，难以及时、准确的掌握洪峰形成和洪水涨势的变化，快速响应和科学决策都受到影响，以至损失严重。当然，以现在的通信技术和手段，解决信息孤岛问题并不难，难就难在我们是经济欠发达地区，不会有足够的财力投入。于是，如何在不花钱或少花钱的前提下解决信息孤岛问题成为我们的课题。经过考察和论证，我们形成了如下方案。

　　3、超短波无线电通信数据信息网络系统概述

　　3.1组网形式

　　整个网络由一星形网和带状网联合构成一个较大型无线电通信网络系统。该系统由一个市级中心管理站、5个县级（或大型水库）分中心管理站和多个测报站组成。为了节省经费，我们保持原有水情自动测报系统的体制、频率、数据格式和调制方式不变，而在分中心管理站上做技术处理，使分中心管理站在接收上，频率、数据格式和调制方式与本地测报站相同，在发射上，频率、数据格式和调制方式与中心管理站接收端相同。具体做法是：分中心站用双工机做收发设备,其接收端频率与测报站相同,发射端频率与中心站相同（也可用两个单工机相摞的办法）。在接收端串接与测报站相同的前置通信控制机，在发射端串接与中心站相同的前置通信控制机。这样就实现了中心站、分中心站和测报站在频率、数据格式和调制方式上的兼容。使整个系统工作在一个平台上。由于分中心站大都设在县（市）防汛办，使我们在只花很少钱的情况下，完成了消灭信息孤岛、实现信息共享的设想。

　　3.2、系统功能

　　A、数据收集，信道编码及自检

　　B、数据/话路兼容功能

　　C、接收存储实时显示水情实况

　　D、利用数据实时暴雨，水位信息准确地预报某地区的流量过程，及时做出防洪调度方案，提出可靠决策。

　　3.3、通信网的可靠性分析

　　该系统在站址的布设，频率的选择，速度的高低等多项性能上对整个系统进行了可靠的分析。例如，梨树县分中心至市中心信道，速率为50bps和100bps时，系统信道信息余量为38db，速率为300bps时系统信道余量为31db。经计算该信息道余量大于13.2db时，工作稳定可靠，所以该通信网符合设计要求。

　　3.4、系统存在的问题及改进措施

　　本系统存在同频干扰、防雷安全等问题。

　　3.4.1、网内同频干扰

　　在自报式水情测报系统的无线电通信网中，对于任一分中心所接受的水情信息的载波频率是相同的，各测报站发送数据的时间是随机的，因此会产生网内同频干扰(又称碰撞)。同频干扰的概率可用下式计算：

　　P= (1-e-2tm/t)N

　　式中：T为每次数据传输时间（如取0.5s）;m为测报站数量（如取28个）。

　　T=M/TO

　　式中：TO统计时间（如取10min）;N为TO时间内，每个站的最多发射次数。

　　按最大雨强240mm/h来计算，每个测站在10min内发射N为4次，每个分中心接收28个测站信号(是实际接收测站数的3倍),将以上各个数值带入上式中，于是，同频干扰的概率PSO1.35X10-4,也就是说，某测报站发射的水情数据被干扰的概率为1.35/10000。

　　3.4.2、防雷与接地

　　水情测报系统是专用于汛期的一种信息采集装置,它更多工作于雷雨交加的季节，各站的通信设备容易受雷电及雷电引起的地电位升高、地线系统干扰、地电位不平衡、同一工作高频与低频、强电与弱电之间电磁交错等因素的影响而不能正常工作。为解决这一问题，可采用单一接地系统。

　　3.4.2.1、建立以公共接地母线为基准的标准地电位（零电位点）点。全站用一个接地系统，当地电位升高时全站的地电位一起升高，无危险电位进入机房。

　　3.4.2.2、地线系统无干扰。按照各种不同特性来设计不同的地线系统网络结构，清除了地线系统的干扰。

　　3.4.2.3、电位均衡。同层楼各地线系统电位大致相同，对人和设备无危险电位差。

　　3.4.2.4、低阻抗。低阻抗接地网络，其地阻抗一般小于1Ω。

　　3.4.2.5、电磁兼容。高频，低频，强电，弱电用同等电位，分支地线及设备的屏蔽等措施，实现电磁兼容。

　　4、结束语

　　超短波无线电通信防汛网络，特别适应经济欠发达地区。本方案的设计本着经济和实用的原则，它适合我省的省情和本地情况。该方案的实施将以最少的投入解决信息孤岛问题，完善和提升超短波无线通信网络，使原有的超短波无线通信网络尽力开发潜能，在促进现代防汛抗旱工作中发挥出应有的作用，为推进社会主义新农村建设步伐和社会经济的发展做出应有的贡献。