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[摘 要]为更好更准确地给水资源管理工作提供信息服务，建设水资源信息采集与传输系统是十分必要的。针对浙江省水资源信息采集与传输现状，提出水资源信息采集与传输系统建设原则，并分析了信息采集与传输系统结构。
[关键词]水资源 信息采集 信息传输
中图分类号：ST053 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0309-01
一、信息采集与传输方式应用种类
信息采集与传输方式根据应用种类可分为实时在线监测、人工定期录入、数据在线交换以及数据离线交换。
1.实时在线监测信息
在监测点安装监测设备，并通过无线网络实时发送的信息数据。
2.人工定期录入
主要针对暂时无法实现实时监测以及早期建设完成的人工监测点的数据上传。
3.数据在线交换
通过网络环境进行数据传输的数据进行实时在线的数据交换共享。
4.数据离线交换
针对由于数据保密及安全性要求，无法进行通过网络环境的数据在线交换实现数据共享的部分数据，采取定期物理拷贝的形式实现数据更新。
二、浙江省水资源信息采集与传输系统建设原则
水資源信息采集与传输系统充分利用现代科技成果，以信息自动采集传输为基础，通过对信息采集传输基础设施设备的改造和建设，通过配置先进的适合各地水资源特性的新仪器、新设备，提高信息采集、传输、处理的自动化水平，提高信息采集的精度和传输的时效性，形成较为完善的信息采集体系，为水资源管理工作提供更好更准确的信息服务。
目前，浙江省各级水资源管理部门、水文机构在部分取水口、水源地、水功能区、重要控制断面及地下水禁限采区开展了信息采集点建设工作。
浙江省水资源信息采集与传输系统建设原则：
1、充分依托现有基础，避免重复建设
浙江省水资源的信息采集点建设已有良好的基础，水利部门及环保部门已进行了大量的基础工作，在系统建设过程中要充分依托现有基础，对于已建的信息采集点利用数据共享的方式进行数据接入，避免重复建设，浪费投资。
2、因地制宜，准确制定采集传输方案
浙江省水资源信息采集种类多，信息点分布地域广，信息采集传输的设备选型与配置要充分考虑安装地的水文、气候特征、供电条件和环境安全等因素，配置适合当地水资源特性的仪器设备。
3、以业务需求为标准，合理确定监测点及信息采集频次
信息采集点的测量方式和频次根据需求的不同有所区别。新建监测点的布设在充分利用既有水文观测站网络的基础上，依据水资源管理业务的实际需求，统筹布设监测点位，进一步扩大水资源信息监测覆盖面。同时要根据管理精度和深度要求，确定新建人工监测点的监测频次和自动监测点的发送频率，对现有人工监测的监测频次进行科学调整。
4、统一规范标准，在整体框架下进行系统建设
系统工作统一采用北京时间作为标准计时基准，日界统一为北京时间8时，水资源信息采集站点每日首次报信时间遵从水文或防汛部门规定的每日首次报信时间即8时为准。
位置描述使用全球定位系统GPS对水资源信息采集站点的坐标定位，统一采用2000地心坐标系统纬度坐标进行位置描述。已有数据将逐步过渡到2000地心坐标系。绝对高程基准采用1985黄海高程基准，对确需采用地方基准或相对基准进行水位观测的测站，进行地表水水体水位流量关系转换时，将在其预处理环节先行滤除因高程基准不统一导致的测验误差。在线信息传输采用GPRS为主信道，部分点可根据实际情况采用GSM作为备用信道，以进行突发事件发生时的应急信息传输，满足应急监测的需求。
三、水资源信息采集与传输系统结构
水资源信息采集与传输系统是根据水资源管理的业务需求，对取水口、水功能区、水源地、地下水、重要控制断面等信息进行采集，通过无线GPRS网络或有线数据传输网络，将信息自动发送或由人工录入的方式传送至省接收中心，为业务管理工作提供及时准确的信息来源。信息采集与传输系统由监测终端、接收中心及传输网络构成。
1.监测终端
监测终端安装在各取水口、水功能区、水源地、重要控制断面、地下水等各类信息采集点，通过采集模块采集各类传感器的数据，存储并通过传输网络将数据传送至接收中心。
监测终端技术要求如下：
（1）支持自报和查询应答两种工作模式，实时采集现场数据并存储；
（2）定时或根据中心站指令通过传输网络发送数据；
（3）接收远程设置命令，设定各项工作参数；
（4）具有数据自记功能，最小数据采样频率为4小时，数据保存容量大于7天；
（5）具有备用电源系统，当交流电源停电后，应能保证连续工作7天以上；
（6）具备EIA-RS-485或EIA-RS-232C通讯功能。
2.接收中心
接收中心接收处理各监测点发送的数据，计算处理后进入相应的数据库，向各类用户提供数据应用服务。
接收中心具体实现以下功能：
（1）接收和处理来自采集终端发送的数据，并将实时量通过业务换算关系转换成管理所需的数据表现形式；
（2）对采集终端进行远程管理，完成参数设定、时钟校正等功能；
（3）建立数据库，保存各类业务数据，并向用户提供数据检索、统计、报表等服务；
（4）具有终端管理功能，完成监测点的增加、删除及维护工作；
（5）提供数据接口，定时接收和发送给其他服务器数据。
3.传输网络
目前，通讯系统传输网络主要分为5种：PSTN通讯、超短波通讯、GSM通讯、GPRS通讯以及卫星通讯。 （1）PSTN通讯
所谓公用电话交换网（PSTN——Public Switch Telephone Network），即我们日常生活中常用的电话网。PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。尽管PSTN在进行数据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍不可替代的联网介质（技术）。
（2）超短波通讯
用超短波通讯进行数据传输，一般均采用調频模式进行，因而电台的通讯覆盖面相应较小，大一点的系统需要靠建立一级或多级中继站来增加覆盖面。地处复杂位置的网站（如四面环山）还必须通过加高天线和增加通信机的发射功率，才能保证通信的有效性。此外复杂的干扰源（电力线路、铁路交通、工矿设备等）也对超短波通讯造成很大影响。
（3）GSM通讯
泛欧数字蜂窝系统（GSM）是欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。系统构造较复杂，应用的频段在890MHz～915MHz，数字话音的传输低到6Kbps或更低。水务监测系统一般应用它的短信功能，在那些无法建设通讯网络而公用移动网络可以覆盖到的测站可以应用这种短信方式，这种方式一般不受距离限制。
（4）卫星通讯
水利卫星通讯组网主要有两种方式。一种是通过VSAT卫星组网，另一种是通过国际海事卫星组织的Inmarsat卫星进行通讯组网。VSAT卫星工作在Ku波段，一般采用1m以上的蝶形天线进行数据的收发。水情自动测报系统中，系统工作的重要时段往往是降雨或云层较厚的时间，而这段时间的数据传输又是至关重要的。要解决这一问题，降低雨衰的影响，就必须增加接收天线的面积或增加通信机发射次数，设备投资大、费用高。
（5）GPRS通讯
GPRS是General Packet Radio Service的英文简称，中文为通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以“分组”的形式传送资料用户手上。根据水资源信息采集特点，结合通讯传输技术发展现状，浙江省水资源信息采集系统采用的传输网络主要为GPRS，在特殊地点如无线信号无法覆盖区域采用PSTN方式传输数据。
参考文献
[1] 《计算机、网络设备及布线安装工程》.
[2] 《浙江省水利信息化建设“十一五”规划》.
[3] 《水资源实时监控系统建设技术导则》SL/Z349-2006.
[关键词]水资源 信息采集 信息传输
中图分类号：ST053 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0309-01
一、信息采集与传输方式应用种类
信息采集与传输方式根据应用种类可分为实时在线监测、人工定期录入、数据在线交换以及数据离线交换。
1.实时在线监测信息
在监测点安装监测设备，并通过无线网络实时发送的信息数据。
2.人工定期录入
主要针对暂时无法实现实时监测以及早期建设完成的人工监测点的数据上传。
3.数据在线交换
通过网络环境进行数据传输的数据进行实时在线的数据交换共享。
4.数据离线交换
针对由于数据保密及安全性要求，无法进行通过网络环境的数据在线交换实现数据共享的部分数据，采取定期物理拷贝的形式实现数据更新。
二、浙江省水资源信息采集与传输系统建设原则
水資源信息采集与传输系统充分利用现代科技成果，以信息自动采集传输为基础，通过对信息采集传输基础设施设备的改造和建设，通过配置先进的适合各地水资源特性的新仪器、新设备，提高信息采集、传输、处理的自动化水平，提高信息采集的精度和传输的时效性，形成较为完善的信息采集体系，为水资源管理工作提供更好更准确的信息服务。
目前，浙江省各级水资源管理部门、水文机构在部分取水口、水源地、水功能区、重要控制断面及地下水禁限采区开展了信息采集点建设工作。
浙江省水资源信息采集与传输系统建设原则：
1、充分依托现有基础，避免重复建设
浙江省水资源的信息采集点建设已有良好的基础，水利部门及环保部门已进行了大量的基础工作，在系统建设过程中要充分依托现有基础，对于已建的信息采集点利用数据共享的方式进行数据接入，避免重复建设，浪费投资。
2、因地制宜，准确制定采集传输方案
浙江省水资源信息采集种类多，信息点分布地域广，信息采集传输的设备选型与配置要充分考虑安装地的水文、气候特征、供电条件和环境安全等因素，配置适合当地水资源特性的仪器设备。
3、以业务需求为标准，合理确定监测点及信息采集频次
信息采集点的测量方式和频次根据需求的不同有所区别。新建监测点的布设在充分利用既有水文观测站网络的基础上，依据水资源管理业务的实际需求，统筹布设监测点位，进一步扩大水资源信息监测覆盖面。同时要根据管理精度和深度要求，确定新建人工监测点的监测频次和自动监测点的发送频率，对现有人工监测的监测频次进行科学调整。
4、统一规范标准，在整体框架下进行系统建设
系统工作统一采用北京时间作为标准计时基准，日界统一为北京时间8时，水资源信息采集站点每日首次报信时间遵从水文或防汛部门规定的每日首次报信时间即8时为准。
位置描述使用全球定位系统GPS对水资源信息采集站点的坐标定位，统一采用2000地心坐标系统纬度坐标进行位置描述。已有数据将逐步过渡到2000地心坐标系。绝对高程基准采用1985黄海高程基准，对确需采用地方基准或相对基准进行水位观测的测站，进行地表水水体水位流量关系转换时，将在其预处理环节先行滤除因高程基准不统一导致的测验误差。在线信息传输采用GPRS为主信道，部分点可根据实际情况采用GSM作为备用信道，以进行突发事件发生时的应急信息传输，满足应急监测的需求。
三、水资源信息采集与传输系统结构
水资源信息采集与传输系统是根据水资源管理的业务需求，对取水口、水功能区、水源地、地下水、重要控制断面等信息进行采集，通过无线GPRS网络或有线数据传输网络，将信息自动发送或由人工录入的方式传送至省接收中心，为业务管理工作提供及时准确的信息来源。信息采集与传输系统由监测终端、接收中心及传输网络构成。
1.监测终端
监测终端安装在各取水口、水功能区、水源地、重要控制断面、地下水等各类信息采集点，通过采集模块采集各类传感器的数据，存储并通过传输网络将数据传送至接收中心。
监测终端技术要求如下：
（1）支持自报和查询应答两种工作模式，实时采集现场数据并存储；
（2）定时或根据中心站指令通过传输网络发送数据；
（3）接收远程设置命令，设定各项工作参数；
（4）具有数据自记功能，最小数据采样频率为4小时，数据保存容量大于7天；
（5）具有备用电源系统，当交流电源停电后，应能保证连续工作7天以上；
（6）具备EIA-RS-485或EIA-RS-232C通讯功能。
2.接收中心
接收中心接收处理各监测点发送的数据，计算处理后进入相应的数据库，向各类用户提供数据应用服务。
接收中心具体实现以下功能：
（1）接收和处理来自采集终端发送的数据，并将实时量通过业务换算关系转换成管理所需的数据表现形式；
（2）对采集终端进行远程管理，完成参数设定、时钟校正等功能；
（3）建立数据库，保存各类业务数据，并向用户提供数据检索、统计、报表等服务；
（4）具有终端管理功能，完成监测点的增加、删除及维护工作；
（5）提供数据接口，定时接收和发送给其他服务器数据。
3.传输网络
目前，通讯系统传输网络主要分为5种：PSTN通讯、超短波通讯、GSM通讯、GPRS通讯以及卫星通讯。 （1）PSTN通讯
所谓公用电话交换网（PSTN——Public Switch Telephone Network），即我们日常生活中常用的电话网。PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。尽管PSTN在进行数据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍不可替代的联网介质（技术）。
（2）超短波通讯
用超短波通讯进行数据传输，一般均采用調频模式进行，因而电台的通讯覆盖面相应较小，大一点的系统需要靠建立一级或多级中继站来增加覆盖面。地处复杂位置的网站（如四面环山）还必须通过加高天线和增加通信机的发射功率，才能保证通信的有效性。此外复杂的干扰源（电力线路、铁路交通、工矿设备等）也对超短波通讯造成很大影响。
（3）GSM通讯
泛欧数字蜂窝系统（GSM）是欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。系统构造较复杂，应用的频段在890MHz～915MHz，数字话音的传输低到6Kbps或更低。水务监测系统一般应用它的短信功能，在那些无法建设通讯网络而公用移动网络可以覆盖到的测站可以应用这种短信方式，这种方式一般不受距离限制。
（4）卫星通讯
水利卫星通讯组网主要有两种方式。一种是通过VSAT卫星组网，另一种是通过国际海事卫星组织的Inmarsat卫星进行通讯组网。VSAT卫星工作在Ku波段，一般采用1m以上的蝶形天线进行数据的收发。水情自动测报系统中，系统工作的重要时段往往是降雨或云层较厚的时间，而这段时间的数据传输又是至关重要的。要解决这一问题，降低雨衰的影响，就必须增加接收天线的面积或增加通信机发射次数，设备投资大、费用高。
（5）GPRS通讯
GPRS是General Packet Radio Service的英文简称，中文为通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以“分组”的形式传送资料用户手上。根据水资源信息采集特点，结合通讯传输技术发展现状，浙江省水资源信息采集系统采用的传输网络主要为GPRS，在特殊地点如无线信号无法覆盖区域采用PSTN方式传输数据。
参考文献
[1] 《计算机、网络设备及布线安装工程》.
[2] 《浙江省水利信息化建设“十一五”规划》.
[3] 《水资源实时监控系统建设技术导则》SL/Z349-2006.