水利通信系統
正文
水利管理和防汛中傳輸信息的專用通信系統。主要用於抗洪搶險、水利調度,以及各種水利管理自動化系統中的信息傳輸。它一般由一個中心站和若干個下屬站構成。每個通信站的基本設備有天線、饋線、無線電話機、用戶終端及電源等。水利管理基層單位多處於偏僻地區,交通不便,供電困難,地形也常常比較複雜,且通信業務量較多地集中於雨季。因此,水利專用通信系統,要能適應惡劣的氣候和地形條件,適用於不同通信距離,可以逐級聯網,設備要易於安裝、操作、維修、價格便宜。用於水利管理自動化系統的通信設備,要求工作可靠,功耗低。
建設水利通信系統必先進行無線電通信線路設計,選定通信站點位置,確定設備的技術指標,包括天線增益及其架設高度和方位、通信機技術規格、供電及防雷要求等,使所建設的通信系統具有最佳的性能價格比。
中國水利通信在20世紀50~60年代主要依靠郵電系統的公用通信網,和一些大型水利樞紐自行建設的專用有線電話。自70年代後開始建設以無線電傳輸為主的專用通信網。目前使用的幾種無線通信方式如下。
短波通信 頻率為 3~30兆赫。根據通信距離、地理緯度、季節、晝夜及太陽黑子活動選擇最佳工作頻率。由於短波頻率擁擠、 干擾嚴重、 易受電離層騷擾影響,所以通信可靠性差,且通信容量小、傳輸速率低,不宜作幹線通信。但其通信距離遠,不受地形及天氣影響,在水利通信業務中仍占重要地位。
超短波通信 頻率為30~1000兆赫。通信質量依賴於電波傳播機理。①視線傳播:收發之間無障礙阻隔,電波沿直線傳播,傳播損耗低,可靠性高。②障礙繞射傳播:收發之間有山峰等障礙阻隔,電波繞過障礙傳播。傳播損耗比視線傳播高,故採用與視線傳播同樣的通信設備,可靠性要明顯降低。③流星余跡傳播:電波從進入地球大氣層的流星余跡反射或散射傳播。由於流星余跡出現是斷續的,其數量及存留時間決定於緯度、季節、晝夜等因素,所以只能是間歇方式通信,且容量小,傳輸信息等待時間長,不能隨時傳送,不宜作幹線通信。突出的優點是通信距離可長達2000km,保密性好,且不受地形和天氣的影響。上述三種機理中常用的為視線傳播和障礙繞射傳播。
微波通信 習慣稱頻率高於1千兆赫,低於30千兆赫為微波頻段,系視距傳播。主要優點是通信容量大,可靠性高,多用於主幹線通信。缺點是需設中繼站,設備及土建投資高,值守人員多。
紅外線通信 典型工作波長在940×10-8m附近,為視距傳播。實用設備的傳輸距離約1~2km,為了延伸距離,增加覆蓋面積,可以串聯成鏈形網。突出優點是不受無線電法規約束,不受無線電干擾,可靠性極高,且價格低,適用於水利工程現場的遙測、遙控數據通信。