全國水庫通信項目建議書編制(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 用 C 類工作，以提高效率。接收機是典型的調頻式超外差接收機。載波終端將基帶信號變換為二線話音信號，接通用戶或接至市話交換設備。天線一般采用結構簡單、增益較高、方向性較好的三單元或五單元八木天線。在接近微波段的高頻端，也可采用角形反射面天線等。超短波電臺的中繼臺則僅有通達兩個方向的發射機和接收機，以及相應的天線。 注意問題在水庫通信中使用超短波通信要注意下述幾方面：（1）模擬技術與數字技術的更新換代數字化電臺的頻譜利用率高、話音質量好、數據傳輸功能強，在采購設備要優先考慮數字式設備。但模擬式電臺/對講機技術已經十分成熟，價格也很便宜，在很長一段時間內還將繼續應用，并向體積小、成本低、功能強、更商品化的方向發展。在一定的時間內這二種方式設備將發揮各自特點共同發展。（2）如何節省超短波的頻譜資源超短波通信采用單工通信工作方式節省頻譜資源，單工機又分為同頻單工機（或稱單頻機）和異頻單工機（或稱雙頻機、準雙工機）。同頻單工機是指發射和接收都工作在同一頻率上，能最有效地使用頻率資源。異頻單工機只是在有中轉臺的無線電通信系統中使用，現在很多單工機既能同頻工作又能異頻工作。從頻譜管理上，水庫與河流的分布地域廣，在偏僻地區、山嶺之間地區的超短波通信頻譜可重復利用，這樣可節省分給水利部門的頻譜資源。（3）如何選用對講機對講機是點對點通話的常用設備，但其種類繁多。對講機分為專業機和民用機兩類。專業機的發射功率大于 4W（目前最多見的是 4W 和 5W），通話距離一般在 0～10km，主要滿足對通話距離要求較遠的應用。此類機器價格較高，16 / 38常用的有：摩托羅拉 GP88s , GP2022 ，健伍 TK3107, TK3207，威泰克斯 VX160,VX218,艾可慕 ICF26 等。民用普通對講機的發射功率不大于 ,其通話距離一般在 0～3 公里,主要滿足近距離的應用，此類機器價格較低，產品有：摩托羅拉T5628，T5728，T6200c，T7618 ，A8 等。還有一類對講機介于專業機和民用機之間，發射功率為 2W 左右，實際通話距離大約在 4 公里內。常見的機型有南方貝爾 2290ZWP 等。這類對講機主要滿足對通話距離有一定要求，對機器的價格也要求不要太高的使用者。 適用范圍超短波通信適用于沒有高山阻隔，地形比較平坦且距離較近的水庫報汛點與接收點之間的通信；對講機適用于距離在 3～5km 以內的點對點報汛通信。超短波電臺和對講機通信的設備成本和運行維護費用比較低，適用于投資額較小的項目。短波通信短波通信采用地波和天波兩種方式傳播，主要以天波方式傳播，天波傳播方式是通過地球大氣層上部的電離層進行折、反射，可以到達很遠的距離，多次反射可以實現遠距離通信，但短波通信在 20km～120km 之間存在盲區。 系統組成由于短波信道的特點，短波通信在水庫和水利通信中主要傳輸語音和低速數據，短波通信基本用途有：（1）點到點和組網話音通信，實現指揮調度和遇險報警通信。（2）數據信息傳輸。短波電臺配置調制解調器，在網內可以進行數據通信，自動傳輸水文和水情信息，組成自動水文或水情測報系統。利用短波電臺進行遇險報警通信的優點是：（1）不需要鋪設光（電）纜或傳輸線。（2）可以用于應急機動通信和移動中通信，在發生防汛抗洪的突發事件中，17 / 38應急機動通信車上要配備的多種通信設備內可包含短波電臺。短波遇險報警通信的缺點是信道不穩定，傳輸速率低，傳輸質量差。短波通信解決方案的示意圖如圖 21。水庫庫區、村鎮和市/縣水利局配置短波電臺，就可以組成一個短波通話網，該網絡具有群呼、組呼和單呼等功能。 水 庫 山 峰村 鎮山 峰庫 區 水 利 局短 波 電臺地 面 公 網短 波 電 臺圖 21 短波通信示意圖以市/縣水利局為中心節點，與若干個村鎮和水庫庫區的通信點之間組成樹型網絡結構，網絡拓撲示意圖見圖 22。市 /縣水 利 局村 鎮 1庫 區通 信 點 1庫 區通 信 點 n庫 區通 信 點 2 村 鎮 2 村 鎮 N短 波 通 信 網通 信 群 1通 信 群 2 通 信 群 N圖 22 短波通信網拓撲圖 電臺設備短波通信電臺經歷了從模擬式到數字式的轉變，目前電臺質量較好的品牌有柯頓（Codan）電臺、I 電臺等。柯頓（Codan）NGT 系列短波電臺，電臺主機分為 SR、VR、CR 三種型號。18 / 38這三種型號都采用柯頓（Codan）的 HF 射頻技術，主機的技術性能指標相同。三個系統都具有可選的自動鏈路管理（CALM）能力和可選的 GPS、傳真、數據、電子郵件功能。NGT VR 電臺的標準配置還具有便攜式特點，而且呼叫功能和遠程診斷功能是可選的。柯頓（Codan ）NGT CR 是 2022 年針對中國市場設計推出的新機型，性能與 NGT VR 接近，但信道由 20 增為 100 個，菜單屏幕由西文顯示實現中文顯示。 注意問題我國許多中小型水庫至今仍有大量的模擬式短波電臺在工作，模擬式短波電臺通信質量不好、組網能力差，以短波通信方式解決水庫通信應注意的問題有：（1）推廣采用數字化短波電臺短波通信將走向數字化、網絡化，因此要選用現代數字化短波電臺設備來規范和改造短波通信網，使水利部門的短波通信質量得到提高，短波通信組網水平上一個臺階。 （2）改造和改善現有的模擬短波電臺網對已有的模擬短波電臺網應逐步改造，如果在繼續使用時可以進行局部改善通信功能和通信質量，如，購買一些含有數字處理濾波技術的音頻濾波裝置，接在電臺音頻輸出，可以降低噪聲，改善話音質量。（3）妥善解決短波盲區由于傳播機理，地波和天波都覆蓋不到的區域（20～120km）是短波通信盲區，解決盲區有兩個途徑：盡量加強地波場強，延長地波傳播距離；抬高天線輻射仰角，縮短天波落地距離。（4）消除短波噪聲短波通信噪聲有插入噪聲、背景混雜噪聲和附加噪聲等。利用“靜噪”功能，可抑制插入噪聲。利用 DSP 數字單端消噪技術，可解決背景混雜噪聲，目前也有單獨的濾噪器產品供人們選用。附加噪聲是由于安裝電臺的地點、位置、安裝條件等方面的原因所產生，要針對具體情況具體解決。19 / 38（5）改善短波通信質量的方法改善短波通信質量要利用預測預報正確選用工作頻率；按用途選購優質天線，正確架設天線，選用合適饋線，做好匹配連接；選用電氣特性參數好、工藝結構好、使用功能好的優質電臺。 適用范圍短波通信適用于距離比較遠，途中又有高山阻隔，用超短波溝通十分困難的水庫報汛點與接收點之間的通信。短波方案也適用于防汛指揮機構與水庫之間的組網通信。短波電臺的設備成本和運行維護費用相差范圍較大，可根據項目投資額和實際需求靈活選用。微波通信微波通信由于通信容量大、抗干擾、抗摧毀性強以及設備小、機動性好等特點，而成為中、大容量業務的主要通信手段，不但廣泛應用于軍事戰略、戰役和戰術通信，同時也是民用引接、應急搶通線路不可或缺的手段。在民用領域作為干線傳輸的備份和補充，在邊遠地區和專用通信網中為用戶提供基本業務，在城市中的短距離支線連接中也發揮了重要作用。水利部門許多地處偏遠地區的中小水庫、灌區等單位，由于受傳統通信技術的局限，很難實現大量數據的實時共享。采用以微波通信技術為核心的新型通信平臺具有技術先進、投資較省、效益顯著等優點，是中小型水庫大中容量通信中的一種成本低、效益高的通信手段，其建設費用遠低于鋪設電纜的費用，并且建設速度快、抗災能力強。 系統組成微波鏈路由兩個微波端站組成，在水庫庫區和村鎮、市（縣）水利局分別設置微波端站，就可以進行水庫與村鎮、市（縣）水利局的通信，利用微波的水庫通信示意圖見圖 31。微波通信不但可以實現點對點通信，而且利用“一點多址”微波設備可以20 / 38實現組網通信，“一點多址”微波設備按其體制不同可組成網狀或星狀網絡拓撲結構。水 庫 庫 區 水 利 局村 鎮 地 面 公 網水 庫 山 峰山峰 設 備 設 備 設 備圖 31 利用微波的水庫通信示意圖利用微波進行水庫通信的優點是通信容量大、通信質量高、網絡可以自動運行，做到無人值守等，其缺點是系統設備比短波復雜。 設備根據水庫防汛通信的特點，微波通信系統可以設計成 2 個端站分別固定于水庫和防汛指揮部。一跳微波鏈路由兩個微波端站組成，如圖 32 所示。圖 32 數字微波通信系統每個典型的微波端站包括：微波接力機、群路組合器（選配）、復接器（選配）、天線、饋線、天線桿等，所有設備還可安裝在一輛通信車上，實現機動通信。主要設備清單見表 31。21 / 38表 31 微波通信端站主要設備清單序號 名稱 數量 備注微波接力機 1群路組合器 1 可選復接器 1～4 可選天線 1饋線 1天線桿 1通信車及方艙 1 可選 適用范圍微波通信信道可靠、穩定，傳輸速率高，通信質量好，適用于可以架設微波通信端站的山區水庫，微波通信一個端站一般也要幾萬到十余萬 RMB，雖然使用和維護簡單，但仍需一定的技術力量，因此微波通信解決方案適用于數據量大和有一定技術力量的地區使用。衛星通信相比地面通信，衛星通信具有通信距離遠，通信費用與通信距離無關，不受地理位置偏僻、人煙稀少和高山沙漠等惡劣環境影響，覆蓋面積大，能進行多址通信，廣播分發，通信線路穩定可靠，通信質量高，組網靈活簡單，適應性強，機動性好，維護成本相對低等特點。 VSAT 衛星通信衛星通信技術中的甚小口徑終端 VSAT 技術始于上世紀 80 年代初，其體積小、價格低、使用方便，倍受人們關注和重視。VSAT 從低速話音、數據發展到綜合業務，從窄帶通信發展到寬帶通信，從支持常規通信業務發展到支持互聯網業務和多媒體業務，現在，VSAT 技術已經向各種專門用途的方向發展，使用更方便、更經濟。DVBRCS(Digital Video Broadcasting amp。 Return Channel via 22 / 38Satillite)是 20 世紀末出現的寬帶 VSAT 衛星通信方案，該系統能為用戶提供高達 40～60Mbps 主站出站速率和 2Mbps 的遠端終端回傳速率，是基于 DVBRCS標準的新一代衛星通信系統，產品價格也大幅下降，目前已逐步成為 VSAT 衛星通信的主流技術標準。 系統組成DVBRCS 衛星通信系統采用 DVB 廣播和多頻時分多址（MFTDMA）、多點回傳的工作方式，中心站和遠端站以非對稱的前向和回傳鏈路速率實現雙向通信。網絡結構如圖 411 所示，圖中未表示出射頻前端設備，只表示出 DVBRCS 的終端設備、交換路由設備和業務接入設備等。遠端站由小口徑天線（、