某水库自动化系统工程投标技术方案说明书9月8日(kfb)(3)

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要求而定，造价在一万多美元左右。一个KU波段的端站重量大约有80公斤左右，野外搬运不太方便，主要用于固定站点的建设，KU波段抗雨衰能力较弱。

2.3.3 数据平台比较

两种卫星数据平台的各项参数指标见表2.1。

表 2.1 数据平台比较

项 目 海事卫星Inmarsat-C 终端一星L波段 通信频段 地面站一星C波段 天线尺寸 雨衰 转输速度 反馈、重发 适合报文长度 报文传送时间 数传质量 可靠性 功耗 体积 安装、维护 设备费用 适用水文站 螺旋式0.124m(D)*0.15m(H) 雨强大于100mm/h中断 600bps 有 短报文 中 良好 良好 小 小 简单 约3.0/4.0万元(含天线) 小信息量的雨量、水文站 12GHz--14 GHz (D)1.2m—1.8m 雨强大于80mm/h中断 19.2/128kbps 有 任意报文 短 良好 良好 较大 较大 较复杂 约4.8/5.2万元 水文信息量大的水位站、水陆站、集合转发站 Ku波段 通讯卫星(VSAT) Inmarsat-C的费用分为两部分：

1. 终端户，2000元人民币/台，为一次性收费。

2. 通信费，无预付金及月租费，按发端通信时间计费。应用在水情测报系统中属于数据传输类，按发送数据包计费，每包1.40元。

VAST的费用：按水利部要求，目前暂时收取通信运行费和一次性资源费。

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2.3.4 方案比选

Inmarsat-C与VSAT系统从投资及使用成本上考虑，Inmarsat-C的设备要比VSAT便宜。如果全部使用VSAT组卫星网，不仅造价太高，并且可靠性也远不如Inmarsat-C卫星。Inmarsat-C虽然需要一定的运行费用，但并不很多，可以为管理单位所接受。

Inmarsat-C卫星通信终端设备小巧，天线尺寸也很小，便于安装调试，系统能耗低，可以用蓄电池和太阳能供电，特别适用于偏远山区。尤其是工作在L波段雨衰影响小，可以在恶劣环境中可靠地工作。使用该卫星系统传送短信息，优点非常显著。

由于本系统工程地跨两省市，在运行管理方面难度较大，要求系统设备尽可能简单小巧，可靠性高，便于当地管理与维护。通过以上分析，我方认为采用Inmarsat-C卫星作为雨量遥测站和水文遥测站的传输系统是合适的。

拟采用的Inmarsat-C系统是一个存储转发式(Store & Forward)双向卫星通信系统，采用数字化技术，可向用户提供卫星全球覆盖区内移动或固定数据通信和传递定位报告信息，其通信速率为600bit/s，工作在标准的移动卫星通信L频段(1.5/1.6GHz)，卫星带宽34MHz。

Inmarsat-C终端的通信方式有两种：电文方式和数据报告方式。在本系统中采用数据报告方式，是利用信令信道传送小批量数据，一次最多传送32个字节。数据报告方式分为两种，一是移动终端到陆地用户数据报告方式，信号到达地面转接站后再经由地面PSDN、PSTN网或VSAT等其它方式到达陆地用户；另一种是移动终端到移动终端的数据报告方式。本系统采用第二种方式作为固定测站到中心站的数据遥测。数据报告方式的传送时间比较短，从发端到接收端为40秒左右，非常适合于雨水情遥测传输数据快和信息量小的特点。对于2000个终端的系统，在合理安排后，报文收集时间可在20分钟内完成，本系统通过卫星传送的只有三十多个测站，因此只需很短的时间。

2.4 遥测站布置及测报网络结构

本系统网络通信系统采用Inmarsat-C点到点数据报告方式，根据测报网络规模、信息流向、地形地貌等条件，本测报系统由1个中心站(密云水库)、3个分中心(怀柔县、延庆县、密云县)、33个海事卫星遥测站(其中4个水位站，33个雨量站)、库区区间4条支流新建4处巡测站(窑子洼、兵马营、桑园、葡萄园，即4处水位站，4处雨量站)，形成37个遥测站点(37个雨量站，8个水位站)，其测站情况见表2.2。

在网络拓扑图2.1中，37个卫星遥测站把实时采集到的信息通过Inmarsat-C终端发

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送到中心站密云水库管理所，把各个站点实时采集到的雨量、水位值进行存储、分析、显示、查询、调度、预报等。三个分中心站(密云县、延庆县和怀柔县)通过PSTN同中心站进行数据通讯，也可以完成数据的存储、分析、显示、查询、调度、预报等功能。

表2.2 密云水库雨水情测报系统测站表

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 站名 测站类型 测报数据 雨量 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 通信方式 卫星 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 设备安装方式 地 址 密云水库管理处 密云县防办 延庆县防办 怀柔县防办 水位 超短波 √ √ √ √ 密云水库 中心站 密云县 延庆县 怀柔县 小坝子 上黄旗 大 阁 石人沟 虎什哈 安纯沟门 分中心站 分中心站 分中心站 雨量 雨量 水文 雨量 雨量 雨量 水文 雨量 水文 水库 雨量 水文 雨量 雨量 水文 雨量 雨量 雨量 雨量 雨量 水文 水库 水库 雨量 水库 雨量 水库 雨量 金属筒式 河北省丰宁县小坝子村 金属筒式 河北省丰宁县上黄旗村 站房式 河北省丰宁县大阁镇四道河村 金属筒式 河北省丰宁县石人沟村 金属筒式 河北省滦平县虎什哈村 金属筒式 河北省滦平县安纯沟门村 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 河北省滦平县付家店满族乡戴营村 密云县新城子乡政府 密云水库下会水文站 河北省赤城县云州水库 河北省赤城县 河北省赤城县后城乡骆驼山村 戴 营 新城子 下 会 云 州 刁 鹗 下 堡 黑龙山 东万口 三道营 长哨营 千家店 汤河口 四 海 张家坟 白 河 潮 河 白马关 半城子 六道河 遥桥峪 琉璃庙 金属筒式 河北省赤城县黑龙山村 金属筒式 河北省赤城县东万口村 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 河北省赤城县东卯乡三道营村 怀柔县喇叭沟门乡政府 怀柔县长哨营乡政府 延庆县千家店镇政府 怀柔县汤河口镇政府 延庆县四海镇政府 密云水库 密云水库 密云水库 密云县番字牌白马关村 密云县半城子水库 河北省兴隆县六道河村 密云县遥桥峪水库 怀柔县琉璃庙镇政府 74

16 喇叭沟门 密云水库自动化系统工程（0610-BJE02070/2）投标文件

29 30 31 32 33 34 35 36 37 碾 子 河 东 白 草 白河堡 宝山寺 窑子洼 葡萄园 桑园 兵马营 雨量 雨量 雨量 水库 雨量 巡测站 巡测站 巡测站 巡测站 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 站房式 怀柔县碾子乡政府 金属筒式 河北省丰宁县河东村 金属筒式 河北省赤城县白草村 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 站房式 延庆县白河堡水库 怀柔县宝山寺乡政府 密云县境内白马关河 密云县境内清水河 密云县境内安达木河 密云县境内忙牛河

图2.1 网络拓扑图

2.5 遥测站设备

遥测站的设备配置见图2.2。

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图2.2 遥测站设备

2.5.1 传感器 2.5.1.1 浮子式水位计

目前市场上成熟的传感器主要有浮子式水位计、非接触超声波水文计、压力式水位计、遥测电子水尺等产品。非接触超声波水位计不需要建测井，现场安装时要考虑安装位置的合理性、支架的稳定性、安全性、易操作性，及设备运行的可靠性，此仪器的分辨率最高在2cm左右；压力式水位计不需要建测井、安装简易，但是其测量精度受大气压力、波浪、流速、含沙量等因素的影响较大；遥测电子水尺是近来一种成熟稳定的新型水位测量仪器，此仪器解决了浮子式、超声波式、压力式测量装置存在的缺点和问题，设备安装灵活、方便，测量误差小于1cm，具有脱水标志，不需要建测井，不受泥沙淤积、温度、漂浮物、结冰、水质、泡沫等因素的影响，受自身仪器的限制量程最大在4096cm，若增加量程则需多节水尺串联。

浮子式水位计是目前使用最多的水位计，在国内水文站使用比例达90%以上，在世界上也是最主要的水位计。南京自动化研究所的WFH-2型细井式遥测水位计，由水位传感器部分和水位显示器部分组成，自身配套后，可有线遥测实时水位，使用于江河、湖泊、水库、渠道、地下水及各种水工建筑物的水位测量。

1. 仪器结构与工作原理

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