旱情分中心初步设计指导书(编辑修改稿)

旱情分中心初步设计指导书(编辑修改稿)内容摘要：

面积 50 万亩设点。 对于土壤和地形条件比较一致的地区，单站控制面积可适当增加，土壤和地形条件变化大的地区，单站控制面积可适当 减小。 墒情信息采集点可采取固定式和移动式两种，每 3 个固定测点中需要有一个雨量站。 每个地（市）级防办（旱情分中心）应布设 1 个旱情实验站，通过烘干法校正各墒情信息采集点数据，并依此校验自动监测的设备仪器；利用移动墒情信息采集设备，对墒情信息进行巡测。 8 图 旱情信息流程图 土壤墒情采集深度设计。 土壤墒情信息采集设计，应满足在不同土壤埋深情况下测量误差最小化的原则。 不同深度的土壤墒情测量点应不少于三个，即监测仪探头插入监测土层深度为 10cm、 20cm、 40（ 50） cm，各地也 可根据不同的土壤和作物类型进行适当的增加。 墒情信息传输系统设计。 土壤墒情信息传输系统就是通过有线或无线通信手段实现墒情信息的传递。 由于墒情信息传输实时性要求不高，没有必要采用专网或租用专门的通讯线路，各测点可采用 GSM 无线通信网作为主信道，在 GSM 信号不好的情况下，采用电话作为主信道。 这样不仅可以满足信息传输的需要，而且会大大降低系统建设成本和管理费用，方便快速实施。 墒情信息采集设备设计。 根据墒情采集系统设计原则 ,墒情信息采集设备应采用自动化程度高并通过权威部门认定和国家质监部门认证的自动采集仪 器，并由国家防办和省防汛抗旱部门共同确定。 它是集高精度传国家防总 省（市）防办 (旱情中 心 ) 地（市）防办 (旱情分中心 ) 水利、气象 县（区）防办 （旱情信息站） 墒情信息 采集点 水利、气象 水利、气象 农业、 统计、社会经济等 农业、统计、社会经济等 农业、统计、社会经济等 9 感技术、 GPS 卫星定位技术、 GSM 无线通信技术、数据库存储和处理等技术于一体的新一代的、具有先进水平的土壤墒情采集仪器，可以实现无人值守情况下土壤墒情的自动采集、传输和存储，为分析和预测土壤墒情变化提供终端实测数据。 图 墒情信息流程图 墒情信息采集及传输方式设计。 墒情信息采集方式设计可采用远程召测、远程巡测和终端主动发送三种运行方式，三种运行方式均须建立在采集终端工作状态正常且参数设置无误的前提下。 远程召测设 计要实现旱情分中心或旱情中心通过有线 （ PSTN） 或 GSM 无线通信网络向采集终端发送指令，要求获得当前土壤含水率数据，采集终端接收到此指令后，利用土壤水分传感器采集土壤含水率数据，并将数据编制发送给监测中心。 远程巡测设计要实现旱情分中心或旱情中心通过有线 （ PSTN） 或 GSM 无线通信网络向采集终端发送指令，要求定时获得土壤含水率数据，采集终端接收到此指令后，利用土壤水分传感器定时采集土壤含水率数据，并将数据编制发送给监测中心。 终端主动发送设计要实现采集终端利用 PDA国家防总 省（市）防办 (旱情中心 ) 地（市）防办（旱情分中心） 县（区）防办（旱情信息站） 固定墒情监测点 旱情试验站 移动墒情监测点 10 等设备向终端控制主板发送指令，要求发送当前土壤 含水率数据，终端控制主板接收到此指令后，利用土壤水分传感器采集土壤含水率数据，并将数据编制发送给监测中心。 旱情信息采集系统设备配置 旱情信息站设备配置 表 旱情信息站设备配置 表 序号 设备名称 数 量 1 数据接收前置机 1 2 数据接收计算机 1 3 避雷设备 1 4 稳压电源 1 5 打印设备 1 6 数据接收处理软件 1 7 数据报送设备 1 固定墒情信息采集点设备配置 表 固定墒情信息采集点设备配置表 序号 设备名称 数 量 1 土壤墒情探测仪 3 2 墒情遥测终端机 1 3 通信设备 1 4 电源设备 1 5 避雷设备 1 移动墒情信息采集点设备配置 表 移动墒情信息采集点设备配置表 序号 设备名称 数 量 1 土壤水分传感仪 1 2 数据采集终端 1 3 通信设备 1 4 电源设备 1 5 GPS 卫星定位模块 1 11 附注 上述设备配置为最基本配置，试点省（市）可根据实际情况适当增加，概算可列入地方系统建设中。 抗旱任务重并且地方经济基础好的县（区）可以建设自己的局域网，经费自筹，列入本省防汛抗旱指挥系统项目或本地（市）信 息系统项目。 12 第三章 旱情信息通信系统 旱情信息通信设计的任务是通过构建旱情信息报送通信网，使地域上十分分散的旱情信息站和墒情信息采集点所采集的各类旱情信息，包括移动墒情采集仪器获取的实时墒情信息，能够准确、及时地传输到旱情分中心。 设计目标 遵照《国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计大纲》的设计要求，为满足各级抗旱管理部门抗旱减灾工作的实际需要，根据当前旱情灾情统计制度的规定，旱情信息通信设计应实现：所有的墒情信息采集点采集的信息在 12 小时之内准确传到旱情分中心；所有的旱情信息站采集的信息在24 小时之内准确的 传到旱情分中心的目标。 设计原则 为实现设计目标，旱情信息报送通信设计要求采用以下几个主要关键技术： 应用现代通信技术，因地制宜组建以地（市）旱情分中心为数据汇集点的星形数字通信网，形成覆盖试点省（市）重点易旱地区的旱情信息采集系统； 系统采用远程召测、远程巡测和终端主动发送兼容的工作体制。 采用增量巡测与定时自报兼容的工作体制，对人工统计、整理和录入信息要有反馈确认的功能； 旱情信息报送通信网设计确保 95％以上旱情信息传输的系统畅通率； 遥测终端机采用基于休眠和远程唤醒的良好电源管理技术，提 高系统的可靠性。 13 旱情信息报送通信网的设计 结构设计 墒情信息采集点只向相关的旱情信息站传递信息，墒情信息采集点之间基本没有数据交换问题；旱情信息站只向旱情分中心传递信息，旱情信息站之间不进行数据交换，所以只需分别建立墒情信息采集点与旱情信息站、旱情信息站与旱情分中心之间的点对点通信，即建立以旱情信息站和旱情分中心为数据中心的双层星形结构即可满足信息需求。 即全部墒情信息采集点直接与旱情信息站通信，旱情信息站直接与旱情分中心通信。 功能设计和技术要求 功能设计 旱情信息报送通信网包含旱情信息站、墒情信息采集点 和旱情分中心。 各类站点的功能是： 旱情信息站和墒情信息采集点 （ 1） 在墒情信息采集点终端机的控制下，按《旱情信息统计上报制定》规定段次，自动完成定时上报和在旱情严重时期的加报； （ 2） 接受分中心的查询、召测和巡测； （ 3） 确保信道 95％以上的通畅率； （ 4） 旱情信息站的统计信息，能通过人工方式上报； （ 5） 具有远程工作设定和工作参数修改的功能； （ 6） 具有良好的电源管理和通信管理功能，包括向分中心报告电源状态信息。 旱情分中心 （ 1） 全天候值守、定时接收墒情信息采集点和旱情信息站主动发送的旱情信息，定时接收各站点通信设备工作状态信息； 14 （ 2） 向旱情信息站发指令，能主动查询、召测和巡测数据； （ 3） 对所接收的信息进行解码、合理性检查、纠错，并按要素分类进行存储； （ 4） 向省（市）旱情中心上报旱情信息； （ 5） 对墒情信息采集点和旱情信息站进行远程工作设定和工作参数修改等，包括校时、旱情报送时段的变更和开机、关机等； （ 6） 具有与邻近水情分中心联网的功能，实现信息共享； （ 7） 具有良好的电源管理和通信管理功能。 技术要求 旱情信息报送通信设施 设备包括具备人工输入信息功能的测站终端单元和旱情分中心的实时信息接收控制机。 各旱情信息报送通信设施设备的主要技术要求如下： 测站终端单元 测站终端单元包括带有人工输入信息功能的数传仪、电源设备、有线或移动通信设备等，能完成旱情信息提取和发送功能。 （ 1） 环境条件：工作温度 10℃～ 45℃，工作湿度≤ 95%（ 40℃）； （ 2） 可靠性指标：在正常维护条件下，设备的 MTBF≥ 25000 小时； （ 3） 系统采用远程召测、远程巡测和终端主动发送兼容的工作体制。 采用增量巡测与定时自报兼容的工作体制，对人工统计、整理和 录入信息要有反馈确认的功能； （ 4） 遥测终端具有人工输入信息接口，实现人工键入信息的发送； （ 5） 遥测终端具有与有线电话、移动电话、中高速数字电路的任意两种信道相连的接口。 人工输入信息装置 提供人工键入信息的输入和发送装置，输入形式由试点省（市）自行规定。 15 实时旱情接收控制机 （ 1） 硬件性能 实时旱情接收控制机两台，互为备份。 硬件配置分别为：主频 以上，内存 512MB 以上，硬盘 80GB 以上，同时具有一个 寸软驱、一个光驱和 4 个 RS232C 端口、 1 个局域网口。 （ 2） 系统软件 操作系统为 WINDOWS NT、 2020 或 XP。 （ 3） 应用软件功能  能同时接收至少两种通信信道上报的实时旱情，并采用相应的检验措施和技术，保证数据的正确性；  能检测信道和测站设备的工作状态，发现故障时，及时报警；  能存储一年的原始数据和旱情数据；  能对接收到的旱情数据进行分类统计；  对旱情报文、流水号、统计值等进行检索。 工作体制和信息传输协议 工作体制 根据国家防汛抗旱指挥系统。