【文章內(nèi)容簡介】 制面積 50 萬畝設(shè)點。對于土壤和地形條件比較一致的地區(qū)，單站控制面積可適當(dāng)增加，土壤和地形條件變化大的地區(qū)，單站控制面積可適當(dāng) 減小。墑情信息采集點可采取固定式和移動式兩種，每 3 個固定測點中需要有一個雨量站。每個地（市）級防辦（旱情分中心）應(yīng)布設(shè) 1 個旱情實驗站，通過烘干法校正各墑情信息采集點數(shù)據(jù)，并依此校驗自動監(jiān)測的設(shè)備儀器；利用移動墑情信息采集設(shè)備，對墑情信息進(jìn)行巡測。 8 圖 旱情信息流程圖 土壤墑情采集深度設(shè)計。土壤墑情信息采集設(shè)計，應(yīng)滿足在不同土壤埋深情況下測量誤差最小化的原則。不同深度的土壤墑情測量點應(yīng)不少于三個，即監(jiān)測儀探頭插入監(jiān)測土層深度為 10cm、 20cm、 40（ 50） cm，各地也 可根據(jù)不同的土壤和作物類型進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾印? 墑情信息傳輸系統(tǒng)設(shè)計。土壤墑情信息傳輸系統(tǒng)就是通過有線或無線通信手段實現(xiàn)墑情信息的傳遞。由于墑情信息傳輸實時性要求不高，沒有必要采用專網(wǎng)或租用專門的通訊線路，各測點可采用 GSM 無線通信網(wǎng)作為主信道，在 GSM 信號不好的情況下，采用電話作為主信道。這樣不僅可以滿足信息傳輸?shù)男枰?，而且會大大降低系統(tǒng)建設(shè)成本和管理費用，方便快速實施。 墑情信息采集設(shè)備設(shè)計。根據(jù)墑情采集系統(tǒng)設(shè)計原則 ,墑情信息采集設(shè)備應(yīng)采用自動化程度高并通過權(quán)威部門認(rèn)定和國家質(zhì)監(jiān)部門認(rèn)證的自動采集儀 器，并由國家防辦和省防汛抗旱部門共同確定。它是集高精度傳國家防總 ?。ㄊ校┓擂k (旱情中 心 ) 地（市）防辦 (旱情分中心 ) 水利、氣象 縣（區(qū)）防辦 （旱情信息站） 墑情信息 采集點 水利、氣象 水利、氣象 農(nóng)業(yè)、 統(tǒng)計、社會經(jīng)濟等 農(nóng)業(yè)、統(tǒng)計、社會經(jīng)濟等 農(nóng)業(yè)、統(tǒng)計、社會經(jīng)濟等 9 感技術(shù)、 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)、 GSM 無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫存儲和處理等技術(shù)于一體的新一代的、具有先進(jìn)水平的土壤墑情采集儀器，可以實現(xiàn)無人值守情況下土壤墑情的自動采集、傳輸和存儲，為分析和預(yù)測土壤墑情變化提供終端實測數(shù)據(jù)。 圖 墑情信息流程圖 墑情信息采集及傳輸方式設(shè)計。墑情信息采集方式設(shè)計可采用遠(yuǎn)程召測、遠(yuǎn)程巡測和終端主動發(fā)送三種運行方式，三種運行方式均須建立在采集終端工作狀態(tài)正常且參數(shù)設(shè)置無誤的前提下。遠(yuǎn)程召測設(shè) 計要實現(xiàn)旱情分中心或旱情中心通過有線 （ PSTN） 或 GSM 無線通信網(wǎng)絡(luò)向采集終端發(fā)送指令，要求獲得當(dāng)前土壤含水率數(shù)據(jù)，采集終端接收到此指令后，利用土壤水分傳感器采集土壤含水率數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)編制發(fā)送給監(jiān)測中心。遠(yuǎn)程巡測設(shè)計要實現(xiàn)旱情分中心或旱情中心通過有線 （ PSTN） 或 GSM 無線通信網(wǎng)絡(luò)向采集終端發(fā)送指令，要求定時獲得土壤含水率數(shù)據(jù)，采集終端接收到此指令后，利用土壤水分傳感器定時采集土壤含水率數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)編制發(fā)送給監(jiān)測中心。終端主動發(fā)送設(shè)計要實現(xiàn)采集終端利用 PDA國家防總 省（市）防辦 (旱情中心 ) 地（市）防辦（旱情分中心） 縣（區(qū)）防辦（旱情信息站） 固定墑情監(jiān)測點 旱情試驗站 移動墑情監(jiān)測點 10 等設(shè)備向終端控制主板發(fā)送指令，要求發(fā)送當(dāng)前土壤 含水率數(shù)據(jù)，終端控制主板接收到此指令后，利用土壤水分傳感器采集土壤含水率數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)編制發(fā)送給監(jiān)測中心。 旱情信息采集系統(tǒng)設(shè)備配置 旱情信息站設(shè)備配置 表 旱情信息站設(shè)備配置 表 序號 設(shè)備名稱 數(shù) 量 1 數(shù)據(jù)接收前置機 1 2 數(shù)據(jù)接收計算機 1 3 避雷設(shè)備 1 4 穩(wěn)壓電源 1 5 打印設(shè)備 1 6 數(shù)據(jù)接收處理軟件 1 7 數(shù)據(jù)報送設(shè)備 1 固定墑情信息采集點設(shè)備配置 表 固定墑情信息采集點設(shè)備配置表 序號 設(shè)備名稱 數(shù) 量 1 土壤墑情探測儀 3 2 墑情遙測終端機 1 3 通信設(shè)備 1 4 電源設(shè)備 1 5 避雷設(shè)備 1 移動墑情信息采集點設(shè)備配置 表 移動墑情信息采集點設(shè)備配置表 序號 設(shè)備名稱 數(shù) 量 1 土壤水分傳感儀 1 2 數(shù)據(jù)采集終端 1 3 通信設(shè)備 1 4 電源設(shè)備 1 5 GPS 衛(wèi)星定位模塊 1 11 附注 上述設(shè)備配置為最基本配置，試點省（市）可根據(jù)實際情況適當(dāng)增加，概算可列入地方系統(tǒng)建設(shè)中。抗旱任務(wù)重并且地方經(jīng)濟基礎(chǔ)好的縣（區(qū)）可以建設(shè)自己的局域網(wǎng)，經(jīng)費自籌，列入本省防汛抗旱指揮系統(tǒng)項目或本地（市）信 息系統(tǒng)項目。 12 第三章 旱情信息通信系統(tǒng) 旱情信息通信設(shè)計的任務(wù)是通過構(gòu)建旱情信息報送通信網(wǎng)，使地域上十分分散的旱情信息站和墑情信息采集點所采集的各類旱情信息，包括移動墑情采集儀器獲取的實時墑情信息，能夠準(zhǔn)確、及時地傳輸?shù)胶登榉种行摹? 設(shè)計目標(biāo) 遵照《國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程初步設(shè)計大綱》的設(shè)計要求，為滿足各級抗旱管理部門抗旱減災(zāi)工作的實際需要，根據(jù)當(dāng)前旱情災(zāi)情統(tǒng)計制度的規(guī)定，旱情信息通信設(shè)計應(yīng)實現(xiàn)：所有的墑情信息采集點采集的信息在 12 小時之內(nèi)準(zhǔn)確傳到旱情分中心；所有的旱情信息站采集的信息在24 小時之內(nèi)準(zhǔn)確的 傳到旱情分中心的目標(biāo)。 設(shè)計原則 為實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)，旱情信息報送通信設(shè)計要求采用以下幾個主要關(guān)鍵技術(shù)： 應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù)，因地制宜組建以地（市）旱情分中心為數(shù)據(jù)匯集點的星形數(shù)字通信網(wǎng)，形成覆蓋試點?。ㄊ校┲攸c易旱地區(qū)的旱情信息采集系統(tǒng)； 系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程召測、遠(yuǎn)程巡測和終端主動發(fā)送兼容的工作體制。采用增量巡測與定時自報兼容的工作體制，對人工統(tǒng)計、整理和錄入信息要有反饋確認(rèn)的功能； 旱情信息報送通信網(wǎng)設(shè)計確保 95％以上旱情信息傳輸?shù)南到y(tǒng)暢通率； 遙測終端機采用基于休眠和遠(yuǎn)程喚醒的良好電源管理技術(shù)，提 高系統(tǒng)的可靠性。 13 旱情信息報送通信網(wǎng)的設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計 墑情信息采集點只向相關(guān)的旱情信息站傳遞信息，墑情信息采集點之間基本沒有數(shù)據(jù)交換問題；旱情信息站只向旱情分中心傳遞信息，旱情信息站之間不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以只需分別建立墑情信息采集點與旱情信息站、旱情信息站與旱情分中心之間的點對點通信，即建立以旱情信息站和旱情分中心為數(shù)據(jù)中心的雙層星形結(jié)構(gòu)即可滿足信息需求。即全部墑情信息采集點直接與旱情信息站通信，旱情信息站直接與旱情分中心通信。 功能設(shè)計和技術(shù)要求 功能設(shè)計 旱情信息報送通信網(wǎng)包含旱情信息站、墑情信息采集點 和旱情分中心。各類站點的功能是： 旱情信息站和墑情信息采集點 （ 1） 在墑情信息采集點終端機的控制下，按《旱情信息統(tǒng)計上報制定》規(guī)定段次，自動完成定時上報和在旱情嚴(yán)重時期的加報； （ 2） 接受分中心的查詢、召測和巡測； （ 3） 確保信道 95％以上的通暢率； （ 4） 旱情信息站的統(tǒng)計信息，能通過人工方式上報； （ 5） 具有遠(yuǎn)程工作設(shè)定和工作參數(shù)修改的功能； （ 6） 具有良好的電源管理和通信管理功能，包括向分中心報告電源狀態(tài)信息。 旱情分中心 （ 1） 全天候值守、定時接收墑情信息采集點和旱情信息站主動發(fā)送的旱情信息，定時接收各站點通信設(shè)備工作狀態(tài)信息； 14 （ 2） 向旱情信息站發(fā)指令，能主動查詢、召測和巡測數(shù)據(jù)； （ 3） 對所接收的信息進(jìn)行解碼、合理性檢查、糾錯，并按要素分類進(jìn)行存儲； （ 4） 向?。ㄊ校┖登橹行纳蠄蠛登樾畔ⅲ? （ 5） 對墑情信息采集點和旱情信息站進(jìn)行遠(yuǎn)程工作設(shè)定和工作參數(shù)修改等，包括校時、旱情報送時段的變更和開機、關(guān)機等； （ 6） 具有與鄰近水情分中心聯(lián)網(wǎng)的功能，實現(xiàn)信息共享； （ 7） 具有良好的電源管理和通信管理功能。 技術(shù)要求 旱情信息報送通信設(shè)施 設(shè)備包括具備人工輸入信息功能的測站終端單元和旱情分中心的實時信息接收控制機。各旱情信息報送通信設(shè)施設(shè)備的主要技術(shù)要求如下： 測站終端單元 測站終端單元包括帶有人工輸入信息功能的數(shù)傳儀、電源設(shè)備、有線或移動通信設(shè)備等，能完成旱情信息提取和發(fā)送功能。 （ 1） 環(huán)境條件：工作溫度 10℃～ 45℃，工作濕度≤ 95%（ 40℃）； （ 2） 可靠性指標(biāo)：在正常維護(hù)條件下，設(shè)備的 MTBF≥ 25000 小時； （ 3） 系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程召測、遠(yuǎn)程巡測和終端主動發(fā)送兼容的工作體制。采用增量巡測與定時自報兼容的工作體制，對人工統(tǒng)計、整理和 錄入信息要有反饋確認(rèn)的功能； （ 4） 遙測終端具有人工輸入信息接口，實現(xiàn)人工鍵入信息的發(fā)送； （ 5） 遙測終端具有與有線電話、移動電話、中高速數(shù)字電路的任意兩種信道相連的接口。 人工輸入信息裝置 提供人工鍵入信息的輸入和發(fā)送裝置，輸入形式由試點?。ㄊ校┳孕幸?guī)定。 15 實時旱情接收控制機 （ 1） 硬件性能 實時旱情接收控制機兩臺，互為備份。硬件配置分別為：主頻 以上，內(nèi)存 512MB 以上，硬盤 80GB 以上，同時具有一個 寸軟驅(qū)、一個光驅(qū)和 4 個 RS232C 端口、 1 個局域網(wǎng)口。 （ 2） 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)為 WINDOWS NT、 2020 或 XP。 （ 3） 應(yīng)用軟件功能 ? 能同時接收至少兩種通信信道上報的實時旱情，并采用相應(yīng)的檢驗措施和技術(shù)，保證數(shù)據(jù)的正確性； ? 能檢測信道和測站設(shè)備的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障時，及時報警； ? 能存儲一年的原始數(shù)據(jù)和旱情數(shù)據(jù)； ? 能對接收到的旱情數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計； ? 對旱情報文、流水號、統(tǒng)計值等進(jìn)行檢索。 工作體制和信息傳輸協(xié)議 工作體制 根據(jù)國家防汛抗旱指