（一）设计目标和原则
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，要满足省级及以下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，旱情信息通信应当设计实现：所有的墒情信息采集点采集的信息在12h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24h之内准确的传到旱情分中心的目标。
为实现设计目标，旱情信息通信设计主要应遵循以下几个原则：
（1）应用现代通信技术，组建以旱情分中心为数据汇集点的星形数据通信网，形成覆盖全省乃至全国的旱情信息采集系统。
（2）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，具有增量巡测与定时自报兼容，对人工统计、整理和录入信息有反馈确认的功能。
（3）旱情信息报送通信网能确保95%以上旱情信息传输的系统畅通率。
（4）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，以提高系统的可靠性。
（二）旱情信息报送通信网设计
1.系统结构
墒情信息采集点向相关的旱情信息站传递信息，采用GSM通信方式。只要墒情信息传送到GSM网，就可分发到旱情信息站、旱情分中心、省旱情信息中心。墒情采集点之间基本没有数据交换问题；旱情信息站点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，所以只分别建立墒情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，即可满足旱情采集点直接与旱情信息站通信，旱情信息站直接与旱情信息分中心通信。墒情信息传输流程与墒情信息流程图一致。墒情信息流向如图5-3所示。
图5-3 墒情信息流向示意图
通信网结构为双层星形结构：墒情采集点向相关的旱情信息站传递墒情和其他旱情信息，旱情信息站收集到相关墒情信息采集点的墒情和其他墒情信息后，将墒情采集点传来的旱情信息连同本站采集的其他旱情一道传送到旱情分中心。旱情分中心与省旱情信息中心联网。墒情实验站和移动墒情监测的信息既传给旱情信息站，同时又直接传给旱情分中心。旱情信息通信网络结构见图5-4。
旱情信息系统的设计规模逐渐可发展为每个省有一个省级旱情信息中心，每个地市有一个旱情信息系统分中心，每个县设立一个旱情信息站（含实验站），每个镇建设一个墒情采集点。
2.系统功能
旱情信息系统保送网包括旱情信息站、墒情信息采集点和旱情信息分中心。各类站点的功能如下：
图5-4 旱情采集通信网络结构图
（1）墒情采集点。在墒情信息采集点终端机的控制下，自动完成定时上报任务；接受分中心的查询、召测和巡测；确保信息畅通率达到95%；具有远程工作设置和工作参数修改的功能；具有良好的电源和通信管理功能，包括向分中心报告电源状态信息。
（2）旱情信息站。自动控制墒情信息采集点终端机完成定时上报和在旱情严重时期的加报工作；接受分中心的查询；确保信息的畅通率达到95%；旱情信息站的统计信息能通过人工置数的方式上报；具有远程设定和修改工作参数的能力；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况信息。
（3）旱情实验站。自动控制墒情信息采集点终端机完成定时上报和在旱情严重时期的加报工作；接受分中心的查询、召测和巡测；确保信息的畅通率达到95%；具有远程设定和修改工作参数的能力；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况信息；旱情实验数据和移动采集数据能通过人工置数的方式上报。
（4）旱情分中心。全天候值守、定时接收墒情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；向旱情信息站发布指令，能主动查询、召测和巡测数据；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；向省旱情信息中心上报信息；对墒情信息采集点和旱情信息站进行远程设定和工作参数的修改，包括校时、旱情报送时段的更改和开机关机等；具有与临近分中心联机的功能，实现信息资源共享；具有良好的电源管理和通信管理功能。
3.信息系统的技术要求
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与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：
（1）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≥25000h。
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，具有增量巡测与定时自报兼容，对人工统计、整理和录入信息有反馈确认的功能。
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。(www.xing528.com)
（2）人工输入信息装置。提供人工键入信息的输入和发送装置，在墒情信息采集点配置人工置数仪，在旱情信息站配置计算机。
（3）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2.4G以上，内存512MB以上，硬盘80GB以上，同时具有一个3.5寸软驱一个光驱和4个RS 232C端口、1个局域网接口。
2）系统软件。操作系统为WINDOWS NT、WINDOWS2000或WINDOWSXP。
3）应用软件功能：①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；②能检测信道和测站设备的工作状态，发现故障时，及时报警；③能存储一年的原始数据和旱情数据；④能对接收到的旱情数据进行分类统计；⑤对旱情报文、流水号、统计值等进行检索。
4.工作体制和信息传输协议
（1）工作体制。根据国家防汛抗旱指挥系统工程的总体设计要求，为满足各级抗旱管理部门抗旱减灾工作的需要，省级旱情信息报送通信网系统采用远程召测、远程巡测和终端主动发送兼容的工作体制。具有增量巡测与定时自报兼容，对人工统计、整理和录入信息具有反馈确认的功能。
（2）信息传输协议。省级信息报送通信网，墒情信息采集点、旱情信息站与旱情信息分中心之间传输的旱情信息数据格式，按照国家防办规定的相关标准制定统一格式：旱情分中心向省级中心站传输的旱情信息的数据格式，按照国家防办规定的相关标准制定统一格式。
5.传输方式
（1）通信方式。由于旱情分中心信息报送通信网采用远程召测、远程巡测和终端主动发送兼容，具有增量巡测与定时自报兼容的工作方式，对人工统计、整理录入信息具有反馈确认的功能。因此，其通信方式采用半双工（数据可沿任一方向传输，但不允许同时沿两个方向传输，在任何给定的时间，传输只能沿一个方向进行）方式。
（2）数据传输方式。旱情信息报送通信网中墒情采集点与旱情信息站、旱情分中心、省旱情信息中心之间采用GSM主信道组网。旱情信息站与旱情分中心之间采用PSTN组网；待条件成熟时再根据实际情况调整采用相应先进的通信方式组网。
6.信道设计
一般公共电话交换网PSTN和移动通信网GSM较为发达，通信资源丰富。可靠性强。为此，在全省范围的旱情信息报送通信中，采用PSTN作为旱情信息采集系统通信信道，在野外使用时易受雷击。而GSM具有良好的防雷性能，弥补了PSTN系统的不足，因此，设计旱情信息报送通信网中墒情信息采集点与旱情信息站旱情分中心、省旱情信息中心之间采用GSM信道组网。
（1）GSM网络。GSM网络是由国家投资建设的一个公共移动通信网，采用了最新的数字通信技术，在我国已超过1.6亿用户，网络覆盖面积大、技术先进、各种服务齐全、具有分发功能，这为旱情自动采集提供了一个极佳的信道。设计布置的旱情信息采集点应该基本上都在GSM网络的覆盖范围内，因此，旱情信息报送通信网中墒情采集点与旱情信息站、旱情信息分中心、省级信息中心之间采用GSM网络通信信道是切实可行的。
（2）PSTN网络。PSTN即公众服务电话网，在我国是一个覆盖面积最大的公共通信网，它最大的优点就是不受地形条件的限制，只要能通上电话的地方即可进行墒情信息传输，达到旱情数据远距离自动传输的目的。PSTN遥测站是开放的，任何通电话地区的旱情收集中心只要授予权限均可随时访问该旱情信息站。PSTN通信信道结构如图5-5～图5-7所示。
图5-5 墒情采集点（旱情信息站）通信信道结构图
图5-6 旱情信息站通信信道结构图
图5-7 旱情分中心通信信道结构图
7.旱情信息报送通信主要设备配置设计
根据墒情采集点、旱情信息站、旱情实验站和旱情分中心所承担的旱情信息采集工作的任务和内容，所需要配置的传输设备可纳入旱情采集系统设备设计中一并考虑，其中详细的通信设备配置如表5-1～表5-3所示。
表5-1 固定墒情信息采集点通信配置表
表5-2 旱情信息站通信设备配置表
表5-3 旱情分中心通信设备配置表
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
