摘 要：山洪地質(zhì)災(zāi)害每年都會(huì)掠奪我國的成百上千的群眾生命，提倡科技預(yù)警、事先防范和應(yīng)急措施快速有效的發(fā)布關(guān)系到社會(huì)民生的生命安全。本文主要講解了當(dāng)前在我國應(yīng)用最廣的移動(dòng)通信GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)特性，和基于這兩種網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的作用，此方案重點(diǎn)涉及到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、監(jiān)控中心信息處理系統(tǒng)、和應(yīng)急告知系統(tǒng)的詳細(xì)介紹。 　　 　　 引言 　　 山洪災(zāi)害是山丘區(qū)在一定強(qiáng)度或持續(xù)的降雨下，因特殊的地形地質(zhì)條件而發(fā)生的自然災(zāi)害，它具有突發(fā)、破壞性大、防治困難的鮮明特點(diǎn)，山洪及其誘發(fā)的泥石流和滑坡，往往對(duì)局部地區(qū)造成毀滅性災(zāi)害，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。近年來，我國山洪災(zāi)害問題日益突出，每年都造成大量人員傷亡，嚴(yán)重影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在黨中央和國務(wù)院的重視下，水利部會(huì)同國土資源部、中國氣象局、建設(shè)部、國家環(huán)?？偩郑?003-2005年開展全國山洪災(zāi)害防治規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，并于2005年起，在全國進(jìn)行了山洪災(zāi)害的防治建設(shè)試點(diǎn)工作。山洪災(zāi)害的防御策略是“以防為主，防重于搶”，防御防治的方法是既要采取工程措施，提高工程防洪標(biāo)準(zhǔn)，也要采取非工程措施，建立綜合防洪減災(zāi)體系，提高防災(zāi)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。 　　 建立山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，是國家防治山洪災(zāi)害的一項(xiàng)重要的非工程性措施。山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)體現(xiàn)監(jiān)測(cè)、通信及預(yù)警一體化，由監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)、預(yù)警子系統(tǒng)組成。 　　 系統(tǒng)通過利用和重建氣象站網(wǎng)、水文站網(wǎng)、地質(zhì)災(zāi)害站網(wǎng)，對(duì)汛情和災(zāi)害情況利用時(shí)下先進(jìn)的CDMA/GPRS等通信技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)信息進(jìn)行加工處理，利用監(jiān)控軟件自動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)警，通過各種有關(guān)的預(yù)警通知和警報(bào)設(shè)施，提前通知有關(guān)成員單位、防汛責(zé)任人，通知危險(xiǎn)區(qū)居戶，做好山洪搶險(xiǎn)組織、轉(zhuǎn)移撤離準(zhǔn)備，最大地減少人員和財(cái)產(chǎn)損失，提高對(duì)山洪災(zāi)害快速、全面、準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)、預(yù)警以及指揮調(diào)度的技術(shù)手段。 　　CDMA和GPRS網(wǎng)絡(luò)剖析 　　 目前，基于GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)廣泛在移動(dòng)辦公、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程遙測(cè)等多方面應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商中國移動(dòng)GPRS和聯(lián)通CDMA各有其特點(diǎn)。 　　 GPRS（General Packet Radio Service，通用無線分組業(yè)務(wù)）作為第二代移動(dòng)通信技術(shù)GSM向第三代移動(dòng)通信（3G）的過渡技術(shù)，是由英國BT Cellnet公司早在1993年提出的，是GSM Phase2+ （1997年）規(guī)范實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容之一，是一種基于GSM的移動(dòng)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，面向用戶提供移動(dòng)分組的IP或者X.25連接。 　　 GPRS是在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加的一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上增加一些硬件設(shè)備，并對(duì)原軟件升級(jí)，形成了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體。GPRS能給用戶提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗地講，GPRS是一項(xiàng)無線高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，它以分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)，用戶通過GPRS可以在移動(dòng)狀態(tài)下使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括收發(fā)E-mail、進(jìn)行Internet瀏覽、即時(shí)聊天等。 　　 GPRS系統(tǒng)使用現(xiàn)有的GSM無線網(wǎng)絡(luò)。GPRS和GSM共用相同的基站和頻譜資源，只是在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上增加了一些硬件設(shè)備和軟件升級(jí)。因此，實(shí)現(xiàn)GSM升級(jí)至GPRS非常容易，且中國移動(dòng)借助原GSM網(wǎng)絡(luò)，所以GPRS覆蓋非常廣。目前中國移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)已覆蓋全國所有省、直轄市、自治區(qū)，網(wǎng)絡(luò)遍及240多個(gè)城市。 　　 CDMA是碼分多址的英文縮寫（Code Division Multiple Access），它是在數(shù)字技術(shù)上的分支—擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種新的無線通信技術(shù)。CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 　　 CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)歷了幾個(gè)階段。IS95是CDMAONE系列標(biāo)準(zhǔn)中最先發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，真正在全球得到廣泛應(yīng)用的第一個(gè)CDMA標(biāo)準(zhǔn)是IS95A，這一標(biāo)準(zhǔn)支持8K編碼話音服務(wù)。在ITU向各國征求第三代移動(dòng)通信無線候選技術(shù)時(shí)，IS95由于剛?cè)〉蒙逃贸晒?，美國TR45標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)沒有將很多精力放在第三代標(biāo)準(zhǔn)的研究上，而是正在努力完成IS95B的標(biāo)準(zhǔn)。 　　 在ITU的要求下，在當(dāng)年提出了CDMA2000的第三代標(biāo)準(zhǔn)，即CDMA2000 1X和3X（1X代表其載波一倍于IS95A的帶寬，3X代表其載波三倍于IS95A的帶寬），3X又分為下行直接擴(kuò)譜和三載波兩種方式，后來直接擴(kuò)譜CDMA2000部分與WCDMA進(jìn)行了融合，所以實(shí)際上目前的CDMA2000就只包括CDMA2000 1X和三載波方式3X。 　　 CDMA 1X是指CDMA 2000的第一階段（速率高于IS95，低于2Mbit/s），可支持308kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)部份引入分組交換，支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。是在現(xiàn)有CDMA IS95系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為CDMA用戶提供分組IP形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 　　 CDMA基于擴(kuò)頻技術(shù)，占用的是全新的800M頻段（GSM占用的是900M頻段），所以不能在原GSM設(shè)備上直接升級(jí)。目前，中國聯(lián)通通過二期工程建設(shè)，對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和提升，網(wǎng)絡(luò)從IS95升級(jí)為CDMA1X網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)建成覆蓋全國31個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)。 　　 防汛監(jiān)控主要通信方式 　　 作為防汛信息傳輸?shù)耐ㄐ欧绞街饕校篊DMA、GSM/GPRS、超短波/短波通信、幀中繼、PSTN、DDN、衛(wèi)星通信、微波通信、Internet等多種方式，其中超短波/短波、衛(wèi)星通信、微波通信屬于專網(wǎng)信道，其余為利用公網(wǎng)信道，防汛信息傳輸信道建設(shè)原則是以公網(wǎng)為主，專網(wǎng)相輔。（公網(wǎng)無需組建通信網(wǎng)絡(luò)和中繼站，專網(wǎng)則需有額外的網(wǎng)絡(luò)投資。） 　　 隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，以CDMA、GSM/GPRS為主的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速。目前，中國聯(lián)通和中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣，各基站設(shè)備設(shè)施先進(jìn)，對(duì)自然環(huán)境的抗風(fēng)險(xiǎn)能力較強(qiáng)，因此以CDMA、GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)形成的數(shù)據(jù)服務(wù)，不受地理環(huán)境和天氣條件的限制，而組網(wǎng)方便,對(duì)應(yīng)用所需的額外設(shè)備要求不高，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，并且數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確，安全可靠性高，時(shí)效性和帶寬基本滿足大部分業(yè)務(wù)的信息傳輸要求，因此在山洪預(yù)警系統(tǒng)里GPRS/CDMA無線傳輸通訊方式是當(dāng)下最好的選擇。 　　 宏電公司提供H7710 CDMA/GPRS無線通信傳輸系統(tǒng)，利用中國移動(dòng)或中國聯(lián)通的傳輸網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)字?jǐn)U頻通信技術(shù)，速度快，傳輸效率高；易開發(fā)、可擴(kuò)充、永遠(yuǎn)在線；并可提供TCP/IP連接，便于數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。因此在國內(nèi)多數(shù)省市組建的山洪防汛預(yù)警系統(tǒng)中有著廣泛而大量的使用。 　　系統(tǒng)簡(jiǎn)介 　　 由宏電公司攜手湖南、江蘇、福建、廣西、貴州、四川等地的防汛指揮部門和計(jì)算機(jī)測(cè)控中心設(shè)計(jì)的山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案先后通過了各地專家評(píng)審，整個(gè)工程分雨水情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)建設(shè)、通信傳輸和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)、市防汛抗旱指揮中心環(huán)境建設(shè)、預(yù)警決策支持軟件開發(fā)、預(yù)警廣播系統(tǒng)建設(shè)等五個(gè)方面，具備多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。