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      管道地质灾害实时监测预警系统通信
      一、管道实时监测预警系统组成
      完整的管道地质灾害监测预警系统由两部分组成：现场监测部分和数据采集处理部分。现场监测部分由设置在灾害体和管体上的各类监测仪器组成；数据采集处理部分由现场监测数据采集系统、数据传输系统和室内数据处理与预警预报系统组成，如下图示。

管道地质灾害监测预警系统组成

      二、数据传输与接收系统
      灾害体和管道上安装的监测传感器获得灾害体变形、管道应力应变等信息，由自动采集装置采集，并通过数据传输系统（如GPRS、北斗通信等）传输至室内控制系统，控制系统对数据进行自动处理、分析，并可通过web实时发布或定期发布监测信息。当灾害体变形、管道应力等预警参数超过预设的阈值时，系统发出警报，提醒管理员采取措施，如下图示。

管道地质灾害监测预警系统通信

      数据传输系统涵盖了短距、长距信息传输系统。实现了任何地点（传感器）感知、任何地点（用户）接收的目标。
      2.1 短距通信
      短距通信指传感器和分站间的通信。在本传感系统中，分站负责给各个传感器供电和收集传感器信号的功能。在本系统中传感器和分站间通过电力线载波通信的方式，供电和通信共用了一对双绞线，大大降低了系统的成本和系统安装的复杂度。每对双绞线可以支持256个传感器（必要时可以扩展），通信距离超过2km。同时，每个分站可以支持多个传感器网。这样，围绕分站的传感器可以是串行结构（一对双绞线带多个传感器），也可以是并行结构（一个分站带多个双绞线），这钟灵活多变的空间拓扑结构的传感器网络就意味着本系统可以满足任何场合的传感要求。
      2.2 分站到服务器间的通信
      分站到服务器间的通信采用了两种不同的通信体制。
      对于手机信号覆盖的地区，采用了利用现有手机网络的GPRS传输方式，此种方式可满足大多数城市及村镇及周边地区的传感器的数据传输的需要。
      北斗导航卫星系统通信适合用于无手机信号覆盖的偏僻地区，考虑到传输管道必须经过的地区，此项功能非常有益。可解决在无人区安置人员巡检的问题，且实时性得到了保证。目前北斗卫星的覆盖范围已包括了亚太地区，进一步将覆盖全球，这就保证了在北斗覆盖范围内的任何传感信息都可以被感知。
      服务器本身包括了北斗和GPRS的接受和发送系统。当传感信号传输到服务器后，服务器实时刷新数据库，并根据授权用户的需求，将传感器的实时（或历史）信息传输给用户，这样，只要用户能够连接上网络，就可以实时得到传感器传输的信息。同时，可以根据不同的用户授权，用户可以控制传感器的工作，保证传感器网络高效工作。
      2.3 GPRS通信技术优势
      ① 良好的实时响应与处理能力：GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有监测点的各种数据，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。
      ② 远程仪器设备控制：由于采用GPRS双向传输系统，监控中心可以反向实现对仪器设备的时间校正、状态报告、开关以及其他监测、控制等功能。
      ③ 建设成本低：可充分利用现有GSM网络，设备安装即接通。
      ④ 安装调试简单，建设周期短：利用现有成熟GSM网络，系统投入运行时基本不需要调试，安装简捷。
      ⑤ 覆盖范围广。构建调度监控系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足乡镇和跨地区的接入需求。管道地质灾害监测点数量众多，地理位置分散。采用GPRS方式，理论上在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以实现监控。
      ⑥ 数据传输速率高。GPRS网络传送速率理论可达171.2kbit/s，实际应用时数据传输速率在40Kbps左右。
      ⑦ 系统的传输容量大。室内接收装置（监控中心）要和每一个监控点实时连接。由于监控点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
      ⑧ 通信费用低。由于GPRS采用包月计费的方式，运营维护成本低。
      2.4 北斗卫星导航通信系统及优势
      近10年来，北斗卫星导航通信系统已经被广泛应用到交通运输、基础测绘、工程勘测等领域。其通信功能特别适合于没有手机信号的地区，如：在当今海洋油气资源大开发时代，海上石油作业是北斗的较好应用领域之一。在海洋上，用其他卫星通信手段太贵，而用北斗和手机相连的系统，手机短信只需3毛钱一条。台风警报发布时，可以利用北斗系统不断给海上作业者发送警报信息；遭遇天气、海况、火灾及特殊险情时，通过北斗导航通信系统，能够实时获取相关地点的位置信息，及时组织救援。

      北斗卫星导航通信系统的优势：
      ① 具有定位和通信功能，不需要其他通讯系统支持。
      ② 覆盖范围大，没有通信盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区，不仅可为中国、也可以为周边国家服务。
      ③ 特别适合多用户大范围监控管理和数据采集、数据传输应用。
      ④ 针对长输管道监测中野外监测点多处于旷野，需无人值守的固有特点，基于北斗系统的油气管道地质灾害监测预警稳定性强，直接通过北斗卫星通信信道传输监测数据，不受地面通讯基建设施的影响，特别适合于没有手机信号的山区、旷野、海上使用；为油气管道地质灾害监测预警工作提供了一种全新的解决方案和使用途径。
      ⑤ 国内自主知识产权技术，保密性强，且使用费用低廉。