二、Inmarsat-C通信介紹

　　
　　1 Inmarsat簡(jiǎn)介

　　 Inmarsat即國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織（原名國(guó)際海事衛(wèi)星組織），是一個(gè)提供衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的政府間合作機(jī)構(gòu)。創(chuàng)建于1979年，總部設(shè)在英國(guó)倫敦，目前擁有87個(gè)成員國(guó)。Inmarsat初創(chuàng)時(shí)旨在為海上用戶提供移動(dòng)通信業(yè)務(wù)服務(wù)，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，目前它已經(jīng)成為世界上為陸?？沼脩籼峁┬l(wèi)星移動(dòng)公眾通信和遇險(xiǎn)安全通信的業(yè)務(wù)提供者。Inmarsat面對(duì)不同的用戶提供Inmarsat-A、B、M、C、Mini-M及Aero等多種衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

　　
　　2 北京船舶通信導(dǎo)航公司和北京海事衛(wèi)星地面站簡(jiǎn)介

　　 中國(guó)是Inmarsat創(chuàng)始成員國(guó)之一，Inmarsat中國(guó)簽字者為北京船舶通信導(dǎo)航公司（Beijing Marine Communication and Navigation Company）。作為中國(guó)向國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織負(fù)責(zé)的經(jīng)辦機(jī)構(gòu)，北京船舶通信導(dǎo)航公司負(fù)責(zé)在中國(guó)經(jīng)營(yíng)和管理Inmarsat業(yè)務(wù)。負(fù)責(zé)向用戶提供從終端設(shè)備入網(wǎng)啟用、通信服務(wù)、系統(tǒng)集成、技術(shù)支持到帳務(wù)結(jié)算的服務(wù)，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)北京海事衛(wèi)星地面站。北京海事衛(wèi)星地面站自一九九一年正式運(yùn)轉(zhuǎn)至今，已經(jīng)能夠提供幾乎所有Inmarsat業(yè)務(wù)，包括Inmarsat-A、B、M、C、及Mini-M型標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)。一九九八年，北京船舶通信導(dǎo)航公司投巨資對(duì)Inmarsat-C站進(jìn)行了升級(jí)改造，業(yè)務(wù)能力得到完備和增強(qiáng)。北京海事衛(wèi)星地面站
　　 強(qiáng)大的技術(shù)支持和網(wǎng)管陣容為陸?？沼脩籼峁?4小時(shí)不間斷的、全天候的衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)。

　　
　　3 Inmarsat-C業(yè)務(wù)介紹

　　 Inmarsat-C系統(tǒng)是一個(gè)以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式（Store & Forward）向用戶提供雙向衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，其通信速率為600bit/s。Inmarsat-C通信系統(tǒng)由三部分組成，既空間段、衛(wèi)星地面站和用戶終端?？臻g段包括通信衛(wèi)星、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站和網(wǎng)控中心。衛(wèi)星地面站為衛(wèi)星和陸地網(wǎng)之間的連接樞紐。Inmarsat擁有和運(yùn)營(yíng)空間段，制定通信技術(shù)規(guī)程。各國(guó)簽字方擁有和運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星地面站，負(fù)責(zé)面對(duì)用戶提供服務(wù)，制定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。Inmarsat-C用戶終端體積小、重量輕，全向性收發(fā)天線。用戶終端的能耗很低，可以使用蓄電池、太陽(yáng)能等電源，尤適合邊遠(yuǎn)地區(qū)使用，且設(shè)備費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。世界上任何有實(shí)力的生產(chǎn)廠家都可按照Inmarsat制定的技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)用戶終端，但須經(jīng)Inmarsat測(cè)試獲得類(lèi)型批準(zhǔn)后方可投入市場(chǎng)銷(xiāo)售，目前世界上有很多廠家生產(chǎn)Inmarsat-C用戶終端。
　　
　　 Inmarsat-C終端的通信方式有兩種：電文方式和數(shù)據(jù)報(bào)告方式。電文方式是利用信息信道傳送大批量數(shù)據(jù)的一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。采用電文方式傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)到達(dá)地面站后要重新打包，然后轉(zhuǎn)發(fā)給接收方，需要的傳輸時(shí)間比較長(zhǎng)，通常要五、六分鐘，若地面站當(dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)繁忙則傳輸時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)一些。但電文方式傳送數(shù)據(jù)，由于采用了錯(cuò)誤校驗(yàn)、信息重發(fā)和收妥確認(rèn)等技術(shù)手段，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃员容^高。
　　
　　 電文方式一次最多可傳送數(shù)據(jù)32K字節(jié)。數(shù)據(jù)報(bào)告方式是利用信令信道傳送小批量數(shù)據(jù)，一次最多傳送32個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)報(bào)告方式分為兩種，一是移動(dòng)終端到陸地用戶數(shù)據(jù)報(bào)告方式，經(jīng)由地面PSDN或PSTN網(wǎng)；另一是移動(dòng)終端到移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)報(bào)告方式。數(shù)據(jù)報(bào)告方式傳送時(shí)間比較短，從發(fā)送端到接收端為40秒左右，非常適合于要求傳輸數(shù)據(jù)快、傳送信息量小的稀路由用戶，如無(wú)人監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用，非常適用于水文測(cè)報(bào)、輸油輸氣管理監(jiān)控、地震、森林及海洋等領(lǐng)域數(shù)據(jù)監(jiān)控。

　　
　　4 Inmarsat-C數(shù)據(jù)報(bào)告業(yè)務(wù)介紹

　　4.1通過(guò)PSTN或PSDN網(wǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)告方式

　　 該方式將一組用戶所有的終端作為遙測(cè)站，中心控制站由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成，整個(gè)系統(tǒng)賦予一個(gè)網(wǎng)號(hào)，遙測(cè)站之間用成員號(hào)（Member No.）加以區(qū)分。中心控制站與衛(wèi)星地面站之間通過(guò)PSTN或PSDN陸地網(wǎng)連接。遙測(cè)站發(fā)來(lái)的信息經(jīng)衛(wèi)星地面站，通過(guò)PSTN或PSDN網(wǎng)直接傳遞給中心控制站，也可由中心控制站撥號(hào)到衛(wèi)星地面站去取遙測(cè)站發(fā)來(lái)的信息。

　　
　　4.2 移動(dòng)終端到移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)報(bào)告方式

　　 移動(dòng)終端到移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)報(bào)告業(yè)務(wù)的工作方式是將一組用戶，如：一個(gè)門(mén)所有遙測(cè)站和監(jiān)控中心站組成一個(gè)網(wǎng)，分配給它們一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)號(hào)（DNID），此網(wǎng)中所有終端都有各自不同的成員號(hào)（Member No.），其中有一個(gè)或兩個(gè)終端可設(shè)為主站（中心監(jiān)控站），其余終端為從站（遙測(cè)站），每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可容納255從站，如果一個(gè)網(wǎng)的容量不夠，可申請(qǐng)使用多個(gè)網(wǎng)號(hào)，每個(gè)衛(wèi)星地面站的網(wǎng)號(hào)資源可達(dá)65536個(gè)。從站可定時(shí)自動(dòng)地向主站控制中心發(fā)送數(shù)據(jù)，每次可發(fā)1至3包，各個(gè)包捎帶數(shù)據(jù)量分別為8、12、12字節(jié)，共32個(gè)字節(jié)。主站可向網(wǎng)中所有從站發(fā)送數(shù)據(jù)或控制指令，也可以向網(wǎng)中某一從站發(fā)送數(shù)據(jù)或控制指令。通過(guò)PSTN或PSDN網(wǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)告方式的特點(diǎn)是地面站與中心控制站間不是通過(guò)衛(wèi)星鏈路連接，而是通過(guò)PSTN或PSDN有線網(wǎng)連接。移動(dòng)終端到移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)報(bào)告方式的特點(diǎn)是所有通信均不經(jīng)過(guò)陸地網(wǎng)，通信不受陸地網(wǎng)的限制，對(duì)于陸地網(wǎng)不發(fā)達(dá)的地區(qū)使用這種組網(wǎng)方式比較合適，如西藏、新疆等地區(qū)。兩種方式的通信如圖2.4.2-1所示：

　　（1）可靠性高

　　 Inmarsat系統(tǒng)是為海上遇險(xiǎn)、緊急與安全通信而設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)主用衛(wèi)星四顆，備用衛(wèi)星七顆，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站均有備份，有Inmarsat-C地面站30多個(gè)，整個(gè)系統(tǒng)的備份好。另外，Inmarsat是下的民用國(guó)際組織，不會(huì)因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)等因素而導(dǎo)致系統(tǒng)關(guān)閉，因而系統(tǒng)可靠性；

　　（2） 雨、雪衰減小

　　 Inmarsat-C系統(tǒng)用戶終端采用L頻段，該頻段對(duì)雨衰非常小，約為0.2dB，惡劣天氣（尤其是雨季）不會(huì)影響通信。

　　（3） 設(shè)備輕巧

　　 Inmarsat-C終端天線很?。ㄖ?.75公斤，尺寸HxD 124mm x 150mm），雨季不至遭到雷擊，終端設(shè)備輕（重約1.3公斤，尺寸HxWxD 50mm x 180mm x 165mm），易于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)，非常適用于野外監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。

　　（4） 可無(wú)人值守

　　 Inmarsat-C終端省電，睡眠狀態(tài)下耗電僅為30毫瓦，可用太陽(yáng)能供電。中心站可遙控控制遙測(cè)站。

　　（5） 投資少

　　 利用Inmarsat-C建立通信系統(tǒng)，用戶只需購(gòu)買(mǎi)終端自行組網(wǎng)。衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星地面站已運(yùn)行多年。設(shè)備小，土建簡(jiǎn)單，費(fèi)用少。維護(hù)方便使得運(yùn)行后的維護(hù)費(fèi)用也很低。沒(méi)有通信月租金,即不通信不收費(fèi)。

　　（6） 建設(shè)速度快

　　 所有市場(chǎng)銷(xiāo)售的Inmarsat-C終端都已經(jīng)過(guò)Inmarsat的批準(zhǔn)。用戶只需購(gòu)買(mǎi)終端辦理入網(wǎng)即可使用，故系統(tǒng)的建設(shè)速度快。

　　　　
三、CScadaTM 系統(tǒng)組成及功能

　　
四、中心站介紹

　　遙測(cè)站由傳感器（雨量計(jì)、水位計(jì)等）、Inmarsat-C通信設(shè)備、數(shù)據(jù)采集儀、人工置數(shù)儀(或計(jì)算機(jī))、充電保護(hù)器、太陽(yáng)能電池板、蓄電池組等組成。

　　　　
　　2 遙測(cè)站功能

　 ◇ 實(shí)時(shí)采集雨量、水位數(shù)據(jù)并將過(guò)程存儲(chǔ)到閃存,可保留1年歷史數(shù)據(jù)
　　◇ 定時(shí)自報(bào)，按時(shí)段向中心控制站發(fā)送數(shù)據(jù)（中心控制站可遙控設(shè)置時(shí)段間隔，按的要求，分為5個(gè)時(shí)段，也可通過(guò)置數(shù)設(shè)備設(shè)置時(shí)段間隔。）
　　◇ 事件自報(bào)，當(dāng)雨量或水位達(dá)到預(yù)先設(shè)定的間隔時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心控制站
　　◇ 可通過(guò)人工值數(shù)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)修改、查詢(xún)數(shù)據(jù),
　　◇ 可通過(guò)計(jì)算機(jī)讀取歷史數(shù)據(jù)或設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)
　　◇ 衛(wèi)星校時(shí)
　 ◇ 接收中心站的控制指令并完成相關(guān)操作,如雨量清零的等

　　
　　3 CTC-001數(shù)據(jù)采集儀介紹

　　 CTC-001數(shù)據(jù)采集器是一種全自動(dòng)、多功能、微功耗數(shù)據(jù)采集器，特別適合水情、水文、環(huán)境、氣象、石油、交通等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集。

　　5.3.1 CTC-001的構(gòu)成

　　 CTC-001由接口擴(kuò)展及電源控制電路板、美國(guó)Z-World公司LP3100控制器和德國(guó)桑蘇（Solsum 6.6）充電保護(hù)器構(gòu)成。所有信號(hào)接口均采用德可（WAGO）接口端子，電源接口端子采用中國(guó)臺(tái)灣町洋（DINKLE 2ESD）接插件，面板傳感器及電源接口均采用航空接插件。內(nèi)部信號(hào)線接頭處全部用熱縮管密封。圖5.3.1-1和圖5.3.1-2分別為CTC-001內(nèi)部結(jié)構(gòu)及后面板接口示意圖，表5.3.1-1為后面板接口說(shuō)明。

　　5.3.2.2 接口擴(kuò)展及電源控制電路板

　　功能：擴(kuò)展LP3100接口，傳感器接口電路，控制C站電源，控制光電水位計(jì)電源。
　　圖5.3.2.2-1 為接口擴(kuò)展及電源控制電路板接口示意，表5.3.2.2-1為接口說(shuō)明.

　　　　
5.5 工作方式及過(guò)程

5.5.1 工作參數(shù)

1) 衛(wèi)通ID碼
由海事衛(wèi)星管理部門(mén)分配，每臺(tái)衛(wèi)星設(shè)備在使用前需到該國(guó)的海事衛(wèi)星管理部門(mén)辦理入網(wǎng)，獲得一個(gè)識(shí)別碼（ID碼），然后才可投入正常使用。
2) 數(shù)據(jù)網(wǎng)號(hào)
Inmarsat-C用于水情測(cè)報(bào)時(shí)，工作方式為數(shù)據(jù)報(bào)告方式，該方式要求分配一組數(shù)據(jù)網(wǎng)號(hào)（DNID）才能工作，一個(gè)水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)通常只有一組數(shù)據(jù)網(wǎng)號(hào)，用于區(qū)分其它系統(tǒng)。
3) 成員號(hào)
一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)號(hào)允許有255個(gè)成員，成員號(hào)是區(qū)分各遙測(cè)站和中心站。每個(gè)測(cè)站有的成員號(hào)。
4) 測(cè)站類(lèi)型
本系統(tǒng)中測(cè)站類(lèi)型分為純雨量站、純水位站、雨量水位站和雨量水位閘位站。
5)定時(shí)報(bào)數(shù)間隔
遙測(cè)站可按事先設(shè)定的時(shí)間間隔向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)，該時(shí)間間隔就是定時(shí)報(bào)數(shù)間隔，分為5個(gè)時(shí)段。
6) 降雨量間隔
遙測(cè)站存儲(chǔ)的降雨量累加值若和上一次發(fā)送的數(shù)據(jù)相差某一數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，該值便是降雨量間隔。
7) 水位間隔
遙測(cè)站監(jiān)測(cè)的水位值若和上一次發(fā)送的數(shù)據(jù)相差某一數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，該值便是水位間隔。
8) 水位計(jì)類(lèi)型
本系統(tǒng)可以連接光電水位計(jì)和機(jī)械水位計(jì)，水位計(jì)類(lèi)型參數(shù)是區(qū)分這兩種水位計(jì)。
9) 光電水位計(jì)監(jiān)測(cè)間隔
為了節(jié)省功耗，光電水位計(jì)在野外不是一直上電工作的，它是按一定的時(shí)間間隔上電監(jiān)測(cè)水位，該時(shí)間間隔即為光電水位計(jì)監(jiān)測(cè)間隔。
10) 光電水位計(jì)量程
該參數(shù)用于設(shè)置光電水位計(jì)量程，分8個(gè)量程，最小量程為5米，每隔5米為一個(gè)量程，40米。

5.5.2 工作方式