1、基于 CDMA 网络技术的水利水电监控系统的实现技术实际应用研究摘要：水利水电行业为我国经济的发展提供了能源支撑，为了更好的利用人力、物力、财力，水文站、水库面临临着自动化水平的升级改造，以实现少人或无人监管。随着信息科技的不断进步，网络技术 CDMA被运用到水利行业监控工作中，为自动化管理带来了创新的手段。本文简要对网络技术 CDMA 进行了概述， 并着重对其监控系统的技术实现做了方案设计。 关键词：CDMA 网络技术；水利水电；监控系统 中图分类号： TV 文献标识码： A 一 网络技术 CDMA 概述 GPRS、GSM、CDMA 为现有主要无线通信技术。GPRS 是 GSM 进化而来，可
2、在下载数据与通话同时进行；成为全球通的 GSM 为蜂窝系统；CDMA 具有软切换、高质量、大容量、综合业务、国际漫游等优点的通信移动网络技术，其将宽带信号数据在伪随机码的高速调制下，扩展了原信号数据，最后通过调制载波传输。CDMA 在关键技术上具有领先优势，因 CDMA存在自扰，在频率、宽带相同情况下有远近效应出现，核心技术功率技术控制可避免远近效应，在通信高标准前提下避免了产生其他干扰。系统容量、接入、抗干扰力、切换速度受 PN 码的影响，当前-m 系列为 PN技术的基本地址码，可对差异用户进行区分。另外，语音编码技术、软切换技术、RAKE 技术为 CDMA 技术运用带来了不少的便利。在网络
3、特点上，CDMA 具有大容量系统、良好的通话效果、简易的频率规划、灵活配设系统的容量等网络特点优势，在技术成熟基础上，网络成本建设也相应的下降。在主要运营商中，联通的 CDMA1X 网络在升级的基础上网络覆盖面极为广泛， 传输速率高达 308kb/s，实现 IP 业务兼容，并且实现与 IS-95 的平滑过渡，因存在相同载波，节省了运营商的投资。CDMA 1X 具有发送分集、相干反向解调、Turbo 编码、向前快速功控的功能，容量大于IS-95，有着 280Kb/s 的宽带速率。 因为 CDMA 具有诸多优点，有光明的发展前途，创始着高通公司具有技术优势，在竞争环境下，1xEV-DV、1xEV-
4、DO 技术也被研发出来。随着3G 技术的发展，CDMA 作为成熟的网络远程监控平台，是正确的数据传输选择方式。 二 监控系统技术实现概述 水利水电的监控系统设计应包括采集水文数据、传送水文数据的硬件设备，也包括软件系统设计两个方面。坚持原则为在系统的要求功能满足下实现准确、可靠、先进、实用等要求。水利控制板功能在采集数据对 RS-485 总线传输数据，随后对数据接收，打包处理，最终个传送到CDMA 设备。语音录放、串口模块、液晶模块、CPU 模块德国是水利控制板的组成。通电后系统开始初始化，进行波特率的协商处理，再进行DTGS800 的初始模块化处理，配置参数，传送 AT 指令。水利控制板各部
5、分功能不同，水利设备在 RS-485 串口下与水利模块相接，对水文资料收集处理，通信终端 CDMA 与 RS-232 谅解，对处理完善数据打包传输到中心控制平台。CDMA 通信终端在接受数据处理上不可或缺，现在主流的终端为 TCP/IP module+CDMA 模块，在同样价格优势下，可满足多样化的用户所需。在该技术实现应用中，外部接口与通信模块是主要组成部分，TCP/IP 协议在通信模块下实现数据打包，或数据剥离。外接口由 RS-232串口、天线接口、UIM 卡座接口组成，进行外部通信。DTGS800 由于其通信质量好、传输数据块、抗干扰性强的优势，通过 RS-232C 串口，实现接口设计简
6、化，开发周期短。通信终端的设计电路为电源、TTL 电平接口、UIM 卡电路、语音部分等电路。AT 指令主要用于 MODEM 与计算机上的通信，因有事实标准，AT 指令具有很强的兼容性。 监控设备主要是基于以上硬件设施发挥作用，下面介绍设备软件功能设计。软件主要包括现场之终端程序设计中心控制系统的软件设计。监控系统终端设备主要放置在水文站、水库、湖泊等地，组成部分包括水利控制板、水利设施、通信终端，MEGA64 单片机程序设计是水利控制板的中心，对 AT 指令进行发送，收集水文数据资料，控制外围模块。单片机负责对系统初始化，协商处理水利设施，再初始 DTGS800 模块后配置参数。通过 AT 指
7、令传输配置数据，终端扫描，监测新数据，如有则打包处理新数据，如无，则进入省电状态。在遇到信号阻塞，网络不畅，非网络覆盖范围，数据会得到缓存处理，打包列队稍后发送。 在循环处理打包数据中，对数据类型进行判断，分类发送差异数据，监测 UART 运行状况，若闲置则进行数据发送，反之则等待判断。对于数据是否发送完毕进行等待判断，发送完毕系统推出。解压数据包也存在循环执行，接受完毕进行解码，相反则等待执行。在数据中心控制系统的软件设计其主要进行接受和存取水文数据，对数据情况判断进行升降闸门。监测动态接收的数据，制作变化曲线图。构建监测的动态数据库，提供浏览、插入、删除、修改的功能。信息数据库自动生成，进
8、行信息管理与统计，对信息实时在 internet 上公布，为社会公众提供水文资料的咨询服务。存在网络接入的 PC 机以及通信软件是中心控制系统的组成，实现了 UDP的接收传送。通信设备存在接口，对不同的协议与资料格式进行远程监控系统的传输。该软件系统采取的是 C+运用语言，支持网络编程。可方便实现对 Socket 的编写。在转换 IP 地址、Create 过程装换与主机名的转换中，CAsync Socket 有着将繁杂类型转换为简单字符的功能，通过异步特点，线性操作实现了简洁化。 三 结语 水情状况的采集及时，对水资源管控、水文预报、抗旱防汛工作的决策提供了数据参考，这就要求监控系统具有高速的
9、采集、传送能力，网络技术 CDMA 可有效实现水位、水量、展开升降作出实时收集。本文进行水电水利的监测技术的实现做了硬件与软件上的设计分析，存在不足之处，应该做到软件的配套，扩展电路，实现对资源的充分利用，监测系统上要做到点点对应开发。希望本文能为我国水电水利的监测设计实现带来理论参考，为水利智能化的实现注入新鲜的血液。 参考文献： 1 王晓亮.基于 CDMA 网络技术的水利水电监控系统的实现技术研究D.中山大学,2007. 2 配电监控系统中 CDMA 1X 网络技术应用J.魅力中国,2009,(19):192. 3 邓中亮,欧刚彦.基于 GPRS/CDMA 的远程监控系统设计J.科技咨询导报,2007,(9):9. 4 胡顺林.水文监控系统关键技术研究J.黑龙江水利科技,2011,39(2):22-23.
