通信保障报告

金沙江地下水动态监测网通信保障方案

目录

1工程概况 (1)

2.观测技术系统设计 (4)

2.1观测网的技术构成 (4)

2.2技术系统 (5)

3 井台供电系统 (6)

4 井台信道方案 (9)

4.1基于GPRS网络前兆组网技术系统 (10)

4.2基于GPRS网络前兆组网技术系统的优点 (13)

4.3信号强度测试 (14)

4.4备选措施 (15)

5 井台防雷概述 (16)

5.1 井台防雷系统 (16)

5.2 观测室防雷 (16)

5.3 电路防雷 (17)

5.3.1 室内电路防雷 (17)

5.3.2 室外电路防雷 (17)

5.4.防雷地网 (17)

5.4.1防雷地网的建设依据 (18)

5.4.2接地电阻的检测 (18)

6备品备件问题 (19)

1工程概况

金沙江是我国最大的水电基地，水能资源蕴藏量约1.12亿KW。金沙江下游河段分四级开发，自上而下依次为乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝水电站。向家坝水电站水库坝高162m，总库容51.63亿m3，装机容量600万kW。

本工程为金沙江下游梯级水电站水库地震监测系统（一期）库区地震监测网络地下水动态监测井网工程。委托单位为中国长江三峡工程开发总公司金沙江开发有限责任公司筹建处，承包单位为中国地震局工程力学研究所，监理单位为中国水利水电科学研究院。

金沙江下游水库井网建设的目的是水库区地震前兆的监测与研究，以监测为主；水库区地震前兆监测包括水库诱发地震与天然地震的前兆监测，以诱发地震监测为主。

地下水网动态监测井的井房名称、具体位置、地理位置见表1与图1。

表1 水文监测井位置参数表

图1 金沙江地下水动态监测网布置图

2.观测技术系统设计

2.1观测网的技术构成

金沙江下游梯级电站地震监测系统地下水动态监测网，由7个井台与1个数据中心构成。各井台与数据中心之间，由无线通信网（GPRS）相连接，如图2.1所示。

考虑到观测仪器设备的安装试运行期间的维护与管理，拟加设临时性的数据中心（数据中心2）。水网正式投入运行之后，该数据中心应停止运行。

图2 井网的技术构成图

2.2技术系统

（1）测项

金沙江下游水网，有7个井台，每个井台的主要观测项目是水位与水温，另在向家坝库区的团结井区与溪洛渡库区的务基井区分别加设气象三要素（气温、气压、降雨）作为辅助观测。

各井台的测项，如表2所列。

由表2可见，水网测项共计20项，其中水位与水温各7项，气温、气压与降雨各2项。

（2）井台的技术系统

井台的技术系统构成，如图3所示。

由图3可见，各井台的技术系统主要由测项传感器（变送器）、数据采集器、数据通信与供电系统构成。

通信系统均采用无线通信方式，由于个别井台CDMA信号弱，顾选GPRS(中国移动)。数据由数据中心调取,在台站通过无线数据终端（DTU）与发射天线发往数据中心。

图3 井台技术系统构成图

3 井台供电系统

供电方式，所有井台仪器设备的供电方式设计为直流供电，即交流电源（AC220V）经自绕电感与全自动直流充电器给蓄电池（直流电瓶）充电再由直流电瓶给仪器设备供电。这种方式供电，可大大减少仪器设备遭雷击的概率。

为了减小仪器设备遭雷击的概率，在交流电线路上采取多道防雷措施

或采用防雷器件。其主要内容如下：

（1）七个井台供电线路上全部加装30m铠装电缆并埋入地下0.6m（图4）；

图4 加装在室外供电线路上的铠状电缆

（2）有室内配电箱，内装入闸刀、漏电断路器、C级避雷器等（图5）、照明用电与仪器用电分线（图6），分别安装电源插座等，并专门引出380V 动力电线，以便现在与未来井台维修等施工时使用。

图5 室内电路改造图

（a ）配电箱及其内设施；（b ）室内电路全貌（含电压稳压器）

图6 井台室内电路图

（3）农用电的电压不稳定，为了确保仪器供电安全，七个井台的室内电路上全部加装了上海国本电子有限公司生产的JJW 型精密交流净化稳压电源（见图5b ）。

现在存在的问题：

（1）每个台站蓄电池数量少，一个台只有一个蓄电池，断电后，蓄电池按设计可工作最多3—5天，现在断电后保障时间太短，所以建议每个台站增加一个100AH 的蓄电池。

（2）蓄电池还有一个使用寿命的问题，或设备老化的问题，建议适当

(a)

(b)

(b)

购买一定的蓄电池作为配件，保障有故障时及时维修，保障供电系统的稳定。

4 井台信道方案

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称，它主要就是中国移动为各行业的专业数据传输而开通的一种增值业务。它以分组交换技术为基础，用户可以通过GPRS使用各种高速数据业务。它使得用户能够在端到端分组模式下发送和接收数据，而不需要利用原有电路交换模式的网络资源，从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。由于无线资源采用动态分配方式，一个用户可分配多个时隙，一个时隙也可由多个用户共享，用户虽然与网络一直连接，但仅当有数据传输时才占用无线信道资源。

GPRS具有永远在线、使用范围广、投资少、系统运行费低、通信可靠性高等优点。GPRS是中国移动主推的专业数据增值服务，经过近几年的建设，系统趋于稳定、可靠，覆盖范围已与GSM网相近，偏远地区已不再成为数据传输的盲区。费用低廉，使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，可迅速降低运行成本。

GPRS技术已经应用到电力、油田、水利、矿山、环境等行业，实现了行业部分专业数据的无线传输，取得了良好的效果。

地震前兆台站分布范围广（每一个省都有一些台站）、大多数台站建在比较偏僻的地方，还有不少无人值守的台站。将无线GPRS通信技术应用到数字化地震前兆台网的通信系统，可以解决台站的前兆数据远程传输的问