全国水库通信项目建议书编制

全国水库通信项目建议书编制
全国重点中、小型水库防汛通信预警系统建设
项目建议书指导文件
水利部水利信息中心
长江勘测规划设计研究院
长江水利委员会网络与信息中心
2008年11月
1、概述1
2、建设目标与范畴2
2.1建设目标2
2.2 建设范畴 2
3、建设原则3
4、建设周期3
5、编制要求4
5.1差不多要求4
5.2建设方案编制要求4
5.3投资估算8
附件1：“重点中、小型水库防汛通信预警系统项目建议书”提纲 9附件2 水库通信常用解决方案13
1、超短波通信13
2、短波通信15
3、微波通信18
4、卫星通信19
5、无线接入通信26
6、光（电）缆通信29
7、“最后1km”通信方案30
我国有8万多座水库，中小型水库占水库总数的99％以上。

数量庞大的中小型水库在防洪、灌溉、发电、城乡供水、航运和水产养殖等方面发挥着重要作用，是我国防汛工程体系和水利基础设施的重要组成部分。

然而，由于水库总体数量大，病险隐患多，目前我国水库工程的现状和安全治理的整体水平仍旧滞后于经济社会的进展。

中小型水库通信预警设施严峻不足是水库安全运行的重要隐患之一。

按照2008年水利部在全国进行的调查结果统计，在收集的80940座中小型水库中，有41.99%的水库没有任何通信预警手段，其中包括：3.78%的一样中型水库、29.65%的小一型水库、47.03%的小二型水库。

大部分中小型水库没有水雨情测报设施。

即使已有的水库通信设施也大多陈旧落后，可靠性差，在发生暴雨洪水时，专门容易发生通信中断或拥塞，给水库调度带来专门大的难度，水库一旦发生险情，难以及时对外报警和组织抢险，威逼水库下游地区人民生命财产安全。

中央领导对水库安全工作高度重视，多次作出批示，要求加大病险水库加固治理的工作力度，建立通畅的信息预警渠道，确保水库安全运行。

陈雷部长在2007年全国水库安全度汛现场会暨电视电话会上提出：完善通信预警设施建设关于提升水库及下游防灾避险能力具有重要作用。

要加快中小型水库通信预警设施建设，切实改善通信条件。

要花几年的时刻，通过综合运用专网、公网等技术手段，按照先重点后一样，先全国防洪重点中型水库、一样中型水库再重点小型水库、最后一样小型水库的原则，因地制宜地制定切实可行、可靠的水库通信方案，确保每座中小型水库都具备一种可靠的通信报警手段，重点中型水库具备两套互为有效备用的通信预警手段，从全然上扭转中小型水库通信落后状况。

为加快中小型水库通信预警系统建设，受部托付，水利信息中心于200 6年启动了全国重点中小型水库应急通信预警系统建设的前期工作，2007年，水利部正式批复水利信息中心开展项目建议书的编制。

2008年4月，在各地大力配合下，水利信息中心完成了全国中小型水库防汛通信预警现状调研工作。

此次项目建议书编制工作采取自下而上的方式，由各地按照本辖区内中小型水库通信的实际情形编制本辖区项目建议书，在此基础上，由水利信息中心组织编制《全国重点中小型水库防汛通信预警系统建设项目建议书》。

制定全国重点中小型水库防汛通信预警系统建设项目建议书编制指导文件，目的在于统一认识，明确编制任务和编制要求，指导和规范全国重点中小型水库防汛通信预警系统项目建议书编制工作。

2、建设目标与范畴
2.1建设目标
1、保证重点中型水库具备两套可互为有效备用的通信手段，保证一样中型水库和重点小型水库至少有一种通信手段；
2、在中型水库和部分重点小型水库建设水雨情自动测报系统；
3、加大重点地区应急通信设施建设与储备；
4、在重点中小型水库地区建设预警系统。

2.2 建设范畴
建设目标1的建设范畴为所有未达到目标要求的中型水库和重点小型水库。

各地点纳入建设范畴的重点小型水库要综合考虑水库下游人口和经济情形、对社会和环境的阻碍程度、库容和坝高、防洪抗旱及水资源调度重要性等因素。

已完成除险加固或已列入除险加固规划，并与本项目建议书建设目标相一致的中小型水库，此次不再考虑。

建设目标2的建设范畴为所有未建水雨情自动测报系统的中型水库和确有必要的重点小型水库。

建设目标3的建设范畴为部分重点地区防汛指挥部门。

要紧包括在重点省级防汛指挥部门建设应急机动通信系统；在部分水库比较集中，通信技术手段难以逐个水库建设通信系统，或是限于现有的治理体制难以单独配置通信设备的水库所在地区，集中储备应急通信设备，以便调配使用。

力争通过集中储备的方式，来解决未纳入目标1建设范畴的所有中小型水库的通信咨询题。

建设目标4的建设范畴为部分重点中小型水库，选择水库威协范畴较大，下游人口较多、现有预警系统不能满足要求的地区建设预警系统。

即在已实现目标1，水库的险情能够传输到周边村、镇或县的基础上，通过建设喇叭、警报等各种预警手段，为受水库威协的城镇、乡村、居民点、学校、工矿业等地的群众公布预警信息。

3、建设原则
项目的建设原则为：
1、统筹兼顾
本项目建设涉及的水库数量众多，涉及面广，建设难度大，各地在编制项目建议书时，要统筹谋划、和谐各方，充分调动一切主动因素。

要分清轻重缓急，保证重点，兼顾一样。

要建管并重，充分考虑系统建成后的运行治理。

要处理好已有资源和新建系统、公网和专网的关系，幸免重复建设。

要考虑区域经济进展水平，适度向贫困地区倾斜。

2、因地制宜
水库情形千差万不，各地在选择建设方案时，要因地制宜，按照所处地理条件、经济进展水平、治理体制等不同的情形，采纳相应的建设方案。

通信预警系统应保证话音业务，能将险情、警情及时传递到下游群众和上级部门，满足防汛抢险、指挥调度的差不多要求。

在此基础上，各地可按照实际需求建设水雨情自动测报系统和应急通信系统。

3、有用可靠
水库大多地处偏远，地势复杂，不利于有线电路的建设及爱护，而且治理人员不足，因此在编制建设方案时，要以无线方式为主，有线方式为辅，系统结构要简单，操作简便，能耗较小，系统抗毁能力强，能够在最短的时刻完成信息的可靠传递，以保证在防汛关键时刻通信预警的可靠性。

4、经济合理
系统建设要在满足需求的情形下，充分利用现有资源，降低建设成本，并尽量采纳运行爱护成本比较低的设备或技术手段，以减少后期投入。

4、建设周期
本项目建设周期为2年。

各地区按照2年的时刻安排建设内容和年度投资打算。

5、编制要求
项目建议书的编制要按照《水利信息系统项目建议书编制规定》（sl/z34 6-2006）进行编制，同时遵循如下要求。

5.1差不多要求
1、项目建设背景：应从中央治水方针和水利部治水思路及本地区经济社会进展的需求动身简述项目建设的背景。

2、现状分析：详细描述现有重点中小型水库通信设施、系统结构、功能、使用情形以及预警手段等。

3、存在的咨询题：结合项目需求分析，描述现有重点中小型水库通信预警存在的要紧咨询题。

4、必要性分析：结合需求和现状，以及要实现的目标，阐述本地区重点中小型水库通信系统建设的重要意义及各项建设内容的必要性和紧迫性。

5、建设及运行治理：对建设治理及运行治理情形要加以具体描述，在水库治理体制比较复杂的地区，可按不同治理性质的水库分不加以讲明。

6、实施打算：在编写实施打算时，要以二年为期，分年度讲明。

5.2建设方案编制要求
在编写建设方案时，按照选用的水库通信技术方案（参考附件2）、自动测报系统、应急机动通信系统、预警系统四大类来分节描述。

1、在水库通信技术方案中，要明确技术方案名称并按其分类，对每个水库分不讲明系统的信息流程，结构及组成，各组成部分的差不多功能，必要时以图表形式讲明；对系统各组成部分的技术要点和方案进行描述，讲明要紧设备的型号、技术参数、数量等，系统建设中的土建及配套工程要讲明其要紧内容和工程量。

技术方案相近的水库能够归类，不必一一描述，但要详细列出纳入每种技术方案建设范畴中的水库和设备配备情形。

2、自动测报系统要紧建设范畴是中型水库和部分重点小型水库，要求与第1条差不多相同。

3、应急通信设施储备可分为应急机动通信系统建设和应急通信设备储备两部分：
在应急机动通信系统方案中，有需求的省级防汛指挥部门可建设应急通信指挥车或采纳便携式卫星小站及其它国内外先进的机动通信设备构建应急机动通信系统。

应急通信设备储备方案要列出储备设备的名称、数量和型号等，并列出本储备服务的水库名称。

4、预警系统建设方案能够按预警方案接近或相同来归类讲明，每一种预警方案之下要列出水库及村镇等具体名称。

要详细描述预警方案，讲明其采纳的方式，如喇叭、电视、收音机广播、电话、短信、专用警报系统、锣鼓等，列出配备的设备名称、数量，有土建及配套工程要讲明其要紧内容和工程量。

以上建设方案之后都应附有水库名录分表，在总的建设方案之后要列出总表，总表格式见表5-1，表5-2所示：
表5-1 ****省（市）重点中小型水库防汛通信系统建设方案汇总表
注：（1）水库类型一栏中a为重点中型水库；b为一样中型水库；c为小（1）型水库；d为小（2）型水库；（2）实施年一栏填写第1年或第2年；（3）配套设施建设填写通信铁塔（高度（m）、数量(基)）、机房（改造或新建面积（m2））；（4）通信技术方案一栏填写具体通信手段，如“超短波、无线接入”等；（5）使用通信电源的水库在通信电源一栏中按照需要选用一种电源；（6）应急机动通信系统仅在县或地区填写。

表5-2 ****省（市）重点中小型水库防汛预警系统建设方案汇总表
注：表中“所在地”填写水库所在地点名称；“建设地点”填写预警系统建设所在地点名称（如******村）。

5.3投资估算
5.3.1编制讲明
概述要讲明工程规模、工期、工程总投资和分年度静态投资等。

编制依据要紧参考：
1、信息产业部[HYD4-2005]《电子建设工程（概）预算编制方法及价格依据》；
2、水利部水总[2002]116号《水利工程概（估）算编制规定》；
3、国家计委、建设部计价格[2002]10号文《工程勘察设计收费标准》。

5.3.2投资估算
讲明各项建设内容的测算依据和取费标准。

取费标准要紧参考：
1、人工费和要紧设备、材料预算价格采纳2008年第三季度价格水平；
2、建筑工程只列机房设备接地系统、机房费用（装修、改造），通信铁塔费用；
3、预备费按工程总投资的8%计取，价差预备费不计列。

投资估算总表参考表5-3。

表5-3 投资估算总表
项目名称：单位：万元
附件1：“重点中、小型水库防汛通信预警系统项目建议书”提纲
前言
1 项目简介
1.1 项目概况
1.2 编制依据
1.3 建设内容概况1.4 总投资及来源1.5 效益
1.6 结论
2 建设的必要性2.1 项目建设背景2.2 现状分析
2.3 存在的咨询题2.4 必要性分析
3 建设单位概况3.1 单位简况
3.2 机构职责
4 系统需求
4.1 业务需求
4.2 功能需求
4.3 性能需求
4.4 信息量估算
5 指导思想和原则
5.1 指导思想
5.2 建设原则
6 建设方案
6.1建设规模与内容
6.2建设目标
6.3 总体系统结构
6.4 技术方案设计
6.5 设备配置
6.6 土建及配套工程
6.7 其它
7 投资估算及资金筹措
7.1 编制讲明
7.2 投资估算
7.3 资金筹措
8 实施打算
8.1 实施方法
8.2 工期及进度
9 建设与运行治理
9.1 建设治理
9.1.1 建设治理组织机构
9.1.2 招标方案
9.2 运行治理
9.2.1 运行治理组织机构
9.2.2 运行治理经费及来源9.2.3 运行爱护治理措施
10 效益分析
10.1 社会效益分析10.2 经济效益分析10.3 环境效益分析
11 结论与建议11.1 结论
11.2 建议
附件2 水库通信常用解决方案
1、超短波通信
超短波通信的传播方式要紧是空间波视距传播，当需要超视距通信时，则利用中继站进行接力通信。

视距传播比天波传播稳固性高，受昼夜和季节变化的阻碍小，信道质量高。

超短波频段划分为VHF（30～300MHz）和UHF(300～3000MHz)两段，目前工作频段有：150MHz、350MHz、450MHz、800MHz频段等，通常商用超短波话机工作频段分为VHF频段的V高段（148~174MHz）、V低段（136~160MHz）和全段（136~174MHz），在UHF频段，一样分为U 高段（450~470MHz）和U低段（400~430MHz），极少有U全段（400~4 70MHz）的。

功率等级一样有：4/5/6 W；25W；40 W；50 W；65 W等。

人们通常将功率小、体积小的手持式的无线电话机叫做“对讲机”，功率一样在10W以下。

而将功率大、体积较大的可装在车（船）等交通工具上或固定使用的无线电话机又叫做“电台”，如车（船）载台、固定台、基地台、中转台等。

1.1系统组成
利用超短波电台（含手持机）能够组成水库通信的解决方案，超短波电台在中小型水库通信中能够用作点到点的报警通信和组网通信，由于超短波是视距传输，它的通信距离远远小于短波通信的距离。

如果传输距离不够或传输途径有高山阻挡，能够在适当位置加中转台，以扩展超短波电台的通信距离。

因此，超短波通信系统由终端台/手持机+基台组成，也可由终端台/手持机+中继台+基台组成。

见图1-1。

以市/县水利局为中心节点，与若干个村镇和水库库区的通信点之间组成树型网络结构，网络拓扑示意图见图1-2。

超短波通信的优点是：
（1）信道稳固，通信质量比短波好。

（2）超短波电台可用于点到点/组网通信，如果传输途径有高山阻挡，能够在适当位置加中转台。

手持对讲机体积小、重量轻，适用于在防汛抢险和水利工程施工现场等现场指挥通信。

手机
手机
村镇
电台
电台
村镇 1
通信点 1
库区库区通信群 1
图1-2 超短波通信网拓扑图
（3）配置调制解调器的超短波电台能够进行水文和水情信息传输，组成自动水文或水情测报系统。

（4）在应急机动通信车内可安装超短波电台进行应急机动通信，作为现场指挥的通信手段之一。

超短波通信的缺点是通信距离不够远，传输途径上不能有遮挡。

在有高大建筑物或高山阻挡，阻碍视线传输，或有多径干扰的情形下，实际通话距离比理想状态下短。

1.2电台设备
超短波电台一样由发射机、接收机、载波终端和天线组成。

发射机一样采纳间接调频和多级倍频，以猎取所需的频偏，提升发射信号的边带功率；发射机的末级功放使用C 类工作，以提升效率。

接收机是典型的调频式超外差接收机。

载波终端将基带信号变换为二线话音信号，接通用户或接至市话交换设备。

天线一样采纳结构简单、增益较高、方向性较好的三单元或五单元八木天线。

在接近微波段的高频端，也可采纳角形反射面天线等。

超短波电台的中继台则仅有通达两个方向的发射机和接收机，以及相应的天线。

1.3注意咨询题
在水库通信中使用超短波通信要注意下述几方面： （1）模拟技术与数字技术的更新换代
数字化电台的频谱利用率高、话音质量好、数据传输功能强，在采购设备要优先考虑数字式设备。

但模拟式电台/对讲机技术差不多十分成熟，价格也专门廉价，在专门长一段时刻内还将连续应用，并向体积小、成本低、功能强、更商品化的方向进展。

在一定的时刻内这二种方式设备将发挥各自特点共同进展。

（2
超短波通信采纳单工通信工作方式节约频谱资源，单工机又分为同频单工机（或称单频机）和异频单工机（或称双频机、准双工机）。

同频单工机是指发射和接收都工作在同一频率上，能最有效地使用频率资源。

异频单工机只是在有中转台的无线电通信系统中使用，现在专门多单工机既能同频工作又能异频工作。

从频谱治理上，水库与河流的分布地域广，在偏僻地区、山岭之间地区的超短波通信频谱可重复利用，如此可节约分给水利部门的频谱资源。

（3）如何选用对讲机
对讲机是点对点通话的常用设备，但其种类繁多。

对讲机分为专业机和民用机两类。

专业机的发射功率大于4W（目前最多见的是4W和5W），通话距离一样在0～10km，要紧满足对通话距离要求较远的应用。

此类机器价格较高，常用的有：摩托罗拉GP88s , GP2000 ，健伍TK3107, TK 3207，威泰克斯VX-160,VX-218,艾可慕IC-F26等。

民用一般对讲机的发射功率不大于0.5W,其通话距离一样在0～3公里,要紧满足近距离的应用，此类机器价格较低，产品有：摩托罗拉T5628，T5728，T6200c，T7618 ，A8等。

还有一类对讲机介于专业机和民用机之间，发射功率为2W左右，实际通话距离大约在4公里内。

常见的机型有南方贝尔2290ZWP等。

这类对讲机要紧满足对通话距离有一定要求，对机器的价格也要求不要太高的使用者。

1.4适用范畴
超短波通信适用于没有高山阻隔，地势比较平坦且距离较近的水库报汛点与接收点之间的通信；对讲机适用于距离在3～5km 以内的点对点报汛通信。

超短波电台和对讲机通信的设备成本和运行爱护费用比较低，适用于投资额较小的项目。

2、短波通信
短波通信采纳地波和天波两种方式传播，要紧以天波方式传播，天波传播方式是通过地球大气层上部的电离层进行折、反射，能够到达专门远
的距离，多次反射能够实现远距离通信，但短波通信在20km～120km之间存在盲区。

2.1系统组成
由于短波信道的特点，短波通信在水库和水利通信中要紧传输语音和低速数据，短波通信差不多用途有：
（1）点到点和组网话音通信，实现指挥调度和遇险报警通信。

（2）数据信息传输。

短波电台配置调制解调器，在网内能够进行数据通信，自动传输水文和水情信息，组成自动水文或水情测报系统。

利用短波电台进行遇险报警通信的优点是：
（1）不需要铺设光（电）缆或传输线。

配置短波电台，就能够组成一个短波通话网，该网络具有群呼、组呼和单
短波电台
呼等功能。

短波电台
短波通信网
库区
通信点 1
2-2 短波通信网拓扑图
2.3电台设备
短波通信电台经历了从模拟式到数字式的转变，目前电台质量较好的品牌有柯顿（Codan）电台、Icom电台等。

柯顿（Codan）NGT系列短波电台，电台主机分为SR、VR、CR三种型号。

这三种型号都采纳柯顿（Codan）的HF射频技术，主机的技术性能指标相同。

三个系统都具有可选的自动链路治理（CALM）能力和可选
的GPS、传真、数据、电子邮件功能。

NGT VR电台的标准配置还具有便携式特点，而且呼叫功能和远程诊断功能是可选的。

柯顿（Codan ）N GT CR是2006年针对中国市场设计推出的新机型，性能与NGT VR接近，但信道由20增为100个，菜单屏幕由西文显示实现中文显示。

2.4注意咨询题
我国许多中小型水库至今仍有大量的模拟式短波电台在工作，模拟式短波电台通信质量不行、组网能力差，以短波通信方式解决水库通信应注意的咨询题有：
（1）推广采纳数字化短波电台
短波通信将走向数字化、网络化，因此要选用现代数字化短波电台设备来规范和改造短波通信网，使水利部门的短波通信质量得到提升，短波通信组网水平上一个台阶。

（2）改造和改善现有的模拟短波电台网
对已有的模拟短波电台网应逐步改造，如果在连续使用时能够进行局部改善通信功能和通信质量，如，购买一些含有数字处理滤波技术的音频滤波装置，接在电台音频输出，能够降低噪声，改善话音质量。

（3）妥善解决短波盲区
由于传播机理，地波和天波都覆盖不到的区域（20～120km）是短波通信盲区，解决盲区有两个途径：尽量加大地波场强，延长地波传播距离；抬高天线辐射仰角，缩短天波落地距离。

（4）排除短波噪声
短波通信噪声有插入噪声、背景混杂噪声和附加噪声等。

利用“静噪”功能，可抑制插入噪声。

利用DSP数字单端消噪技术，可解决背景混杂噪声，目前也有单独的滤噪器产品供人们选用。

附加噪声是由于安装电台的地点、位置、安装条件等方面的缘故所产生，要针对具体情形具体解决。

（5）改善短波通信质量的方法
改善短波通信质量要利用推测预报正确选用工作频率；按用途选购优质天线，正确架设天线，选用合适馈线，做好匹配连接；选用电气特性参数好、工艺结构好、使用功能好的优质电台。

2.5适用范畴
短波通信适用于距离比较远，途中又有高山阻隔，用超短波沟通十分困难的水库报汛点与接收点之间的通信。

短波方案也适用于防汛指挥机构与水库之间的组网通信。

短波电台的设备成本和运行爱护费用相差范畴较大，可按照项目投资额和实际需求灵活选用。

3、微波通信
微波通信由于通信容量大、抗干扰、抗摧残性强以及设备小、机动性好等特点，而成为中、大容量业务的要紧通信手段，不但广泛应用于军事战略、战争和战术通信，同时也是民用引接、应急抢通线路不可或缺的手段。

在民用领域作为干线传输的备份和补充，在边远地区和专用通信网中为用户提供差不多业务，在都市中的短距离支线连接中也发挥了重要作用。

水利部门许多地处偏远地区的中小水库、灌区等单位，由于受传统通信技术的局限，专门难实现大量数据的实时共享。

采纳以微波通信技术为核心的新型通信平台具有技术先进、投资较省、效益明显等优点，是中小型水库大中容量通信中的一种成本低、效益高的通信手段，其建设费用远低于铺设电缆的费用，同时建设速度快、抗灾能力强。

3.1系统组成
图3-1 利用微波的水库通信示意图
利用微波进行水库通信的优点是通信容量大、通信质量高、网络能够自动运行，做到无人值守等，其缺点是系统设备比短波复杂。

3.2设备
按照水库防汛通信的特点，微波通信系统能够设计成2 个端站分不固定于水库和防汛指挥部。

一跳微波链路由两个微波端站组成，如图3-2所示。

图3-2 数字微波通信系统
每个典型的微波端站包括：微波接力机、群路组合器（选配）、复接器（选配）、天线、馈线、天线杆等，所有设备还可安装在一辆通信车内，实现机动通信。

要紧设备清单见表3-1。

表3-1 微波通信端站要紧设备清单
3.3 适用范畴
微波通信信道可靠、稳固，传输速率高，通信质量好，适用于能够架设微波通信端站的山区水库，微波通信一个端站一样也要几万到十余万R MB，尽管使用和爱护简单，但仍需一定的技术力量，因此微波通信解决方案适用于数据量大和有一定技术力量的地区使用。

4、卫星通信。