分布式实时水文监测系统的概念及其应用: 分布式实时水文监测系统是一种集成了多个遥测站点进行数据采集的系统,这些站点通过无线数据通信网络将信息传递到监测主站。在长江流域等水文条件复杂区域,这种系统能够实时监测水文情况,及时发出警报,并对水文趋势进行预测分析。系统的设计允许用户通过本地或远程方式查询历史数据,从而提高了水文管理的效率和应对洪灾等紧急情况的能力。 无线扩频技术与抗干扰措施: 系统中的无线扩频技术主要指的是使用直接序列扩频技术,其工作原理是在发送端通过高码率的扩频编码扩展信号频谱,在接收端则利用相同的扩频编码进行解扩还原原始信号。WY9678E型无线数传MODEM是这类技术的一个实例,其工作在无需申请许可的2.4GHz ISM频段上,并具备高频稳定性和抗多径干扰的能力。扩频通信技术能提高系统的抗干扰性能、信号隐蔽性和通信安全,还便于实现码分多址(CDMA)。 硬件与软件设计: 在硬件方面,整个系统包含遥测站、监测主站和网络接口三个主要部分。软件设计上,采用混合编程技术,利用VisualBasic和VisualC++开发,使用Windows视窗技术实现图形化界面,使得操作更直观、方便。数据服务器采用WindowsNT操作系统,数据库管理系统为SQLServer,开发工具使用PowerBuilder实现基于Client/Server的程序架构。此外,主站和遥测站之间的通信程序利用了Microsoft的MSCOMM ActiveX控件。 强干扰下的远距离无线电通信技术: 在多径干扰和强电磁干扰的环境下,无线电通信面临挑战。解决策略包括采用不同频点的数传电台作为冗余设计,以避开主要干扰频带,并通过先进高效的编码和纠错技术确保数据传输的正确性。特制的全向天线能够提高天线架设的高度和增益,从而有效改善通信性能。 多径干扰的解决技术: 在多径干扰的处理上,系统采用相关技术处理信号。通过在接收端对来自不同路径的扩频码序列进行相加,加强有用信号,并从中选择最强信号进行解码。这一技术能够有效地减少或消除多径干扰带来的影响,确保数据的准确传输。 监测部分的功能与实现: 监测部分的软件主要负责实时监测水文信息、报警、参数的显示和存储、数据管理和查询以及报表的打印等任务。监测软件采用图形化的用户界面,使得操作简便、直观。主站和遥测站之间的通信程序设计,使用MSCOMM ActiveX控件作为通信手段,确保了数据的实时传输和系统的可靠性。 总结而言,分布式实时水文监测系统通过集成无线通信和扩频技术,实现了对水文数据的实时收集、处理和分析,这对于防洪减灾、水资源管理等具有重要的现实意义。同时,该系统针对不同干扰环境下的通信技术应用和软件设计,充分展现了现代信息技术在专业领域的创新应用。
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