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1.1 水文自动测报系统及其工作原理1

1.1.1 系统组成1

第1章 概述1

1.1.2 系统功能2

1.1.3 工作制式4

1.2 水文自动测报系统信息流程5

1.2.1 基本流程分析5

1.2.2 外系统信息接入和整合7

1.3 我国水文自动测报系统的发展7

1.3.1 水文自动测报系统的初创阶段8

1.3.2 水文自动测报系统的建设发展期9

1.3.3 水文自动测报系统的网络化时代12

1.3.4 水文自动测报系统技术的新进展14

参考文献19

2.2 系统规划20

第2章 水文自动测报系统的规划设计20

2.1 基本资料收集20

2.2.1 系统规划的基本内容21

2.2.2 系统需求分析21

2.3 编制项目建议书和可行性研究报告23

2.3.1 编写项目建议书的基本要求23

2.3.2 编制可行性研究报告的基本要求26

2.4 系统设计26

2.4.1 系统设计的主要工作内容26

2.4.2 系统技术指标及要求27

2.4.3 数据传输方式和编码格式29

2.4.4 通信电路设计31

2.4.5 系统联网设计33

2.4.6 数据处理系统设计34

2.4.7 土建设计35

参考文献36

第3章 数据采集传感器37

3.1 降水量计38

3.1.1 雨量计38

3.1.2 雪量计55

3.2 水位计60

3.2.1 浮子式遥测水位计60

3.2.2 压阻式压力水位计70

3.2.3 气泡式压力水位计77

3.2.4 振弦式压力水位计84

3.2.5 超声波水位计87

3.2.6 微波水位计94

3.2.7 激光水位计96

3.2.8 电子水尺97

3.3 自动流速仪100

3.3.1 声学多普勒流速仪101

3.3.2 电波流速仪106

3.3.3 电磁流速仪110

3.3.4 声学时差法流速仪113

3.4 流量计113

3.4.1 声学多普勒流量计114

3.4.2 声学时差法流量计119

3.4.3 等截面流速流量计124

3.4.4 其它流量计130

3.5 悬移质测沙仪135

3.5.1 光电测沙仪136

3.5.2 超声波测沙仪139

3.5.3 同位素测沙仪140

3.5.4 振动法测沙仪142

3.6 墒情传感器145

3.6.1 张力计式土壤湿度仪146

3.6.2 雷达土壤湿度仪148

3.6.3 中子土壤湿度仪152

3.7 闸位计153

3.8 自动蒸发器155

3.8.1 补水式自动蒸发器155

3.8.2 浮子式自动蒸发器157

3.8.3 超声波自记蒸发器159

3.9 水质自动监测仪159

3.9.1 电极法水质仪159

3.9.2 水质自动分析仪161

3.10 其它传感器164

3.10.1 风速风向传感器164

3.10.2 温度传感器167

3.10.3 自动气象站168

参考文献168

4.1.1 传输速率170

第4章 数据传输基本原理170

4.1 数据传输的主要技术指标170

4.1.2 差错率171

4.1.3 频带利用率171

4.2 数据传输方式172

4.3 各种通信信道的技术特性172

4.3.1 有线信道172

4.3.2 无线信道179

4.4 数字调制196

4.4.1 二进制数字调制196

4.4.2 多进制数字调制204

4.5 信源编码206

4.5.1 数制206

4.5.2 代码207

4.6.1 数字传输中的差错控制210

4.6 差错控制编码210

4.6.2 纠（检）错码基本原理211

4.6.3 简单纠、检错码213

4.6.4 汉明码214

4.6.5 循环冗余校验码215

4.7 接口规程216

4.7.1 V系列建议217

4.7.2 EIA接口标准225

4.7.3 X系列建议227

4.8 数据通信同步技术231

4.8.1 异步方式231

4.8.2 同步方式233

4.9 数据传输链路控制236

4.9.1 二进制同步通信协议BSC237

4.9.2 高级数据链路控制协议HDLC241

4.10.2 X.25数据链路层247

4.10 X.25建议247

4.10.1 X.25物理层247

4.10.3 X.25网络层248

参考文献249

第5章 遥测终端机（RTU）250

5.1 概述250

5.2 终端设备功能及主要技术指标252

5.2.1 I/O接口能力252

5.2.2 通信接口252

5.2.3 实时钟（RTC）部件253

5.2.4 键盘／显示253

5.2.5 数据存储器253

5.2.6 扩展能力253

5.2.7 电源管理253

5.3 遥测终端机中的单片机254

5.2.10 可靠性指标254

5.2.9 环境适应能力254

5.2.8 数据采集和传输工作方式254

5.4 单片机MCS-51256

5.4.1 MCS-51单片机结构256

5.4.2 MCS-51单片机内部各部件原理及功能259

5.4.3 MCS-51端口267

5.4.4 定时器／计数器270

5.4.5 串行通信与接口274

5.4.6 中断和复位系统284

5.4.7 MCS-51指令集287

5.4.8 MCS-51的系列扩展292

5.5 存储器的扩展292

5.6 并行I/O扩展295

5.7 串行通信与接口电路301

5.7.1 异步串行接口芯片8250303

5.7.2 串口编程举例306

5.8 模拟与数模转换扩展接口307

5.8.1 八位精度DAC和ADC307

5.8.2 A/D转换器主要技术指标311

5.8.3 V/F转换器312

5.8.4 ∑—△调制A/D转换器316

5.8.5 电压基准328

5.9 键盘显示接口电路329

5.9.1 键盘接口电路329

5.9.2 LCD字符显示器333

5.10 实时钟（RTC）334

5.11 串行扩展总线338

5.11.1 I2C总线时序339

5.11.2 I2C总线扩展341

5.11.3 SDI-12串行数据接口349

5.12 遥测终端机的复位电路353

5.13 电源管理与输出驱动355

5.13.1 大功率输出驱动电路356

5.13.2 阵列驱动器件358

5.13.3 恒流源360

5.13.4 交流回路控制360

5.14 接口可靠性设计361

5.14.1 开关信号光电隔离361

5.14.2 端口浪涌抑制362

5.14.3 隔离放大器367

5.14.4 太阳能充电保护器370

参考文献371

第6章 通信信道设计372

6.1 超短波通信电路设计372

6.1.1 超短波电波传播基本概念372

6.1.2 绕射损耗的计算384

6.1.3 超短波电路设计387

6.1.4 超短波通信设备397

6.2 公共电话交换网PSTN415

6.2.1 电话线路415

6.2.2 电路交换方式的通信过程416

6.2.3 调制解调器417

6.2.4 AT命令集424

6.2.5 综合业务数据网ISDN（Integrated Services Digital Network）427

6.2.6 数字用户线路xDSL（Digital Subscriber Loop）428

6.2.7 数字数据网DDN（Digital Data Network）428

6.2.8 调制解调器举例429

6.3 移动通信网GSM系统432

6.3.1 GSM数字移动通信的发展历史432

6.3.2 GSM数字移动通信系统434

6.3.3 GPRS系统简介441

6.3.4 码分多址CDMA移动通信系统简介446

6.4.1 传输链路计算449

6.4 卫星中继通信的应用449

6.4.2 卫星通信设备技术指标452

6.4.3 INMARSAT-C系统454

6.4.4 VSAT系统460

6.4.5 北斗卫星通信系统463

6.4.6 全线通卫星通信系统467

6.4.7 其它卫星通信系统468

6.5 短波通信简介470

6.6 遥测系统集成设计472

参考文献480

第7章 计算机网络481

7.1 概述481

7.1.1 计算机网络的发展过程481

7.1.2 计算机网络体系结构482

7.1.3 计算机网络的分类483

7.2 局域网485

7.2.1 局域网体系结构485

7.2.2 以太网486

7.2.3 令牌环网491

7.2.4 高速网络技术492

7.3 广域网496

7.3.1 广域网构成496

7.3.2 综合业务数字网497

7.3.3 分组数据交换网498

7.3.4 帧中继498

7.3.5 数字数据网499

7.4 网络互联499

7.4.1 网络互联设备499

7.4.2 互联网502

7.5.1 加密技术507

7.5 网络安全与管理507

7.5.2 防火墙510

7.5.3 网络管理512

参考文献514

第8章 中心站集成及数据处理515

8.1 中心站设备配置515

8.1.1 单机系统515

8.1.2 局域网系统516

8.1.3 通信控制机516

8.1.4 联网设备517

8.1.5 机房设计517

8.2 数据接收、处理及其应用519

8.2.1 信息接收与数据预处理519

8.2.2 数据库及其管理520

8.2.3 数据转发520

8.2.4 数据检索与应用521

参考文献523

第9章 防雷与供电524

9.1 防雷524

9.1.1 雷电简介524

9.1.2 雷电对水文自动测报系统的影响526

9.1.3 水文自动测报系统的防雷要求526

9.1.4 水文自动测报系统中常用的防雷措施527

9.1.5 系统站点的防雷设施布设535

9.2 供电536

9.2.1 中心站的供电537

9.2.2 测站的供电537

参考文献544

附录A 电路基础知识545

附录B 与数据通信有关的标准573

附录C 水文自动测报系统有关标准578