alert协议在水情测报系统中的应用分析

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1、ALERT协议在水情测报系统中的应用分析摘要：简单介绍了ALERT协议的特点及其相关行业应用情况，详细分析了ALERT协议的局限性以及改进型ALERT-2协议的最新发展情况，给出了ALERT-2针对ALERT协议的局限性所做出的一些改进，并分析了ALERT协议在水情自动测报系统中的应用前景。关键词：ALERT协议；水情自动测报系统；数据采集；FSK;MSK中图分类号：TV124文献标识码：A文章编号：2095-1302(2011)10-0079-03ApplicationAndDevelopmentofALERTProtocolinHydrologicalForecast

2、ingSystemXUESheng-ning,HUMing-dong,QlYong-tao,ZHUSi-liang(StateGridElectricPowerResearchInstitute/NARIGroupCorporation,Nanjing210003,China)Abstract：ThecharacteristicsandrelatedindustryapplicationofALERTprotocolareintroduced.ThelimitationsofALERTprotocolandtheupdatestateofALERT-2protocolar

3、ediscussed,theimprovedALERT-2isproposed,andtheapplicationprospectoftheprotocolisputforward.Keywords：ALERTprotocol;hydrologicalautomaticmonitoringsystem;datacollection;FSK;MSK0引言AutomatedLocalEvaluationinRealTime(ALERT)协议是一个公开的协议，在美国有许多基于这个协议的用户组织，这些用户组织根据应用需求不断对协议进行补充完善与改进，因此ALERT协议具有很强的生

4、命力。虽然ALERT协议起源于美国，最初仅应用于环境监测系统之中，但是，自70年代由美国气象观测组织推出以来，已得到了大量应用，并成功推广应用到水情自动测报、洪水预报和公共安全等领域的自动数据采集系统中，像Campbell、Vaisalla、Sutron等知名公司都具有支持ALERT协议的相关产品。1ALERT协议的特点ALERT是一个系统级协议，它不仅仅涉及通信的帧格式，还详细规定了物理层的约定、以及系统的工作机制与方式等。ALERT协议的数据帧结构相当简单，每个数据包由4字节共40位二进制码元（每字节附加一个起始位和一个停止位）的记录（record）组成。每个记录分为

5、传感器号和数据两部分。ALERT系统采用单向传输的纯自报工作方式及基于事件触发的工作机制。这种机制一方面在技术上实现起来简单可靠，成本较小；另一方面，也可以大大降低系统功耗并减少系统对信道的占用［1-2］。1ALERT协议在我国水情测报系统中的应用ALERT协议产生于70年代，当时的水情自动测报系统的通信方式主要采用特高频方式，通信终端技术也相当有限。而采用FSK调制解调器和模拟电台进行收发信，其波特率只有300b/s，ALERT协议主要就是为了适应这种通信条件而制定的，而且为了能让更多的厂商使用这一协议，ALERT协议制定时追求的是低功耗、简练和容易实现。我国第一个基于

6、ALERT体制的水情自动测报系统产生于1987年，是南京自动化研究所（国网电力科学研究院的前身）引进美国SM公司相应产品建成的东北丰满、白山水电站水情自动测报系统［3］，其中，丰满水库水情自动测报系统一期工程有16套雨量站、8套水位站，雨量站经过后续扩充达到了?26套。该系统一度引起了业内关于自报体制与应答体制的争论，随着白山水电站水情自动测报系统、新丰江水情自动测报系统、察尔森水情自动测报系统及西津水情自动测报系统的陆续成功实施，自报体制更适用于中国国情逐渐成为业内共识［4］。为了进一步规范行业系统，我国水利部颁发了《水文自动测报系统技术规范SL61-94》，该规范规定

7、的系统工作体制及协议也是在ALERT体制及协议的基础上做了适应我国国情的一些修改。我国早期的水情自动测报系统一般为小型系统，站点规模多为20〜30套，采集的传感量一般也为单一的雨量或水位，这些特性都是ALERT体制得以广泛应用的基础。这一时期，有相当一部分厂家的产品因为遵循相同的ALERT体系和标准，甚至能够实现互联互通。1ALERT协议的应用局限性到了20世纪90年代末期，随着葛洲坝、新安江和五强溪等一些大型水情自动测报系统的建设完成，ALERT系统的碰撞丢包、误码、传感器地址有限、传感器数据有限、频率效率低等局限性和缺点也