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技术应用·
北斗系统在电力系统中的综合应用
柳锋伟(中电科卫星导航运营服务有限公司，
河北 石家庄 050000)摘 要：随着北斗系统的逐步建设完善，系统提供的高精度定位、高精度授时和短报文技术在电力系统中都得到了长足的应用，本文简要介绍了高精度授时技术和短报文技术在电力系统中的综合应用案例，为读者进一步了解北斗系统提供帮助。关键词：北斗卫星导航系统；高精度授时；短报文技术
北斗卫星导航系统是我国自主研发的区域性卫星导航系统，具有快速定位、短报文通信和精密授时三大功能。它可以在服务区域内任何时间、任何地点，为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度，并提供双向短报文通信和精密授时服务。当前，移动通信和无线通信的覆盖范围有一定的局限性，北斗卫星导航系统则成功解决了偏远地区数据通信的难题。因此，北斗卫星导航系统一经运营，便广泛应用在电力、海洋、气象、水利、农业和森林等领域，利用卫星手段进行关键信息传递。随着时代的进步，电力系统的不断改革与发展，电力系统内对导航定位系统的依赖程度大大增加，导航定位系统广泛的应用于电网、电力企业的营销和电力建设等方面。
1 北斗系统授时技术在电网中的综合应用
现今，随着人们生活质量的提高，人们对电网的稳定、安全、高效提出了更高的要求。而作为电网基本单位的变电站、发电厂和调度所内部均有众多的计算机监控系统、保护装置、故障录波器、故障信息管理系统、安全自动装置、远动ＲＴＵ、ＤＣＳ系统及能量计费系统等自动化设备，其中大部分设备的运行变量可谓瞬息万变，对时间精度要求很高，如果设备之间没有同步到高精度的时间基准，大家各自为政，就不能保证实时系统等重要信息的准确性。另外，各管理监控装置对时间同步的精度要求应与所连接的自动化装置保持同一水平，以便于故障的分析、定位，鉴定不同专业设备的责任。如通过故障录波、保护信息管理系统等设备记录事件的时间、事件发生的先后次序等，对事故进行分析。这对于查找事故的原因、分析事故发生过程，从而减少事故隐患有着至关重要的作用，同时也利于明确责任，加强管理。其次在通信信息网络中，随着网络规模的扩大，网络的系统安全日益显得重要，口令保护、加密、电子认证等安全措施越来越多，而许多安全措施也都需要时间同步信号。
电网中对于北斗系统授时技术的应用主要体现在各装置设备间的时间同步上，如电网调度自动化和故障录波器等的时间同步及各继电保护装置间的时间同步等。
1.1 电网调度自动化和故障录波器等的时间同步
传统的定时方式有两种：
⑴电网调度中心通过通信通道同步系统内各个电站的时钟，这种方式需要专用的通信通道，由于从调度中心到达各个电站的距离不一样，通信延时也不一样，因此只能保证系统时钟在毫秒级误差的水平；
⑵利用广播、电视、天文台等的无线报时信号，这种方式一般一个小时报送一次，一个小时内会积累较大的误差，同样还由于信号传播延时，时间误差较大，很难达到毫秒级，此外还容易受到电站内的电磁干扰影响。
有了北斗系统的高精度授时技术的应用，从而有了统一精确的时间源，既可实现全站各系统在北斗系统时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，也可以通过各开关动作、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。统一精确的时间是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施。
1.2 继电保护间的时间同步
北斗系统在继电保护中的用途有两个：线路差动保护和保护联合调试。
电流差动保护原理就是基尔霍夫电流定理：同一时刻流入某个节点或广义节点的电流的代数和为零。差动保护由于其简单、可靠和快速等特点，已经作为主保护广泛应用的母线、变压器和发电机等设备上，但是用在长距离的输电线路就比较困难，问题就在于“同一时刻”上，传统的定时方式很难保证线路两端设备采样时间的统一，北斗系统授时技术的应用为线路差动保护的发展和应用带来了新的契机。
带有通道的输电线路纵联保护在超高压输电线路中有着重要的意义。这些保护试验时，为了分析保护的效果，记录下来的两端的电压电流波形就必须有一个共同的时间标准，以保证试验的同步性。
高频保护调试需要在线路两侧的高频保护上同时加故障量，以真实地模拟线路发生区内或区外故障时高频保护的动作行为。在线路两侧同时加故障量，靠一般的时钟是办不到的，这是因为一般时钟的工作精度是秒级，而作为快速保护的高频保护其工作时间是毫秒级，由一般时钟造成的误差，无法保证两侧所加故障量的同时性。而采用具有接收北斗系统准确授时功能的PC机控制继电保护试验装置来保证两侧所加故障量的同时性，其时间误差是微秒级的，可以满足同时加故障量的要求。
2 北斗系统短报文技术在电网中的应用
北斗系统短报文技术是北斗系统的优势和特色所在，此技术在电网中的应用，对于处理电网故障具有重要的意义。此技术的应用主要体现在站内装置的故障监测上和偏远地区的站内信息化实现上。
2.1 站内装置的故障监测
随着电力资源的广泛应用，为了给用户提供高效可靠安全的用电环境，在发电厂和变电站等场所配有大量的用于保护作用的蓄电池，蓄电池是发电厂、变电站所等电力系统的一种重要设备。它是保证继电器保护和一次设备开关操作正常下作的关键动力源。因电池问题造成的事故或停机损失远比电池本身价格要高得多。其稳定运行对破坏性事故的扩大和电力设备严重损坏至关重要。及时检测蓄电池的运行状态，及早发现蓄电池存在的问题并加以及时地处理是保障电网正常运行的重要条
·技术应用
件。
随着电力事业的发展，需要在一些偏远的地区建设变电站所。由于这些地区交通通信等设施的局限，使得设备的维护变得十分困难，设备的故障也不能实时地解决，蓄电池只是通过维护人员的定期检修加以保障，完全不能满足蓄电池的可靠性要求。因此，在新的形势下，需要有新的手段来保证变电立站所运行的安全。
针对北斗系统的覆盖面广，运行稳定，无盲点等特点，充分发挥北斗系统中的短报文的优势，设计研发了蓄电池的在线监测系统，远程监测电力系统中蓄电池的工作状态。如果出现故障，则直接将短信息发送到维修人员的终端，并显示故障信息，达到实时监测和维护的目的。此技术的应用不止可应用到蓄电池的监测上，更可以普及到站内的所有设备上，通过短信的方式，可以详细的描述出设备的故障所在，便于维护人员准确判断出故障的位置提供极大的帮助。
2.2 偏远地区的变电站信息化实现
与传统的通过移动网络发送短息相比，北斗系统的短报文技术没有任何的盲点，更加适合在偏远地方站内的使用。
随着国家电网的全面建设，农村电网的改造也开始了大规模的建设，农村电量的使用逐年增加，为了全面保障农村电力的使用，农村电力公司必须依据各个变电站的电力使用情况及时进行合理的调度。但是由于许多变电站处于偏远地区，数据通过线路传输非常不显示，即使利用移动通信网络技术传输，也存在诸多的盲点。随着北斗系统的全面建设成功，电力系统充分利用北斗系统短报文的优势，针对电力系统数据传输特点进行了积极的应用。已在个别偏远地区电力公司成功实现了对电力系统变电站实时数据的监控，而且数据传输稳定，实际应用情况良好。
3 总结
随着北斗系统的进一步建设完善，其提供的精确授时和更加完善的短报文技术将在电力系统中的应用更加广泛，这些具有自主知识产权技术的应用，不仅可以更好的发挥北斗系统的优势，更可以为我国早日实现建设安全电网的目标提供强大的技术支持。
[参考文献]
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[2]项新建.用短信服务功能实现电力系统蓄电池在线监测.电源技术，2004,7:428-430.
[3]李明.电力短信系统中的流量控制和拥塞控制策略的研究.成都理工大学.2008,5.
平衡。
2.3 蓄电池充放电控制
铅酸蓄电池的耐过充电、过放电能力较差，过充电和过放电现象都会影响蓄电池的容量和使用寿命。为此采用变电流快速充电法对蓄电池进行充电控制，尽可能在短时间内快速恢复蓄电池放出的能量，同时防止过充电发生。在开始充电阶段，利用蓄电池能够接受的最大允许充电电流进行加速充电。当端电压达到设定值时表明蓄电池发生极化现象，故需降低最大允许充电电流。这一过程重复进行，直到充电电流减小到最小设定值时表明蓄电池的容量已经恢复到100%，然后涓流充电以补充蓄电池的自放电损失。
3 方案及效益分析
边缘井、探井的井场用电负荷十分简单，由两部分组成：机抽动力系统负荷约20KW与基本生活用电约2KW（电视机、电脑等）。设备配置方案也十分简单：风力发电带动力系统，太阳能发电带照明生活系统。机抽动力系统可用30KW风力发电机（带逆变器、蓄电池等），现场生活营房的屋顶可用面积为20平方米，可装设太阳能。风力发电与太阳能发电共用一套逆变系统。所有装置均为可拆卸设计，可进行搬迁和挪作他用。
对于边缘井、探井的生产，常规供电方式是使用柴油机组，一般单井使用50KW的柴油机组（沃尔沃），单台售价9万元；其油耗为13L/h，按每天工作24小时计算，日耗柴油290升，柴油价格为7.01元/升,每月柴油费用为6.1万元。风力发电机（配套逆变器、蓄电池等）,再加上所有的安装费用后，能够实现运行的总造价为23万。20平方米太阳能电池板（输出总功率为2000W）能够实现运行的总造价为2万元，合计25万元。
经过测算，使用风光互补发电与柴油机发电相比较，在投入运行2.62月后，即可收回设备投资成本，实现降本增效的目的。
4 结束语
新能源在油田单个用电单元的开发与利用的效果十分明显，随着新能源技术的成熟发展，新能源的优势将会越来越明显，也必将在油田企业得到更为广阔的使用。
[参考文献]
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[2]李凌锐,董文斌,郭小坚.应用于通信基站的风光互补电源系统[J].能源技术,2008,29(3):155-156.
[3]赖克中.风光互补移动通信电源的设计与应用[J].能源与环境,2009 (2):104-105.
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北斗一代短报文模块与收发一体机 北斗导航定位系统最大的特色，在于有源定位和短报文特色服务，这个是其他导航所布局有的重要功能，北斗短报文模块的出现，将短信和导航结合，是中国北斗卫星导航系统的独特发明，相对而言也是一个巨大的优势，对于全球卫星导航的发展也是有着不可或缺的作用。 简单的来说，“短报文”其实就是相当于现在人们平时用的“短信息”，短报文可以发布140个字的信息，并能够定位，可以显示发布者的位置。另外，在海洋、沙漠和野外这些没有通信和网络的地方，安装了北斗系统终端的用户，可以定位自己的位置，并能够向外界发布文字信息。 同时，具有北斗短报文模块的北斗短报文一体机是专门为监测采集数据传输而研制的机型，采用天线主机一体化设计，集成了RDSS天线、射频收发电路、功放电路、基带电路等，产品集成度高、功耗低，配有专用的固定支架，安装使用极为方便。为适应野外恶劣环境，该模块设计充分考虑了防水、防盐雾、防腐蚀等要求。下面是常州莱特所研究开发的带有北斗短报文模块的收发一体机，简单的分析了一下器技术特点和硬件技术指标。
技术特点 ◇一体机直径110mm，高度100mm（不含固定支架高度）；◇全天候的北斗双向报文通信功能，以及北斗定位； ◇高集成化，收发天线和RDSS模块集成一体； ◇采用防水设计，可在室外可靠工作； ◇提供支架安装方式，便于用户安装使用。 硬件技术指标 ◇射频输入频率 S：2491.75±4.08MHz ◇射频输入驻波≤2.0 ◇射频输入电平 -130~-90dBm ◇接收灵敏度 -127.6dBm ◇射频输出频率 L：1615.68±4.08MHz ◇发射功率≥39.5dBm ◇调制相位误差≤3度 ◇载波抑制≥30dB ◇协议版本 4.0版 ◇时钟稳定度优于5×10-7
卫星通信与导航大作业（二）题目：北斗系统关键技术及应用 姓名：李景 班级： 021212 学号：02121149
目录 一．北斗系统简介 (3) 二．北斗系统组成 (3) （1）空间段 (3) （2）地面段 (4) （3）用户段 (4) 三.北斗系统工作原理 (4) 四.北斗卫星的应用 (5) 1.国防应用 (5) 2.电力应用 (6) 3.灾害救援 (6) 4.农田监测 (7) 5.海洋渔业 (7) 6.自动测报气象 (8) 五．结语 (8)
一．北斗系统简介 北斗卫星导航系统简称北斗系统是我国独立自主建设和发展的全球卫星导航系统目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠、覆盖全球的导航系统，为全球用户提供连续、稳定、可靠的定位、导航、授时服务；满足国家安全和经济社会发展对定位、导航、授时的需求，促进国家信息化建设和经济发展方式转变，提升经济效益和社会效益；与世界其他卫星导航系统共同合作，服务全球、造福人类。北斗系统建设的基本原则是开放、自主、兼容、渐进。 开放是指将为用户免费提供高质量的开放服务，欢迎全世界的用户使用北斗系统。自主是指中国独立自主地发展和运行北斗系统。兼容是指致力于实现与其他卫星导航系统的兼容与互操作，使用户利用互操作信号获得更好的服务。渐进是指北斗系统将依据中国的技术和经济发展实际，遵循循序渐进的模式建设。 二．北斗系统组成 北斗系统由空间段、地面控制段、用户段组成。 1．空间段 全球系统空间段由5颗GEO卫星和30颗非静止轨道卫星组成。地球静止轨道卫星分别位于东经58.75°、80°、110.5°、140°和160°。非静止轨道卫星由27颗 MEO 卫星和 3 颗 IGSO卫星组成。其中，MEO卫星轨道高度21500km，位于 3个轨道面上，轨道倾角55°；IGSO卫星轨道高度 36000km，位于3个轨道面上，轨道倾角55°。
xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日， 2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括： 定位、通信（短消息）和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。 其工作原理如下： ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标
北斗短报文在灾难事故中的重要应用体现 近年来，我国发生灾难事故整体呈上升趋势，且类型多样化，类似于登山遇难、洪灾、塌陷、地震等灾难数不胜数。北斗短报文充分利用北斗卫星导航定位和卫星通讯技术，将其应用于灾难事故之中。虽然灾难总是突如其来，但却是人类面临死亡威胁的最多因素，根据调查数据显示突发性灾难死亡已经排进了前五位，灾难事故无疑成为需要解决的事情之一，其中宣传和掌握一定的应对意外灾难的基本知识和技巧是必须做到的，不仅如此，还需要把它传授给身边的每个人，尤其是教会孩子们。 国家针对灾难事故，对突发重大自然灾害紧急救助体系和运行机制进行改善，提高紧急救助能力，迅速、有序、高效地实施紧急救助，最大程度地减少人民群众的生命和财产损失，维护灾区社会稳定；同时还结合我们国家北斗系统的功能和特点，进一步完善国家综合减灾业务平台，研制减灾救灾专用北斗短报文终端，特别是在地面网络中断的“信息孤岛”情况下，可以通过北斗系统传输灾情信息，并进行指挥调度。 北斗系统的功能是定位、导航、授时、短报文等功能，它可以不依赖传统通信网络进行灾情传输，实现位置共享。其有效应措施如下： 1、灾情信息采集功能是在公共网络畅通的情况下，利用北斗移动终端+移动通信实现信息传递；当公共网络中断时，利用北斗移动终端+北斗短报文通信实现灾情信息传递。该功能支持国家、省、市、县、乡、村六级的灾情直报、灾情信息管理和现场核查。 2、现场人员搜救，有人通过终端求救，距离最近的救援力量便会收到信息，并提供应急救援或提供食品、水、帐篷等物资。 3、应急指挥物资调度功能可以实现物流跟踪、调度规划等，让决策者及时、实时掌握物资情况，及时规划应急调度救援的物资。 4、信息发布功能可以把灾情信息、预警信息等通过移动端对外发布，让大家及时了解和掌握相关情况。 由此可见，北斗系统拥有灾情信息采集、现场人员搜救、应急指挥物资调度、信息发布、业务保障等功能，针对灾难事故的发生给出了有效的应对措施，从而提升国家综合防灾减灾的能力。在灾难事故中，我们可以结合北斗短报文设备救生，其中以北斗短报文一体机、北斗指挥机和北斗手持终端为主，把我们的灾情信息传递出去。 北斗短报文开发一体机是为数据传输而研制的机型，该产品为适应海上、沙漠、野外等恶劣环境，一体机的设计充分考虑了防水、防盐雾、防腐蚀等要求。目前已经在气象、水利数据采集及传
The Application of Compass in the Intelligent Transportation System Zhigang Xu Police Maritime Academy, Ningbo, China Xzg6708@https://www.doczj.com/doc/492639395.html, Abstract: According to the current development problems of developed urban transportation and Intelligent Transportation System (ITS), and the characteristics of Compass application in the ITS, the all aspects of applications of Compass in the ITS are analyzed in this paper, and then some problems about these applications and their suggestions are also proposed. Keywords: Compass; Intelligent Transportation System (ITS); Location Based Service (LBS) 北斗卫星导航系统在智能交通系统中的应用 徐志刚 公安海警学院，宁波，中国，315801 Xzg6708@https://www.doczj.com/doc/492639395.html, 【摘要】根据当前发达城市交通以及我国在智能交通系统发展中存在的问题，结合北斗卫星导航系统在智能交通系统中应用的特点，分析了北斗卫星导航系统在智能交通系统各方面的应用，并针对这些应用提出了可能存在的问题及建议。 【关键词】北斗卫星导航系统；智能交通系统；基于位置服务 1 引言 我国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前，城市化水平不足19%，据今年公布的人口普查结果，我国的城镇人口接近6.66亿人，城镇化率达到 49.68 %；相应的车辆增长也非常快速，截至2011年6月底，全国机动车总量达2.17亿辆，其中私家车达7206万辆，并且私家车拥有率呈不断增长的趋势。反观中国城市道路建设情况，改革开放以来，中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观，但远远跟不上机动车增长速度，而且总体水平与发达国家有较大差距，特别是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。造成城市交通拥塞严重，交通效率大大下降。另外，交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等，致使汽车尾气对城市的空气污染剧增。同时，车辆状况差也直接影响到城市交通，并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例，平均日故障次数达500次以上，给城市交通带来巨大压力。另外一个问题，就是我国大多城市交通管理设施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能。 正是由于的车辆、道路和管理发展不均衡所带来的问题，迫切需要发展智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）来缓解上述问题。智能交通系统是以信息、通信、控制和计算机技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视，目前已成为世界21世纪交通系统的发展方向。我国在上世纪90年代末期就确立智能交通系统的研究和发展战略，并已经在北京、上海、广州等一些发达城市实施了ITS的“关键技术开发和示范工程”。经过十多来年的发展，我国ITS 发展总体形势良好，但在管理面层主要存在问题如下：体制分散，统一协调不够；引进太多，消化创新不够；政府主导，民间参与不够。从技术的战略面层来看，我国几乎所有的ITS都是建立在美国的全球定位系统（GPS）的基础上的，这是个基础性战略性的缺陷。现在我国的北斗卫星导航系统（下述简称“北斗系统”）发展快速，完全可以取代GPS在ITS的地位，北斗系统将在我国的ITS中具有更加重要和更广泛的应用。。 2 北斗卫星导航系统在智能交通系统中应用的特点 北斗卫星导航系统由空间星座、地面控制和用户终端三大部分组成。空间星座部分由 5 颗对地球静止轨道（GEO）卫星和30 颗对地球非静止轨道 （Non-GEO）卫星组成。北斗卫星导航系统建成后将
XINYU UNIVERSITY 公选课论文 （2012 届） 题目北斗卫星导航系统在物联网中的应用 二级学院数学与计算机科学学院 专业计算机网络技术 班级12计网班 学号 学生姓名 指导教师 北斗卫星导航系统在物联网中的应用 摘要 在讨论了北斗导航和物联网的技术发展现状的基础之上，分析了北斗导航在物联网中的应用，主要的热点应用领域包括导弹制导、环境监测、智能交通、无人工厂、现代物流、灾害预警 关键词：北斗导航；物联网；通信技术 Beidou satellite navigation system in the application of the Internet of things Abstract In the beidou navigation is discussed and the Internet of things technology development present situation, on the basis of analysis of the beidou navigation in the application of Internet of things, the
main application fields of the hot spot of missile guidance, environmental monitoring, intelligent transportation, modern logistics, disaster warning, no one factory Key words:Beidou navigation; The Internet of things; Communication technology 第一章引言 北斗导航是我国具有独立自主知识产权的技术，物联网技术是一门新兴技术，在日趋成熟的理论基础支撑下，北斗导航将更好地服务于物联网，推进生产力发展，更好地服务于国民经济和国防建设。在物联网技术中，信号需要对网络中的每个物体进行精准的导航和位置服务。北斗导航准确的定位、导航和授时功能可以更好地促进物联网技术的发展。 第二章技术发展现状 北斗导航是我国自行研制、自行建设、自行管理，具有完全自主知识产权的全球卫星导航系统。该系统工作在2491.75MHz的频率上，可向用户提供全天候、高精度的即时定位服务，定位精度可达到纳秒级，与GPS相当。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各个行业的应用。 北斗导航是由太空的导航通信卫星、地面控制中心和用户终端三部分组成。组成北斗导航的三部分：太空段由5颗静止轨道卫星和
北斗短报文浮标监控 方案 版权归属：北京合众思壮科技股份有限公司 方案作者：唐湖海
目录 1.长江浮标系统简介 (3) 2.长江浮标系统组成 (3) 3.长江浮标系统功能 (4) 4.长江浮标系统存在的问题 (4) 5.北斗短报文浮标监测原理 (5) 6. BNSRE-310B基本参数 (5)
1.长江浮标系统简介 长江沿线浮标监测是在浮标上搭载传感器监测长江常规水文、气象、水质等环境要素，用以反映长江环境情况，并通过浮标的通信系统实时发送到数据中心。长江浮标监测系统具有实时、自动、长期、连续的特点，时效性高，受天气影响较小，自动化程度较高，是当前长江沿线环境监测技术的主要发展方向之一。长江浮标监测系统为长江生态环境保护和防灾减灾供决策支撑，为社会公众提供长江生态环境状况实时信息服务。 2.长江浮标系统组成 长江浮标监测系统由浮标系统、岸站系统及监控平台组成。浮标系统包括浮体、标架、供电系统、防护设备、系留系统和各类传感器；浮标种类包括水文气象浮标、水质浮标、导航浮标、波浪浮标、漂流浮标等； 岸站系统及监控平台包括公网通信设备、计算机服务器及监控客户端组成； 现在长江沿线的浮标数据传输方式是使用公网网络，对于大部分地区的浮标来说公网网络传输都没有问题。 3. 长江浮标系统功能 1）长江实时监控：浮标采集的长江环境数据实时发送给监控平台，对长江环境进行实时监控；
2）系统管理：对可对浮标运行状态进行监控，包括浮标漂移、通讯、传感器等，对浮标运营维护进行有效管理，保证浮标系统的正常运行； 3）评价预警：基于采集的长江环境数据，依据相关监测规范与评价分析模型生成各类长江信息产品，可对重点长江环境参数、长江环境状况、长江功能区环境状况进行综合评价，对长江灾害风险等级进行评价预警等； 4）数据共享与信息发布：可对以上生成的长江信息产品进行审核并发布到网站、手机、室外屏幕及各类媒体，实现信息数据在不同机构部门的共享。 4．长江浮标系统存在的问题 长江浮标系统使用的是公网传输浮标上的传感器信息，这种传输方式对于有公网的地方比较方便快捷，但是长江航道情况复杂，部分航道位于山区，公网信号比较差，但是又不能不监测这些水域的各种水文信息，所以目前的办法是定期派船去浮标处查看浮标状况、提取浮标上采集的信息，如果浮标出现故障也不能及时知晓，这种方式浪费人力、物力和财力，此外，这种信号传输方式还会使得在一些紧急情况下影响浮标的整体功能，比如长江流域出现大洪水会使很多没有公网信号的地方全面丧失监测功能，并且还会丢失部分浮标及其上面的宝贵信息。
北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控； 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理； 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输； 4、气象监测气象测报型北斗终端设备，大气监测预警系统应用解决方案； 5、森林防火定位、短报文通信； 6、通信时统开展北斗双向授时，研制出一体化卫星授时系统； 7、电力调度基于北斗的电力时间同步； 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享； 9、军工领域定位导航；发射位置的快速定位；搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程，一系列的鼓励政策，为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题，靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业，北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布，包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等，极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平，增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里，现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万，海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护，现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全，巩固和发展了渔业生产，推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”，系统建成后，监控中心能随时获知渔船方位，大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理，实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时，可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告，监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只，
收稿日期:2004-05-12。 项目来源:国家自然科学基金资助项目(70271030)。 文章编号:1671-8860(2004)09-0775-04文献标识码:A 我国北斗卫星导航系统应用需求及效益分析 杨 军1 曹 冲1 (1 华中科技大学管理学院,武汉市珞喻璐1037号,430074) 摘 要:在介绍我国卫星导航系统应用概况的基础上,比较分析了北斗卫星导航系统民用的优势和劣势,对我国北斗卫星导航系统民用市场的用户数和产值进行了预测,并对其作了经济效益和社会效益分析。关键词:北斗卫星导航系统;市场预测;效益分析中图法分类号:P228.42 随着第三颗/北斗一号0导航定位卫星发射成功,它与前两颗/北斗一号0工作星组成了中国完整的卫星导航定位系统,确保全天候、全天时提供卫星导航信息,从而为我国今后卫星导航系统的发展打下了基础。它标志着中国已建立了完善的第一代卫星导航定位系统,对中国国民经济建设和国防建设的进一步发展将发挥重要的作用。/北斗一号0卫星导航系统现在已开始在军队使用,但目前民用的范围和深度还不是十分普遍,如果能加大卫星导航系统在民用上的步伐,将会有力推动我国卫星导航系统在各行各业的应用。本文介绍了我国卫星导航系统的应用概况,对我国卫星导航系统的民用市场进行了市场预测和效益分析 [1,2] 。 1 我国卫星导航系统应用概况 卫星导航技术在中国的应用与研究始于20世纪80年代中期,从90年代开始,随着GPS 从海湾战争后逐渐走向民用市场,特别是卫星导航系统在众多领域表现出的巨大优势与适应性,其中隐藏的巨大商机与诱人前景吸引大批公司纷纷涌入这一市场,大量技术人员纷纷研究这一课题,而通信技术与计算机技术又对卫星导航技术的应用推波助澜,以GPS 为核心的卫星导航定位技术应用在中国经过15a 左右的历程,正向更高层次、更广阔的领域发展。 中国卫星导航技术的应用领域十分广阔,传 统的测量应用及军工相关应用的比例正在逐年下降,已渗透到许多新的行业。现实的应用已经使卫星导航技术从专业化领域走向了大众化应用的广阔前景,这也使得卫星导航技术逐渐成为通信、互联网之后的第三个新的I T 增长点。 2 我国北斗卫星导航系统应用的市 场需求 经过对相关部门的调查,我国北斗卫星导航系统的市场需求体现在如下几方面[1,2]。 1)2003年前5个月,我国铁路的日均装车量为8.2万车,累计发送货物7.22亿吨,同比增长8%。铁路部门2002年铁路机车保有量为1万多台,基于铁路安全和运输安全保障体系的考虑,一直未采用GPS,而北斗卫星导航系统是我国自主知识产权的导航系统,具有定位、授时和双向短信功能,在铁路运输安全保障体系中具有其他定位手段无法替代的作用。 2)渔业船只20多万艘,海上渔业是我国卫星导航应用较早的领域,GPS 已经占领了比较大的市场。但由于受通信方式的限制,和陆地管理部门联系困难,而北斗系统则具有明显的优势。 3)根据2000年统计,我国运输部门在册登记运输车辆540多万辆,其中120万辆是客运车辆,420万辆是货运车辆。以长途运输为例,这是我国卫星导航系统在物流运输管理上能发挥重大作用的领域,其应用市场需求迫切,潜力巨大。从 第29卷第9期2004年9月武汉大学学报#信息科学版 Geomatics and Information Science of Wuhan Universi ty Vol.29No.9Sept.2004
北斗特色应用——北斗短报文近年来，北斗短报文已经以“北斗＋物联网＋其他行业”的新模式，广泛的应用到了国计民生的方方面面。 2018年7月30日，马航“MH370失联”事件最终被马来西亚政府草草了结。事故的诸多疑点我们已无法得知，但是在搜救过程中发现的问题却值得我们深思。 MH370的搜救工作之所以持续了这么久，很大程度上是因为没有飞机的定位信息，导致无法推断飞机坠落的大概位置，只得不断扩大搜索范围。尽管MH370和大多数现代飞机一样装备了GPS 导航设备，但是GPS不是万能的。由于GPS设备只能是单向接受GPS卫星的信号并经过计算后得出自己所在的位置，所以这个位置并不能直接反馈给卫星，而是每过很长一段时间后通过其他的途径，比如互联网或高频信号等发送给附近的地面监测站，再由监测站转发出去。然而，一般情况下飞机失事时，这一整套系统很难保证正常工作，MH370更是因为通信系统被切断而早早的从地图上消失，导致最终的失事地点只能根据油量和目击者的证词推测。 但是，如果MH370上安装的是北斗而不是GPS，一切或许就不一样了。 北斗与GPS最大的不同就在于北斗具有北斗短报文功能。因为北斗卫星具有双向通信的能力，所以北斗终端可以直接通过卫星对外发送消息，而不需要借助其他的途径。北斗短报文其实就是北斗终端通过卫星发送的“短信”，只不过每次发送有着120字的限制。如果飞机上装有北斗终端，那么终端可以不停地把获取到的定位信息通过北斗短报文上传给卫星，一旦飞机发生意外情况更是可以第一时间报警，并且因为北斗终端体积较小，也更容易保持完好。事后救援人员可以根据终端上传的北斗短报文确定搜救范围。此外因为北斗短报文直接通过卫星转发，所以即使在远海也不会因为没有基础设施而暂时失去位置信息。 我国现在已经开始生产装载北斗系统的客机，但是只能应用于国内航班，因为北斗三号全球系统尚未组建完毕，所以至少要到2020年北斗才可以推广到世界航班。 北斗短报文系统究竟多好用呢？它最成功的应用是2008年5月12日的汶川地震，当时高度依赖光纤和基站的QQ、微信、微博、短信……所有平时很方便的通信手段，都因为基础设施遭的损坏而无法使用。所以依靠北斗卫星进行通信的手持终端大放异彩，灾区的第一手信息全都是依靠北斗短报文传递出来，它成为了救援指挥部队和前线救援人员最得力的通信助手。 随后，北斗导航更是大面积的应用于航海，一个北斗终端就等于GPS+海事电话，省事又省钱，国家还有额外的补贴。有了北斗终端，即使远在海上，船员们也可以随时和家人通信，遇到紧急情
北 斗 系 统 运 用 方 案 概述 1.1.系统概述 1.2.北斗概述 “北斗一号”卫星导航定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星定位系统。 “北斗一号”卫星导航定位系统由两颗地球同步卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成，各部分通过出站链路（中心控制系统→卫星→用户）和入站链路（用户→卫星→中心控制系统）相连接，其定位使用“三球交汇”原理，有别于GPS、GLONASS等系统，并且定位、通信和授时三大功能可以在同一信道中完成。此外，通过用户终端（即卫星导航定位通信机），“北斗一
号”系统用户可以从运营商获得以三大功能为基础的各种附加服务。 “北斗一号”系统与GPS、GLONASS等系统不同，属于有源定位系统，用户终端需要在捕获卫星信号后发送定位申请才能够获得由中心控制系统计算得到的定位结果，因此用户机不需根据卫星信号计算定位数据，但必须向卫星发射信号。 “北斗一号”卫星导航定位系统优于GPS、GLONASS等系统的是，它在同一卫星信道中为用户提供了简短数字报文通信的功能，从而可以使用户机与中心控制系统、用户终端之间进行数据通信，不仅能够回答“我在哪”的问题，而且可以协同回答“他在哪”以及“他们在哪”的问题，这将极大地丰富系统的应用功能。 所以，“北斗一号”系统的三大功能： 快速定位：北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度20—100m； 短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送30个汉字的短报文信息； 精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供高达20ns时间同步精度。 “北斗一号”系统的五大优势： 同时具备定位与通信功能，无需其他通信系统支持； 覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区； 特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用； 独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪”、“你在哪”、“他在哪”以及“他们在哪”； 自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。 当前，我国已将卫星导航定位应用产业及通信系统产业化项目列入国家重点新产品项目和国家高新技术产业示范工程，明确列入国家“十一五”规划，作为卫星导航定位应用产业的关键核心技术之一。
北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端通用规 范（预） 2014.08.14 1 范围 本通用规范规定了北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端（简称为北斗通信终端）的技术要求（包括一般要求、功能要求、性能要求、环境适应性要求）、试验方法、检验规则、以及包装、运输和储存等要求。 本标准适用于北斗通信终端的研制、生产和使用，也是制定北斗通信终端产品标准、检验产品质量和产品应用选型的依据。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ?GB/T 191 包装储运图示标志 ?GB 2312—1980 信息交换用汉字编码字符集基本集 ?GB/T 2828.1—2003 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 ?GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码) ?GB/T 4857.5 包装运输包装件跌落试验方法
?GB/T 5080.1—1986 设备可靠性试验总要求 ?GB/T 5080.7—1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 ?GB/T 5296.1—1997 消费品使用说明总则 ?GB/T 12267—1990 船用导航设备通用要求和试验方法 ?GB/T 12858—1991 地面无线电导航设备环境要求和试验方法 ?GB/T 13384—2008 机电产品包装通用技术条件 ?GB 15702—1995 电子海图技术规范 ?GB 15842—1995 移动通信设备安全要求和试验方法 ?GB/T 17626.3—2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 北斗卫星导航系统BeiDou navigation satellite system 中国的全球卫星导航系统，简称北斗系统（BeiDou）。具有卫星无线电测定（RDSS）和卫星无线电导航（RNSS）两种业务，可以提供导航、定位、授时、位置报告和短报文服务。 3.1.2 北斗终端BeiDou terminal
北斗系统应用分析 一、北斗系统简介 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS），是继美全球定位系统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球围全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。并计划至2020年完成全球系统的构建。 北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位，导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。导航精度上不逊于欧美之外，北斗卫星导航系统解决了何人、何事、何地的问题，这就是北斗的特色服务，靠北斗一个终端你就可以走遍天下。 北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通讯功能；全天候快速定位，极少的通信盲区，精度与GPS 相当，而在增强区域也就是亚太地区，甚至会超过GPS；向全世界提供的服务都是免费的，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，且与GPS 兼容；特别适合集团用户大围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪？”和“你在哪？”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。 北斗卫星导航系统技术上可以和GPS一代媲美，定位精度两者差距不大，GPS 系统更成熟些。首先，中国的北斗卫星导航系统确有值得称赞的地方，它是继美国GPS、俄罗斯GLONASS后第三个进入GNSS（全球定位导航系统）俱乐部的导航
北斗卫星导航系统在智慧城市中的应用 学院空间科学与技术学院 专业航天工程 学生姓名赵琨 学号1513122970 老师张华副教授
伴随着城市扩大化，“城市病”成为困扰各个城市的建设与管理 的首要难题，资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出。联合全球卫星定位系统、物联网技术、云计算技术和新一代通讯技术等信息技术，建立智慧城市，将成为解决城市问题的可行方案。北斗卫星导航系统是中国自主研制的全球卫星导航系统，具有全天候、全天时快速定位、短报时通信、精密授时服务三大功能，为物联网提供了导航信息和测绘信息等核心信息。智慧交通、智慧社区、智慧环保、智慧快递等北斗卫星民用项目的建立，可以促进北斗卫星深入人们的生活，逐步获得人们的认可。对北斗卫星进一步投入到我国全方位应用领域具有重要意义，进而更好地服务于城市建设和管理，促进社会和谐发展。 一、智慧城市的技术应用 智慧城市可理解为：把传感器装备到城市生活的各种物体上，通过超级计算机和云计算实现物联网整合，智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物，包含智慧传感网、智慧控制网和智慧安全网。 1、北斗卫星 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。北斗卫星导航系统的工作过程是：首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号，经卫星转发器 向服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时
向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。北斗卫星具有全天候、全天时快速定位、短报时通信、精密授时服务三大功能，为物联网提供了导航信息和测绘信息等核心信息。导航信息包括位置、速度、时间，它们是物联网核心信息；测绘和地理信息包括周围环境（影像信息）、地理空间信息、虚拟空间信息等，是物联网的参照信息。 2、物联网 物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网联接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。两院院士李德仁巧妙形象地把它描述为，把感应器嵌入和装备到电网、交通设施、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网，也就是物理设施首先被感知（感知层），然后通过有线、无线网络、云平台等信息技术使物理设施向外延伸并相互连接（传输层），最终达到为用户提供丰富的特点服务的目的（应用层）。 3、云计算 云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型，侧重于信息的处理和存储，通过平台进行数据整合，实现协同工作。智慧城市多个应用系统之间需要信息共享交互，各不同的应用系统需要共同选取数据综合计算、分析，最终得出综合结果，这就需
北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。三系统特色 1 特色北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通讯功能；全天候快速定位，极少的通信盲区，精度与GPS相当，而在增强区域也就是亚太地区，甚至会超过GPS；向全世界提供的服务都是免费的，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，且与GPS兼容；特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪？”和“你在哪？”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。 2 劣势北斗一号系统属于有源定位系统，系统容量有限，定位终端比较复杂。北斗一号系统属于区域定位系统，目前只能为中国以及周边地区提供定位服务，且与GPS完善成熟的运营相比，未来处于不断完善之中。 六建设计划 从古至今，人类在生产和生活实践中发明了多种导航方法。例如，天文导航是通过观测天体的位置来确定自身的位置和航向，此法设备简单，但受到气象条件的限制；无线电导航是接收海岸电台发出的无线电波来确定舰船自身的位置，它虽不受气象条件的影响，但由于无线电波的传播距离有限，故用于远航时有困难；其他导航方法也不尽如人意。从目前的技术水平和可以预见的将来看，卫星导航技术是一种比较理想的导航工具。卫星导航技术是指利用一组导航卫星，对地面、海洋和空间用全户进行精确的定位。它具有全时空、全天候、高精度、连续实时地提供导航、定位和授时的特点，已成为应用广泛的导航定位技术。卫星航定位系统是重要的空间基础设施，可提供高精度的定位、测速和授时服务，能带来巨大的社会和经济效益。我国高度重视卫星导航系统的建设，一直努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。早在上世纪60年代末，我国就开展了卫星导航系统的研制工作，但由于诸多原因而夭折。自20世纪70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导航系统的体制研究，先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案，以及多星的全球系统的设想，并考虑到导航定位与通信等综合运用问题，但是由于种种原因，这些方案和设想都没能得以实现。在20世纪80年代到90年代，我国就结合国情，科学、合理地提出并制订自主研制实施“北斗”卫星导航系统建设的“三步走”规划：第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为“北斗”卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等；第二步是到2012年，
173 技术应用· 北斗系统在电力系统中的综合应用 柳锋伟(中电科卫星导航运营服务有限公司， 河北 石家庄 050000)摘 要：随着北斗系统的逐步建设完善，系统提供的高精度定位、高精度授时和短报文技术在电力系统中都得到了长足的应用，本文简要介绍了高精度授时技术和短报文技术在电力系统中的综合应用案例，为读者进一步了解北斗系统提供帮助。关键词：北斗卫星导航系统；高精度授时；短报文技术 北斗卫星导航系统是我国自主研发的区域性卫星导航系统，具有快速定位、短报文通信和精密授时三大功能。它可以在服务区域内任何时间、任何地点，为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度，并提供双向短报文通信和精密授时服务。当前，移动通信和无线通信的覆盖范围有一定的局限性，北斗卫星导航系统则成功解决了偏远地区数据通信的难题。因此，北斗卫星导航系统一经运营，便广泛应用在电力、海洋、气象、水利、农业和森林等领域，利用卫星手段进行关键信息传递。随着时代的进步，电力系统的不断改革与发展，电力系统内对导航定位系统的依赖程度大大增加，导航定位系统广泛的应用于电网、电力企业的营销和电力建设等方面。 1 北斗系统授时技术在电网中的综合应用 现今，随着人们生活质量的提高，人们对电网的稳定、安全、高效提出了更高的要求。而作为电网基本单位的变电站、发电厂和调度所内部均有众多的计算机监控系统、保护装置、故障录波器、故障信息管理系统、安全自动装置、远动ＲＴＵ、ＤＣＳ系统及能量计费系统等自动化设备，其中大部分设备的运行变量可谓瞬息万变，对时间精度要求很高，如果设备之间没有同步到高精度的时间基准，大家各自为政，就不能保证实时系统等重要信息的准确性。另外，各管理监控装置对时间同步的精度要求应与所连接的自动化装置保持同一水平，以便于故障的分析、定位，鉴定不同专业设备的责任。如通过故障录波、保护信息管理系统等设备记录事件的时间、事件发生的先后次序等，对事故进行分析。这对于查找事故的原因、分析事故发生过程，从而减少事故隐患有着至关重要的作用，同时也利于明确责任，加强管理。其次在通信信息网络中，随着网络规模的扩大，网络的系统安全日益显得重要，口令保护、加密、电子认证等安全措施越来越多，而许多安全措施也都需要时间同步信号。 电网中对于北斗系统授时技术的应用主要体现在各装置设备间的时间同步上，如电网调度自动化和故障录波器等的时间同步及各继电保护装置间的时间同步等。 1.1 电网调度自动化和故障录波器等的时间同步 传统的定时方式有两种： ⑴电网调度中心通过通信通道同步系统内各个电站的时钟，这种方式需要专用的通信通道，由于从调度中心到达各个电站的距离不一样，通信延时也不一样，因此只能保证系统时钟在毫秒级误差的水平； ⑵利用广播、电视、天文台等的无线报时信号，这种方式一般一个小时报送一次，一个小时内会积累较大的误差，同样还由于信号传播延时，时间误差较大，很难达到毫秒级，此外还容易受到电站内的电磁干扰影响。 有了北斗系统的高精度授时技术的应用，从而有了统一精确的时间源，既可实现全站各系统在北斗系统时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，也可以通过各开关动作、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。统一精确的时间是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施。 1.2 继电保护间的时间同步 北斗系统在继电保护中的用途有两个：线路差动保护和保护联合调试。 电流差动保护原理就是基尔霍夫电流定理：同一时刻流入某个节点或广义节点的电流的代数和为零。差动保护由于其简单、可靠和快速等特点，已经作为主保护广泛应用的母线、变压器和发电机等设备上，但是用在长距离的输电线路就比较困难，问题就在于“同一时刻”上，传统的定时方式很难保证线路两端设备采样时间的统一，北斗系统授时技术的应用为线路差动保护的发展和应用带来了新的契机。 带有通道的输电线路纵联保护在超高压输电线路中有着重要的意义。这些保护试验时，为了分析保护的效果，记录下来的两端的电压电流波形就必须有一个共同的时间标准，以保证试验的同步性。 高频保护调试需要在线路两侧的高频保护上同时加故障量，以真实地模拟线路发生区内或区外故障时高频保护的动作行为。在线路两侧同时加故障量，靠一般的时钟是办不到的，这是因为一般时钟的工作精度是秒级，而作为快速保护的高频保护其工作时间是毫秒级，由一般时钟造成的误差，无法保证两侧所加故障量的同时性。而采用具有接收北斗系统准确授时功能的PC机控制继电保护试验装置来保证两侧所加故障量的同时性，其时间误差是微秒级的，可以满足同时加故障量的要求。 2 北斗系统短报文技术在电网中的应用 北斗系统短报文技术是北斗系统的优势和特色所在，此技术在电网中的应用，对于处理电网故障具有重要的意义。此技术的应用主要体现在站内装置的故障监测上和偏远地区的站内信息化实现上。 2.1 站内装置的故障监测 随着电力资源的广泛应用，为了给用户提供高效可靠安全的用电环境，在发电厂和变电站等场所配有大量的用于保护作用的蓄电池，蓄电池是发电厂、变电站所等电力系统的一种重要设备。它是保证继电器保护和一次设备开关操作正常下作的关键动力源。因电池问题造成的事故或停机损失远比电池本身价格要高得多。其稳定运行对破坏性事故的扩大和电力设备严重损坏至关重要。及时检测蓄电池的运行状态，及早发现蓄电池存在的问题并加以及时地处理是保障电网正常运行的重要条