無線監(jiān)測(cè)信息化淺析

【摘要】相比較有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有應(yīng)用靈活、可移動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的各種對(duì)象的數(shù)據(jù)，通過無線方式被發(fā)送至用戶監(jiān)控終端，結(jié)合綜合傳感器技術(shù)、現(xiàn)代無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等，達(dá)到監(jiān)測(cè)各種對(duì)象的目的。本文通過闡述無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分析了信息化時(shí)代的特征，并結(jié)合實(shí)例研究了該系統(tǒng)在信息化時(shí)代的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】無線監(jiān)測(cè)；信息化；研究

“信息化”是相對(duì)于“工業(yè)社會(huì)”的“工業(yè)化”而言的“信息社會(huì)”的特征，是飛速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)互相作用的結(jié)果。一般地，信息化是指由計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的革命所引起的工業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向信息經(jīng)濟(jì)的一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)過程，包括信息技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的信息化、基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、生產(chǎn)方式的信息化等內(nèi)容，對(duì)應(yīng)著社會(huì)整體及各個(gè)領(lǐng)域的信息獲取、處理、傳遞、存儲(chǔ)、利用的能力和水平。將無線監(jiān)測(cè)信息化是順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.信息化概述

1.1 信息化的內(nèi)容

對(duì)“信息化”這一概念，我們可以從以下三個(gè)方面來理解：

（1）從信息的角度看，信息化是信息在獲取、處理、傳遞、存儲(chǔ)和利用等方面整體上作為一種資源的質(zhì)和量比其他社會(huì)發(fā)展所需資源的比重和作用要大，實(shí)現(xiàn)從工業(yè)社會(huì)到信息社會(huì)的轉(zhuǎn)型，從而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)生活形態(tài)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)。

（2）從技術(shù)的角度看，信息化是在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展過程中推廣應(yīng)用信息技術(shù)和電子信息設(shè)備，采用現(xiàn)代電子技術(shù)和通信技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)通信現(xiàn)代化、計(jì)算機(jī)化和行為合理化，形成全社會(huì)范圍內(nèi)的信息資源高度共享，極大地提高社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

（3）從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的角度看，信息化是指廣泛采用現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)裝備經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活各部門，全面發(fā)展信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)，加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各部門之間、部門內(nèi)部的信息溝通和交流，提高人類社會(huì)開發(fā)和利用信息資源的能力，充分發(fā)揮社會(huì)物質(zhì)資源潛力，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步甚至生活方式的根本變革[1]。

1.2 信息化分類

信息化的本質(zhì)特征決定了其內(nèi)容的復(fù)雜性和種類的多樣性，為了更全面、更深入地認(rèn)識(shí)和理解信息化，有必要根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)、從不同角度對(duì)信息化進(jìn)行分類。

從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展角度，分為經(jīng)濟(jì)信息化、社會(huì)信息化；從農(nóng)村和城市角度，分為農(nóng)村信息化、城市信息化；從行業(yè)劃分角度，分為農(nóng)業(yè)信息化、工業(yè)信息化、服務(wù)業(yè)信息化；從信息化層次角度，分為產(chǎn)品信息化、服務(wù)信息化、產(chǎn)業(yè)信息化、國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化、國(guó)家信息化；從國(guó)際經(jīng)濟(jì)關(guān)系角度，分為國(guó)際金融信息化、國(guó)際貿(mào)易信息化、跨國(guó)公司信息化[2]。

1.3 我國(guó)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

信息技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的地位日益重要，其應(yīng)用效果日益顯現(xiàn)。中央和地方都高度重視信息化的戰(zhàn)略性地位，制訂相關(guān)政策，采取相關(guān)舉措，推進(jìn)信息化的穩(wěn)步、深入發(fā)展。一是我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，規(guī)模迅速擴(kuò)大，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置。二是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域信息化、社會(huì)領(lǐng)域信息化成果顯著，信息化環(huán)境得到進(jìn)一步優(yōu)化。

2.無線監(jiān)測(cè)的重要性

隨著國(guó)內(nèi)信息化建設(shè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)和語音已不能滿足需求，還有大量的現(xiàn)場(chǎng)的情況需要實(shí)時(shí)傳送。傳統(tǒng)的有線的方式已不能滿足隨機(jī)不定點(diǎn)和不易綜合布線后期工程安裝的要求，目前比較常見的技術(shù)是衛(wèi)星通信，但衛(wèi)星的資源有限，且費(fèi)用也很高。其次高頻點(diǎn)的擴(kuò)頻通信一般要求可視距離，而我們通常使用的傳統(tǒng)的窄帶無線通信速率往往比較低，不能滿足實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)囊骩3]。

3.無線監(jiān)測(cè)與信息化融合概述

3.1 無線監(jiān)測(cè)信息化戰(zhàn)略的提出

當(dāng)前，信息技術(shù)更新?lián)Q代、日新月異，信息技術(shù)長(zhǎng)信和基于信息技術(shù)的商務(wù)運(yùn)作創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，信息化對(duì)信息技術(shù)落后國(guó)家產(chǎn)生倒逼機(jī)制；信息融合型產(chǎn)業(yè)逐步壯大，信息產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位；全球經(jīng)濟(jì)趨于一體化，我國(guó)面臨著信息化挑戰(zhàn)。在此背景下，有必要實(shí)現(xiàn)無線監(jiān)測(cè)的信息化。

3.2 無線監(jiān)測(cè)信息化的研究意義

無線通信技術(shù)的發(fā)展使無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為可能。隨著射頻技術(shù)、微電子技術(shù)及集成電路技術(shù)的進(jìn)步，無線通信技術(shù)取得了飛速發(fā)展，無線通信的實(shí)現(xiàn)越來越容易，傳輸速度越來越快，可靠性越來越高，并且逐漸達(dá)到可以和有線網(wǎng)絡(luò)相媲美的水平。

無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)比有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用靈活，可移動(dòng)性強(qiáng)，無需布線、將是今后監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。在軍事偵察、環(huán)境信息檢測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)、建筑與家居、工業(yè)生產(chǎn)控制以及商業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 無線監(jiān)測(cè)信息化的內(nèi)涵、特點(diǎn)

（1）無線監(jiān)測(cè)信息化的內(nèi)涵

無線監(jiān)測(cè)信息化是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，是社會(huì)發(fā)展的內(nèi)生需求。對(duì)信息化與無線監(jiān)測(cè)技術(shù)融合的內(nèi)涵的界定，不同學(xué)者有不同的表述，比較典型的有以下幾種。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家周叔蓮認(rèn)為，“無線監(jiān)測(cè)信息化，其內(nèi)涵是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用信息技術(shù)，在技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)務(wù)、市場(chǎng)等多個(gè)層次實(shí)行融合，是生產(chǎn)力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)形態(tài)、生活方式全面劇烈轉(zhuǎn)變的過程。

楊海成認(rèn)為，“無線監(jiān)測(cè)信息化，是利用信息和信息技術(shù)，使之滲透到監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)要素中，使之能夠形成支撐檢測(cè)系統(tǒng)的新型工業(yè)裝備。”

個(gè)人認(rèn)為無線監(jiān)測(cè)信息化是一個(gè)多層次、多側(cè)面、多內(nèi)容的綜合過程，其內(nèi)涵可以從狹義和廣義上來進(jìn)行區(qū)分。狹義地看，主要是在監(jiān)控領(lǐng)域中與信息化的融合，以及由此帶來的社會(huì)性影響；廣義地看，既包括了檢測(cè)領(lǐng)域的融合，也包含了在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中其他領(lǐng)域與信息化的融合，以及由此帶來的深刻的政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的變遷。

（2）無線監(jiān)測(cè)信息化的特點(diǎn)

從本質(zhì)上來看，就檢測(cè)領(lǐng)域而言，往往含有信息化，信息化也往往應(yīng)用在檢測(cè)上，兩者在部分領(lǐng)域合二為一。我們很難將信息技術(shù)從檢測(cè)中剝離開來，離開了信息技術(shù)的無線監(jiān)測(cè)技術(shù)，那也不是真正的與時(shí)俱進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)了，而是落伍于時(shí)代的監(jiān)測(cè)技術(shù)。

無線監(jiān)測(cè)信息化的本質(zhì)，就是在我國(guó)當(dāng)前的現(xiàn)代化進(jìn)程中，采取監(jiān)測(cè)與信息化“兩步并一步”的策略，在監(jiān)測(cè)過程中廣泛、深入地采用信息技術(shù)、信息設(shè)備與信息產(chǎn)品，發(fā)揮信息化“助推器”、“倍增器”和“催化劑”的功能，促進(jìn)融合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使信息化與監(jiān)控都得到快速、健康發(fā)展，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展，提升我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。

4.無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息化的應(yīng)用

4.1 水庫、河道水情無線監(jiān)控

水庫、河道水情無線監(jiān)控系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)各水庫及河道的的水位、降雨量和現(xiàn)場(chǎng)圖像，為保障水庫、河道的適度蓄水和安全度汛提供準(zhǔn)確、及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信息。

以高州水庫為例。高州水庫位于高州市東北部，面積43.81（平均）平方公里，集水面積1002平方公里，庫容量11.5億立方米。30年間，水庫雖進(jìn)行控制運(yùn)用，仍發(fā)揮了巨大效益：解決了高州、化州、電白、吳川、茂南四縣一區(qū)118萬畝干旱農(nóng)田的自流灌溉用水，供給茂名市區(qū)工業(yè)和生活用水，減輕了鑒江中下游近百萬畝的洪澇災(zāi)害，改善了鑒江中下游128公里河道的通航條件；利用壩后和渠道跌水發(fā)電，發(fā)展淡水養(yǎng)殖，四面青山適宜發(fā)展橡膠、胡椒、香蕉等熱帶亞熱帶作物。

高州水庫無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備、通信平臺(tái)和監(jiān)測(cè)中心四部分組成。通過充分整合軟、硬件設(shè)備資源，可對(duì)所監(jiān)測(cè)水庫實(shí)現(xiàn)全天候遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可完整記錄各水庫數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化過程。其功能主要有：

（1）汛期的水庫安全防衛(wèi)工作：時(shí)刻注意水庫的水位，如果水位到了警戒線，有了險(xiǎn)情，馬上報(bào)警。

（2）水庫重點(diǎn)區(qū)域的防范：隨時(shí)注意閘門、大壩的正常工作和穩(wěn)固程度。

（3）水庫水面情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）。

（4）水庫水岸情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控：岸上的物體（如人、獸）是否進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)（如閘門口、大堤上），是否有可疑的情況（如有人想要破壞水庫）。

（5）能夠隨時(shí)檢測(cè)水庫中水的水質(zhì)，并將信息傳到遠(yuǎn)端，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo)，馬上報(bào)警。

（6）庫天氣情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（7）遠(yuǎn)端控制中心與水庫現(xiàn)場(chǎng)的語音通訊：遇到情況時(shí)能夠做到遠(yuǎn)距離的指揮工作。

（8）可以在中控室直接對(duì)水庫的閘門進(jìn)行控制，進(jìn)行水資源調(diào)配。

4.2 供水、供電無線監(jiān)測(cè)

供水、供電部門的抄表系統(tǒng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)與流量計(jì)量技術(shù)相結(jié)合，集計(jì)量、數(shù)據(jù)采集、處理于一體，極大提高了管理部門的工作效率；供水部門的水廠管網(wǎng)壓力流量監(jiān)控系統(tǒng)提高了水網(wǎng)的監(jiān)測(cè)安全及經(jīng)濟(jì)效益。

以茂名市自來水公司為例，其主要有河?xùn)|和河西兩個(gè)供水處理中心，運(yùn)用無線監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模參數(shù)無線監(jiān)控和控制，包括水廠泵房電流電壓、工作狀態(tài)、缺項(xiàng)報(bào)警、水質(zhì)分析PH、濁度、余氯等、管道壓力、出水流量等數(shù)據(jù)。滿足中控調(diào)度室的實(shí)時(shí)需要，幫助調(diào)度人員的后期供水分析、中控調(diào)度、變頻組合調(diào)壓以及管網(wǎng)健康度分析等起到重要的輔助作用。提高管網(wǎng)的運(yùn)行效率和水廠泵房的節(jié)能，避免人工操作的缺點(diǎn)，提高了整體經(jīng)濟(jì)效益目的。

4.3 橋梁監(jiān)測(cè)

無線橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于無線通信技術(shù)對(duì)橋梁荷載、環(huán)境、幾何形狀以及結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，為橋梁健康狀態(tài)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。目前大型橋梁的無線健康監(jiān)測(cè)已成為研究的熱點(diǎn)，更被廣泛地應(yīng)用于未來技術(shù)的研發(fā)。

4.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)原始數(shù)據(jù)采集方式較為困難，無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很好地解決了這一問題，為野外隨機(jī)性研究數(shù)據(jù)的獲取提供了方便。如：對(duì)污水排放，對(duì)森林資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況等檢測(cè)。

4.5 軍事安全

無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以很好地應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，提供監(jiān)測(cè)敵軍區(qū)域內(nèi)的兵力和裝備，監(jiān)測(cè)核攻擊等，及時(shí)準(zhǔn)確將采集的各種信息傳送到各級(jí)指揮部門監(jiān)測(cè)中心。

5.結(jié)語

無線監(jiān)測(cè)信息化是一種新型的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文闡述了無線監(jiān)測(cè)信息化內(nèi)容及意義，通過具體實(shí)例分析，看出無線監(jiān)測(cè)信息化的廣闊應(yīng)用，也表明了無線監(jiān)測(cè)信息化的靈活性，可靠性。未來的檢測(cè)工作還需要進(jìn)一步將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息化，只有這樣才能不斷推進(jìn)監(jiān)測(cè)工作的開展[3]。

參考文獻(xiàn)

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[3]馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)[M].西安交通大學(xué)出版社，2005.