淺談無線通信技術(shù)在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

李劍平

摘 要：水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需要信息化技術(shù)的支持，該系統(tǒng)主要是采用具有自動(dòng)化測(cè)量功能的儀器測(cè)量水利相關(guān)數(shù)據(jù)，相關(guān)監(jiān)控人員分析監(jiān)控中得出的數(shù)據(jù)，從而完成整個(gè)監(jiān)控過程。與人工監(jiān)控方式相比，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具有省時(shí)省力、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，文章主要分析了水利監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，并進(jìn)一步探究無線通信技術(shù)在水利監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無線通信技術(shù)；水利工程；自動(dòng)化監(jiān)控

1 概述

就目前我國國土分布情況來看，雖然我國總體資源較為豐富，但是資源的分布并不均勻，干旱、洪澇等自然災(zāi)害頻頻發(fā)生。因此，我國在水利設(shè)施的修建方面投入了大量的財(cái)力與物力，也取得了一定的效果。水利建設(shè)與監(jiān)控采用了多種技術(shù)在抗旱排洪、農(nóng)田的灌溉等方面發(fā)揮了重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及水利工程建設(shè)的需求，工程技術(shù)在水利中的應(yīng)用越來越廣泛，而無線通信技術(shù)是水利水電建設(shè)所需的重要技術(shù)之一，是水利監(jiān)管的關(guān)鍵技術(shù)。由于我國水利水電建設(shè)的歷程較短，經(jīng)驗(yàn)不足，缺乏專門的技術(shù)人員，在一定程度上影響著我國水利水電建設(shè)的進(jìn)程。文章通過分析水利監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，從而采取更有效的措施加強(qiáng)無線通信技術(shù)在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

2 水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

2.1 水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)缺乏資金

由于我國水利建設(shè)資金來源于政府與國家的投資，雖然國家所下?lián)艿慕ㄔO(shè)資金足以實(shí)現(xiàn)水利工程的建設(shè)，但是在實(shí)際的水利工程建設(shè)中，部分水利工程建設(shè)管理人員為了獲取高額利潤(rùn)，從國家下?lián)艿馁Y金中套取一部分，導(dǎo)致配套建設(shè)資金并沒有足額到位。由于水利自動(dòng)化監(jiān)控一般是在工程建設(shè)的末期才進(jìn)行，工程建設(shè)資金可能已經(jīng)在前期的工程中消耗過多，造成在工程末期往往會(huì)因?yàn)橘Y金不足而難以實(shí)現(xiàn)如期建設(shè)，其投入使用也延期，且質(zhì)量方面并沒有達(dá)到要求。此外，國家對(duì)水利建設(shè)中的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)投資政策并沒有落實(shí)到位，在沒有政策作為依據(jù)的前提下難以將資金有效的應(yīng)用在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中。

2.2 系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量難以控制

由于水利工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量受多方面因素的影響，工程質(zhì)量與施工單位的施工技術(shù)、管理能力及監(jiān)理單位的監(jiān)理力度等方面有關(guān)。由于水利工程在很大程度上受施工人員的技術(shù)及施工單位人員流動(dòng)性較強(qiáng)等因素的直接影響，導(dǎo)致有效的水利自動(dòng)化監(jiān)督控制工作難以開展，而施工單位缺乏能力較強(qiáng)的技術(shù)人員及監(jiān)督管理人員，導(dǎo)致水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)仍較為落后[1]。水利自動(dòng)化監(jiān)督控制涉及到多方面的知識(shí)，要求技術(shù)人員必須具備工程管理、自動(dòng)化管理以及自動(dòng)化控制等綜合性知識(shí)，然而這種綜合性人才比較缺乏，導(dǎo)致水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量難以得到有效保障，技術(shù)人員的缺乏在很大程度上制約著我國水利建設(shè)的發(fā)展。

3 無線通信技術(shù)在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在技術(shù)不斷更新與發(fā)展的年代，無線通信技術(shù)也在不斷發(fā)展，水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)的支持下也迅速發(fā)展。目前我國無線通信技術(shù)正在不斷發(fā)展與完善，實(shí)現(xiàn)了水利監(jiān)控系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化。無線通信技術(shù)在水利監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，在水利監(jiān)控系統(tǒng)中，包括水利工控監(jiān)控系統(tǒng)、水利水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水利綜合監(jiān)控系統(tǒng)，而這三大系統(tǒng)中又包括多個(gè)子系統(tǒng)，因此水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具備明顯的復(fù)雜性。

3.1 在水利水情自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

水利水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將農(nóng)村的雨水、水利情況等情況作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，因此監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)一般設(shè)置在農(nóng)村或者深山區(qū)。水利水情自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)包括雨水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及農(nóng)田水利自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這兩個(gè)子系統(tǒng)之間既有聯(lián)系也有一定的區(qū)別。前者主要是根據(jù)雨水量及雨水期等相關(guān)情況對(duì)汛期各時(shí)段的水位進(jìn)行監(jiān)督控制，從而為防汛工作提供重要的數(shù)據(jù)資料。雨水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將監(jiān)控的相關(guān)信息上傳到上級(jí)防汛指揮部門，通過不同的網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。而水利水情自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的農(nóng)田水利自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)對(duì)象具體包括水流的地理位置、水流速度、風(fēng)速、土壤的含水量、降水量等，這些監(jiān)測(cè)對(duì)象所獲取的數(shù)據(jù)具有一定的集中性與分散性，監(jiān)控點(diǎn)之間的距離較短[2]。由于農(nóng)村的條件有限，系統(tǒng)規(guī)模一般較小，限制了水利水情自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，采用無線通信技術(shù)能有效地彌補(bǔ)落后地區(qū)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量少的缺點(diǎn)，發(fā)揮無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。由于建設(shè)條件有限，因此系統(tǒng)建設(shè)必須一次性完成，因此可以將無線局域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與有線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，從而組建出數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，避免高額建設(shè)，減少了監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用。

3.2 在水利工控自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中，水利工控自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具有一定的相似性。該系統(tǒng)主要是以實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻的方式以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效監(jiān)督與控制。由于系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸速度、安全性及信道有較高的要求，因此必須加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，建立配電室和中央控制室，采用配置較高的工控機(jī)及高清攝像機(jī)進(jìn)行視頻監(jiān)控。建立信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是水利信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，目前我國部分水利工程的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)建立了小型局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)已經(jīng)正式開展。

3.3 在水利綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

水利綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要是應(yīng)用于大壩的監(jiān)控，其中包括了河道綜合治理與大中型水庫的除險(xiǎn)加固這兩個(gè)方面。近年來，我國加強(qiáng)了對(duì)水利的綜合治理力度，我國政府也在不斷加大對(duì)水利綜合治理的資金支持與技術(shù)支持。我國財(cái)政資金對(duì)水利監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的大力支持在很大程度上加強(qiáng)了對(duì)水庫的建設(shè)，進(jìn)一步加快了我國水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)度。由于河壩是防洪的關(guān)鍵地段，因此在進(jìn)行水利工程建設(shè)時(shí)必須加大監(jiān)管力度，相關(guān)技術(shù)人員通過不斷總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)。水利綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方式主要采用光纜作為主要的信道，接著再使用光電轉(zhuǎn)換的形式。此種組網(wǎng)方式具有信道寬、防雷擊等外部影響、網(wǎng)絡(luò)速度快等優(yōu)點(diǎn)，然而這些系統(tǒng)的施工所需成本較高，且難度較大，導(dǎo)致工程建設(shè)的后期維護(hù)費(fèi)用較高，且支出費(fèi)用超過了預(yù)算。

在河道的綜合性管理中，可以采用有線與無線相結(jié)合、局域與廣域相融通的組網(wǎng)方式進(jìn)行，在組網(wǎng)方式的選擇方面，可以在每一個(gè)河壩的監(jiān)控終端設(shè)置無線局域網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)各個(gè)監(jiān)督控制點(diǎn)來選擇合適的組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效傳輸[3]?？梢圆捎弥苯愉佋O(shè)的方式布置光纜，能有效地減少雷擊等外部影響，但這種方式容易導(dǎo)致土建設(shè)置被損害，且信道恢復(fù)慢，誤碼率較高。而采用無線局域網(wǎng)絡(luò)與有線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式具有較大的優(yōu)勢(shì)，與其它組網(wǎng)方式相比，其無線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，且安全性較高等，能有效的減少施工量，降低了系統(tǒng)維護(hù)率。無線通信技術(shù)在水利綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的作用很明顯，有利于數(shù)據(jù)的集中上傳，實(shí)現(xiàn)其實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)職能。

4 結(jié)束語

水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需要利用各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與信息技術(shù)，在信息技術(shù)不斷更新與發(fā)展的前提下，無線信息技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，該技術(shù)在水利監(jiān)管系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，在各行業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛，彌補(bǔ)了人工監(jiān)控的缺點(diǎn)。無線通信技術(shù)在實(shí)現(xiàn)了水利監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化與智能化，對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控過程中所獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高，減少了數(shù)據(jù)誤差大、數(shù)據(jù)傳輸慢、重建等風(fēng)險(xiǎn)。由此可見，加強(qiáng)無線通信技術(shù)在水利自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用非常有必要，對(duì)我國的水利建設(shè)有重要的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

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