水利工程遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡構建

張楠

赤峰市水文勘測局水情科 內蒙古赤峰 024000

隨著科學技術發(fā)展，自動化技術在社會生活中的應用越來越廣泛，自動化技術應用中一個十分重要的方面就是水文監(jiān)測。在水文監(jiān)測工作中需要監(jiān)控眾多水位點，并且將這些數(shù)據(jù)實時傳輸給數(shù)據(jù)管理中心。由于水文監(jiān)測點數(shù)量比較多，而且相對比較分散，特別是內蒙地區(qū)由于自然環(huán)境比較惡劣，這也在很大程度上增加了水文監(jiān)測工作開展過程中的難度。以往采用的電話線進行數(shù)據(jù)傳遞不僅會大幅度增加監(jiān)測成本，同時使用該技術進行傳遞效果也并不理想。現(xiàn)在，水文監(jiān)測部門最主要的信息傳遞工具是GPRS無線網(wǎng)絡，通過GPRS無線網(wǎng)絡能夠及時將相關監(jiān)測點所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)或報警信息向后方的水文監(jiān)測數(shù)據(jù)管理中心進行傳遞，這樣極大地提高了水文管理部門管理工作的效率及工作開展的準確性。

1 遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡的構建

1.1 硬件設計

內蒙地區(qū)遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡的硬件主要由兩個部分組成，即服務器和公網(wǎng)專線。其中，服務器的作用主要是對操作軟件、數(shù)據(jù)庫及其他水文監(jiān)測所必需的軟件進行綜合處理，并對水文監(jiān)測的信息進行接收和分析；公網(wǎng)專線則是服務器工作的必備品，通過公網(wǎng)專線促進服務器對水文監(jiān)測信息進行接收和處理。遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡的功能大致可以分為四部分，分別為采集功能、告警功能、存儲功能和查詢功能。在遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡的各項功能中，采集功能所占的比例最大，其次是告警功能，再次是存儲功能和查詢功能[1]。

1.2 軟件設計

內蒙水利工程遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡構建中的軟件設計，主要依靠的是互聯(lián)網(wǎng)技術中的軟件處理技術和計算機編程技術。采用編程技術時，計算機編程專業(yè)人員首先要對遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡構建的編程技術有一個大致的了解，對于遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡構建所涉及的編程知識，也要熟練地運用在實際工作中。在構建水文監(jiān)測網(wǎng)絡的過程中，時刻將所用到的一系列數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中，為以后網(wǎng)絡的構建及更新奠定基礎。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式中編程技術并沒有發(fā)揮應有的效用，數(shù)據(jù)庫也沒有發(fā)揮應有的作用；而新型的水利工程遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡能夠最大限度地發(fā)揮科技的效用。要想使內蒙地區(qū)水文監(jiān)測網(wǎng)絡的構建符合內蒙地區(qū)的地域特色，首先在軟件上就要用不同于全國其他省份和地區(qū)的軟件來設計，要使用專門為內蒙地區(qū)設計的、針對內蒙的地勢及地理特點來設計的水文監(jiān)測網(wǎng)絡。當工作站需要對遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡中所需要的數(shù)據(jù)進行傳輸時，通?？梢圆捎脙煞N方式，即有線數(shù)據(jù)傳輸方式和無線數(shù)據(jù)傳輸方式。采用有線數(shù)據(jù)傳輸方式時，要利用互聯(lián)網(wǎng)中的客戶端將數(shù)據(jù)發(fā)送至軟件和網(wǎng)絡服務器端進行保存；而無線傳輸方式通常需要經(jīng)過信息收集、信息處理和信息保存3個階段[2]。

2 自動化監(jiān)測技術的優(yōu)點

2.1 實時性比較強

GPRS無線網(wǎng)絡能夠滿足信息實時傳輸要求，并且信息傳輸過程中系統(tǒng)無延時情況發(fā)生，不需要輪回就能夠完成對各個監(jiān)測點數(shù)據(jù)的接收及存儲，通過這種無線網(wǎng)絡能夠比較好地滿足信息實時傳輸要求。

2.2 建設成本比較低

相較于以往采用的數(shù)據(jù)信息傳遞方式，使用無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳遞不需要建設網(wǎng)絡，只需要安裝相關信號傳輸設備就可以滿足工作需要，采用無線網(wǎng)路進行數(shù)據(jù)傳遞成本比較低。

2.3 能夠遠程監(jiān)控監(jiān)測點設備

通過GPRS無線網(wǎng)絡系統(tǒng)不僅能夠滿足信息傳遞需要，同時能夠通過這種信息傳遞網(wǎng)絡對水文監(jiān)測站相關監(jiān)測設備進行遠程監(jiān)控，比如時間校正、開關控制及狀態(tài)報告等，并且能夠通過網(wǎng)絡對系統(tǒng)進行在線升級。

2.4 可擴展性較好

現(xiàn)在，絕大部分地區(qū)已經(jīng)覆蓋GSM/GPRS網(wǎng)絡，自治區(qū)范圍內已經(jīng)不存在盲區(qū)，這也為大范圍在線監(jiān)控提供了條件，比較好地滿足水文信息傳輸采集工作對范圍的要求。水文監(jiān)測點的硬件與可拓展性具有十分密切的關系[3]。

3 水利工程遠程自動水文監(jiān)測技術的應用

3.1 建立完善的水文監(jiān)測系統(tǒng)

通過GPRS網(wǎng)絡構建完善的水文監(jiān)測系統(tǒng)，首先應該注意的是利用GPRS數(shù)據(jù)傳輸中的傳輸終端接入水文監(jiān)測的專用網(wǎng)絡，并且將水文監(jiān)測點之間聯(lián)系起來，這種數(shù)據(jù)傳輸方式能夠打破信息采集點受到的空間、時間限制，具有比較強的適用性。由于水文中心站點是數(shù)據(jù)處理的核心環(huán)節(jié)，通過如LAN連接代理服務器，并且通過GPRS網(wǎng)絡傳輸終端的作用能夠自動訪問相關網(wǎng)絡代理服務器。在水文信息采集站數(shù)量較大增加的情況下，水文信息數(shù)據(jù)處理中心能夠保持比較高速的傳輸效率，滿足水文監(jiān)測要求。

3.2 綜合性水文監(jiān)測

隨著自動化技術廣泛應用，水文監(jiān)測也向著綜合性方向發(fā)展。水文監(jiān)測站不僅能夠監(jiān)測河流的相關信息，同時能夠監(jiān)測地下水水質及雨量等，能夠比較好地完善綜合性的水文信息，還能夠指導相關管理部門對水源地進行合理配置，達到優(yōu)化水質的目的。

4 結語

水利工程遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡作為近幾年在國內水文監(jiān)測部門中流行起來的現(xiàn)代監(jiān)測方法，它有著與傳統(tǒng)水文監(jiān)測方法不同的地方，尤其是在內蒙，水利工程遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡的構建不僅僅對部門內部工作的完成起到了規(guī)范和系統(tǒng)化的作用，還對整個水文監(jiān)測系統(tǒng)起著創(chuàng)新的作用，使水文監(jiān)測站從整體上摒棄舊的工作觀念，把新的理念作為水文監(jiān)測站發(fā)展的思想武器。要堅持對水文監(jiān)測站內部的體系進行創(chuàng)新和改革，發(fā)揮水利工程遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡的優(yōu)越性，以新的思想觀念改變舊的工作方式，將水利工程遠程自動水文監(jiān)測網(wǎng)絡運用到各個方面，促進水文監(jiān)測工作實現(xiàn)規(guī)范化和系統(tǒng)化。