淺談無線通信技術在水利自動化監控系統中的應用

李劍平

摘 要：水利自動化監控系統建設需要信息化技術的支持，該系統主要是采用具有自動化測量功能的儀器測量水利相關數據，相關監控人員分析監控中得出的數據，從而完成整個監控過程。與人工監控方式相比，自動化監控系統具有省時省力、準確性高等優點，文章主要分析了水利監控系統存在的問題，并進一步探究無線通信技術在水利監控系統中的應用。

關鍵詞：無線通信技術；水利工程；自動化監控

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、洪澇等自然災害頻頻發生。因此，我國在水利設施的修建方面投入了大量的財力與物力，也取得了一定的效果。水利建設與監控采用了多種技術在抗旱排洪、農田的灌溉等方面發揮了重要的作用。隨著科學技術的不斷發展及水利工程建設的需求，工程技術在水利中的應用越來越廣泛，而無線通信技術是水利水電建設所需的重要技術之一，是水利監管的關鍵技術。由于我國水利水電建設的歷程較短，經驗不足，缺乏專門的技術人員，在一定程度上影響著我國水利水電建設的進程。文章通過分析水利監控系統存在的問題，從而采取更有效的措施加強無線通信技術在水利自動化監控系統的應用。

2 水利自動化監控系統存在的問題

2.1 水利自動化監控系統缺乏資金

由于我國水利建設資金來源于政府與國家的投資，雖然國家所下撥的建設資金足以實現水利工程的建設，但是在實際的水利工程建設中，部分水利工程建設管理人員為了獲取高額利潤，從國家下撥的資金中套取一部分，導致配套建設資金并沒有足額到位。由于水利自動化監控一般是在工程建設的末期才進行，工程建設資金可能已經在前期的工程中消耗過多，造成在工程末期往往會因為資金不足而難以實現如期建設，其投入使用也延期，且質量方面并沒有達到要求。此外，國家對水利建設中的自動化監控系統投資政策并沒有落實到位，在沒有政策作為依據的前提下難以將資金有效的應用在水利自動化監控系統建設中。

2.2 系統建設質量難以控制

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

3 無線通信技術在水利自動化監控系統中的應用

在技術不斷更新與發展的年代，無線通信技術也在不斷發展，水利自動化監控系統在技術的支持下也迅速發展。目前我國無線通信技術正在不斷發展與完善，實現了水利監控系統的智能化與自動化。無線通信技術在水利監控系統中的應用越來越廣泛，在水利監控系統中，包括水利工控監控系統、水利水情自動化監測系統、水利綜合監控系統，而這三大系統中又包括多個子系統，因此水利自動化監控系統具備明顯的復雜性。

3.1 在水利水情自動化監控系統中的應用

水利水情自動化監測系統將農村的雨水、水利情況等情況作為監測對象，因此監控系統建設一般設置在農村或者深山區。水利水情自動化監控系統包括雨水情自動化監測系統及農田水利自動化監測系統，這兩個子系統之間既有聯系也有一定的區別。前者主要是根據雨水量及雨水期等相關情況對汛期各時段的水位進行監督控制，從而為防汛工作提供重要的數據資料。雨水情自動化監測系統將監控的相關信息上傳到上級防汛指揮部門，通過不同的網絡間的數據交換系統。而水利水情自動化監測系統中的農田水利自動化監測系統的監測對象具體包括水流的地理位置、水流速度、風速、土壤的含水量、降水量等，這些監測對象所獲取的數據具有一定的集中性與分散性，監控點之間的距離較短[2]。由于農村的條件有限，系統規模一般較小，限制了水利水情自動化監控系統的發展，采用無線通信技術能有效地彌補落后地區系統監測數據量少的缺點，發揮無線通信技術的優勢。由于建設條件有限，因此系統建設必須一次性完成，因此可以將無線局域網絡通信技術與有線網絡通信技術相結合，從而組建出數據通信網絡，避免高額建設，減少了監控系統的建設費用。

3.2 在水利工控自動化監控系統中的應用

在水利自動化監控系統中，水利工控自動化監控系統與企業的自動化監控系統具有一定的相似性。該系統主要是以實時監控視頻的方式以實現對數據的有效監督與控制。由于系統建設的技術對系統數據的傳輸速度、安全性及信道有較高的要求，因此必須加強對系統的實時監測與控制，建立配電室和中央控制室，采用配置較高的工控機及高清攝像機進行視頻監控。建立信息化網絡平臺是水利信息化建設的重要內容，目前我國部分水利工程的自動化監控系統已經建立了小型局域網絡系統，局域網的設計與建設已經正式開展。

3.3 在水利綜合自動化監控系統中的應用

水利綜合自動化監控系統主要是應用于大壩的監控，其中包括了河道綜合治理與大中型水庫的除險加固這兩個方面。近年來，我國加強了對水利的綜合治理力度，我國政府也在不斷加大對水利綜合治理的資金支持與技術支持。我國財政資金對水利監控系統建設的大力支持在很大程度上加強了對水庫的建設，進一步加快了我國水利自動化監控系統建設的進度。由于河壩是防洪的關鍵地段，因此在進行水利工程建設時必須加大監管力度，相關技術人員通過不斷總結以往經驗，吸取教訓。水利綜合自動化監控系統的組網方式主要采用光纜作為主要的信道，接著再使用光電轉換的形式。此種組網方式具有信道寬、防雷擊等外部影響、網絡速度快等優點，然而這些系統的施工所需成本較高，且難度較大，導致工程建設的后期維護費用較高，且支出費用超過了預算。

在河道的綜合性管理中，可以采用有線與無線相結合、局域與廣域相融通的組網方式進行，在組網方式的選擇方面，可以在每一個河壩的監控終端設置無線局域網絡，并根據各個監督控制點來選擇合適的組網方式，實現對監測數據的有效傳輸[3]。可以采用直接鋪設的方式布置光纜，能有效地減少雷擊等外部影響，但這種方式容易導致土建設置被損害，且信道恢復慢，誤碼率較高。而采用無線局域網絡與有線局域網的組網方式具有較大的優勢，與其它組網方式相比，其無線局域網的結構比較簡單，且安全性較高等，能有效的減少施工量，降低了系統維護率。無線通信技術在水利綜合監控系統中的作用很明顯，有利于數據的集中上傳，實現其實時有效的監測職能。

4 結束語

水利自動化監控系統建設需要利用各種網絡系統與信息技術，在信息技術不斷更新與發展的前提下，無線信息技術已經日漸成熟，該技術在水利監管系統中發揮著重要的作用，在各行業中的應用也越來越廣泛，彌補了人工監控的缺點。無線通信技術在實現了水利監控系統的自動化與智能化，對監控對象進行了實時監控，監控過程中所獲得的數據準確性較高，減少了數據誤差大、數據傳輸慢、重建等風險。由此可見，加強無線通信技術在水利自動化監控系統中的應用非常有必要，對我國的水利建設有重要的促進作用。

參考文獻

[1]李雪林，任靜，李雪竹.基于無線通信技術的水利自動化監控系統研究[J].中國水運（下半月），2014，19（4）：115-116.

[2]田桂花.淺談無線通信技術的發展[J].價值工程，2010，6（22）：342-343.

[3]王樂.水利工程自動化控制應用趨勢[J].科技創新導報，2011，13（10）：1207-1208.