GPRS與互聯網在水利信息化中的應用探究

古正光 水利部珠江水利委員會水文局

我們的世界是一個海洋資源多于土地資源的世界，理論上來講，水資源是不會缺乏的。但實際上，由于各種地理環境以及技術的原因，在一些內陸地區，其實是非常缺水的。以我國來講，西部地區由于地勢較高，其水資源較少，基本都需要建設水利工程以提供生活用水。此外，隨著水資源的污染，用水問題實際上成為了每個地區都需要解決的問題。在這種背景下，我國開始大量的建設水庫，以保障人們的基礎用水。我國當前存在著的水庫中，由于一部分是上世紀建造的，當時的各種技術都遠不如現在，其水庫到現在也存在著一些問題。同時，一些小型的水庫由于資金以及管理人員的缺乏，潰堤的概率是比較大的。在這種情況下，如何做好對水庫的管理就是國家以及地方相關機構需要解決的問題。隨著計算機技術的發展，水利信息化成為解決這些問題的一個方法。而GPRS以及互聯網技術的出現，更是為水利信息化提供更好的工具。

1.GPRS與互聯網技術的概念

GPRS是一種組網技術，它是在GSM的基礎上發展而來的。相較于GSM技術來說，GPRS傳輸速度更快，應用于水利信息化中，也會使得信息能夠更快的傳送到管理者的手中，從而盡快地解決水利工程中出現的問題。其次，GPRS在傳輸數據時，是以包的形式來進行傳輸的，對于使用者來說，傳輸資料所需要多少流量，就付多少的費用，其使用成本能夠得到明顯的控制。同時，GPRS能隨時關注水庫的情況，不分晝夜。當然，最重要的是，GPRS能夠讓管理者實現同時觀察多個水庫的情況，大大提高了管理的效率。

互聯網技術是在計算機技術發展到一定程度上出現的一種技術。在水利信息化的進程中，互聯網技術能夠為水利信息化提供更加方便、快速、低成本的網絡數據傳輸方式。其實在互聯網出現之后，就一直被應用于各行各業中。隨著技術的不斷發展，互聯網技術也在不斷地更新。當前，最為突出的、活躍的、重要的互聯網技術是云技術。相較于傳統的互聯網技術來說，云技術對于資源的調配是更加靈活的。同時，云技術將各種硬件和軟件都利用起來，實現了資源的最大化利用。云技術最大的優勢是，不需購買專門的服務器，可以通過租用的方式來進行數據的傳輸和使用。

2.我國水利信息化的現狀

信息化是當前社會發展的一個大趨勢，任何行業都需要進行信息化。我國水利工程在信息化的進程中，表現出了一些不足。

2.1 信息冗雜

我國水利工程在不斷地建設，這也導致我國水庫的數量非常多。到目前，我國水庫的數量已經有8萬多個。這種數量巨大的水庫，每天會向系統傳輸海量的數據，大大增加管理的難度。同時，這些數據中存在著大量重復的數據，也存在著一些信息不足的數據，給管理人員帶來極大的處理難度，從而降低了信息處理的效率，難以讓信息化發揮出最大的作用。

2.2 共享困難

我國水利信息化起步較晚，當前還處于初級的階段。這種狀態導致我國水利信息化缺乏比較完善的制度和規范。由于各地區的水利工程傳輸過來的信息不規范，從而使得這些信息無法進行共享。

2.3 軟件開發難

水利信息化是需要依賴相應的軟件的，如果軟件技術或軟件功能無法滿足相應的需求，就會導致水利信息化的進程受到限制。當前我國水利部門在軟件開發方面其實是存在著較大的問題。主要存在著兩方面的問題。一方面是技術人員的缺乏，相應的軟件開發人員并沒有配備齊全，導致軟件開發難度大；另一方面是資金不足，軟件開發所需的資金是非常大，水利部門難以投入這么大的資金。這些問題就導致軟件的應用性不強，故障發生的概率比較高，從而影響管理效率。

3.GPRS和互聯網在水利信息化中的應用

3.1 水庫群的統一管理

我國水庫數量非常多，如果不對它們進行統一管理，很可能會導致出現問題。這種水庫群的統一管理，并不是全國范圍內的統一，而是從市級、省級等逐漸進行統一管理。其具體的管理結構如圖1所示。

圖1 水庫群管理結構圖

在省會城市或者城市的中心點設置數據管理中心，通過GPRS以及互聯網等將各地的數據傳輸到數據管理中心，然后由專門的管理人員來進行管理。各地的監管主機先將本地的數據進行保存，然后再將數據送到數據管理中心，然后由管理中心的軟件來對數據進行分析檢測，判斷各地的水庫是否存在著一些問題。這種應用模式具有以下的特點。

（1）地方水庫可以不需要主機。水庫周圍會設置相應的監測點，對水庫數據進行各種監測。而要接收檢測數據，就需要相應的主機。但是在這種模式下，可以不需要設置主機，通過GPRS通信方式將數據直接傳輸到數據管理中心，大大降低了設備成本。

（2）入網方式可以靈活選擇。在這種模式下，相關地方在選擇入網的方式時，可以根據自身的特點來選擇。比如在一些比較偏遠的地區，由于經濟發展的限制，他們能夠使用的入網方式非常少。而他們無論選擇何種方式，也能夠進行數據的傳輸。在這種情況下，相關的地方可以根據經濟情況來選擇入網方式。

（3）通信方式靈活選擇。如果當地的監測點比較多，可以選擇光纜等通信方式，能夠傳輸大量的數據。如果監測點并不是特別多，可以使用GSM 來進行通信，從而降低通信的成本。

3.2 分散式測點單個水庫

很多時候，一些分散得特別廣的水庫，是非常難以進行監控的。如果要進行監控，是需要大量的人力和物力。通過使用GPRS和互聯網技術，可以實現對比較分散的單個水庫進行監測。這些水庫本身就比較分散，但他們的監測點設置更為分散，但通過這種模式也能夠對監測點進行監控。監測點向主機傳送鏈路請求，同意之后，就會對該監測點進行監測。這種方式也具有以下特點。首先，成本較低，通過線纜等進行數據傳輸，降低了設備成本。其次，抗干擾性得到了提升。在使用的過程中要注意，運營商的網絡質量、系統的穩定性等會對管理產生一定的影響。同時，要做好防火墻的管理工作，減少數據信息的泄露。

3.3 國際工程

我國部分水利工程的建設，會涉及其它國家。在這種情況下，也可以使用GPRS和互聯網技術來促進水利的信息化。如果當地國家沒有相應的服務器，可以租用。由于具有跨國數據的傳輸，一定要保證數據的加密，防止數據的泄露。

4.結語

GPRS是一種一對多的組網技術，它有著非常明顯的優勢。在水利信息化中，通過使用GPRS和互聯網，能夠大大提高信息化的進程，提升信息化管理的效率。在使用這種技術的同時，也要注意到其不足之處，比如信息泄露、受到網絡運營商的影響等。在未來，希望能夠不斷地完善這種技術，大大降低其它因素對他的影響，從而促進我國水利工程信息化的發展。