浅谈无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用

李剑平

摘 要：水利自动化监控系统建设需要信息化技术的支持，该系统主要是采用具有自动化测量功能的仪器测量水利相关数据，相关监控人员分析监控中得出的数据，从而完成整个监控过程。与人工监控方式相比，自动化监控系统具有省时省力、准确性高等优点，文章主要分析了水利监控系统存在的问题，并进一步探究无线通信技术在水利监控系统中的应用。

关键词：无线通信技術；水利工程；自动化监控

1 概述

就目前我国国土分布情况来看，虽然我国总体资源较为丰富，但是资源的分布并不均匀，干旱、洪涝等自然灾害频频发生。因此，我国在水利设施的修建方面投入了大量的财力与物力，也取得了一定的效果。水利建设与监控采用了多种技术在抗旱排洪、农田的灌溉等方面发挥了重要的作用。随着科学技术的不断发展及水利工程建设的需求，工程技术在水利中的应用越来越广泛，而无线通信技术是水利水电建设所需的重要技术之一，是水利监管的关键技术。由于我国水利水电建设的历程较短，经验不足，缺乏专门的技术人员，在一定程度上影响着我国水利水电建设的进程。文章通过分析水利监控系统存在的问题，从而采取更有效的措施加强无线通信技术在水利自动化监控系统的应用。

2 水利自动化监控系统存在的问题

2.1 水利自动化监控系统缺乏资金

由于我国水利建设资金来源于政府与国家的投资，虽然国家所下拨的建设资金足以实现水利工程的建设，但是在实际的水利工程建设中，部分水利工程建设管理人员为了获取高额利润，从国家下拨的资金中套取一部分，导致配套建设资金并没有足额到位。由于水利自动化监控一般是在工程建设的末期才进行，工程建设资金可能已经在前期的工程中消耗过多，造成在工程末期往往会因为资金不足而难以实现如期建设，其投入使用也延期，且质量方面并没有达到要求。此外，国家对水利建设中的自动化监控系统投资政策并没有落实到位，在没有政策作为依据的前提下难以将资金有效的应用在水利自动化监控系统建设中。

2.2 系统建设质量难以控制

由于水利工程建设项目的质量受多方面因素的影响，工程质量与施工单位的施工技术、管理能力及监理单位的监理力度等方面有关。由于水利工程在很大程度上受施工人员的技术及施工单位人员流动性较强等因素的直接影响，导致有效的水利自动化监督控制工作难以开展，而施工单位缺乏能力较强的技术人员及监督管理人员，导致水利自动化监控系统建设的质量检测技术仍较为落后[1]。水利自动化监督控制涉及到多方面的知识，要求技术人员必须具备工程管理、自动化管理以及自动化控制等综合性知识，然而这种综合性人才比较缺乏，导致水利自动化监控系统建设的质量难以得到有效保障，技术人员的缺乏在很大程度上制约着我国水利建设的发展。

3 无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用

在技术不断更新与发展的年代，无线通信技术也在不断发展，水利自动化监控系统在技术的支持下也迅速发展。目前我国无线通信技术正在不断发展与完善，实现了水利监控系统的智能化与自动化。无线通信技术在水利监控系统中的应用越来越广泛，在水利监控系统中，包括水利工控监控系统、水利水情自动化监测系统、水利综合监控系统，而这三大系统中又包括多个子系统，因此水利自动化监控系统具备明显的复杂性。

3.1 在水利水情自动化监控系统中的应用

水利水情自动化监测系统将农村的雨水、水利情况等情况作为监测对象，因此监控系统建设一般设置在农村或者深山区。水利水情自动化监控系统包括雨水情自动化监测系统及农田水利自动化监测系统，这两个子系统之间既有联系也有一定的区别。前者主要是根据雨水量及雨水期等相关情况对汛期各时段的水位进行监督控制，从而为防汛工作提供重要的数据资料。雨水情自动化监测系统将监控的相关信息上传到上级防汛指挥部门，通过不同的网络间的数据交换系统。而水利水情自动化监测系统中的农田水利自动化监测系统的监测对象具体包括水流的地理位置、水流速度、风速、土壤的含水量、降水量等，这些监测对象所获取的数据具有一定的集中性与分散性，监控点之间的距离较短[2]。由于农村的条件有限，系统规模一般较小，限制了水利水情自动化监控系统的发展，采用无线通信技术能有效地弥补落后地区系统监测数据量少的缺点，发挥无线通信技术的优势。由于建设条件有限，因此系统建设必须一次性完成，因此可以将无线局域网络通信技术与有线网络通信技术相结合，从而组建出数据通信网络，避免高额建设，减少了监控系统的建设费用。

3.2 在水利工控自动化监控系统中的应用

在水利自动化监控系统中，水利工控自动化监控系统与企业的自动化监控系统具有一定的相似性。该系统主要是以实时监控视频的方式以实现对数据的有效监督与控制。由于系统建设的技术对系统数据的传输速度、安全性及信道有较高的要求，因此必须加强对系统的实时监测与控制，建立配电室和中央控制室，采用配置较高的工控机及高清摄像机进行视频监控。建立信息化网络平台是水利信息化建设的重要内容，目前我国部分水利工程的自动化监控系统已经建立了小型局域网络系统，局域网的设计与建设已经正式开展。

3.3 在水利综合自动化监控系统中的应用

水利综合自动化监控系统主要是应用于大坝的监控，其中包括了河道综合治理与大中型水库的除险加固这两个方面。近年来，我国加强了对水利的综合治理力度，我国政府也在不断加大对水利综合治理的资金支持与技术支持。我国财政资金对水利监控系统建设的大力支持在很大程度上加强了对水库的建设，进一步加快了我国水利自动化监控系统建设的进度。由于河坝是防洪的关键地段，因此在进行水利工程建设时必须加大监管力度，相关技术人员通过不断总结以往经验，吸取教训。水利综合自动化监控系统的组网方式主要采用光缆作为主要的信道，接着再使用光电转换的形式。此种组网方式具有信道宽、防雷击等外部影响、网络速度快等优点，然而这些系统的施工所需成本较高，且难度较大，导致工程建设的后期维护费用较高，且支出费用超过了预算。

在河道的综合性管理中，可以采用有线与无线相结合、局域与广域相融通的组网方式进行，在组网方式的选择方面，可以在每一个河坝的监控终端设置无线局域网络，并根据各个监督控制点来选择合适的组网方式，实现对监测数据的有效传输[3]。可以采用直接铺设的方式布置光缆，能有效地减少雷击等外部影响，但这种方式容易导致土建设置被损害，且信道恢复慢，误码率较高。而采用无线局域网络与有线局域网的组网方式具有较大的优势，与其它组网方式相比，其无线局域网的结构比较简单，且安全性较高等，能有效的减少施工量，降低了系统维护率。无线通信技术在水利综合监控系统中的作用很明显，有利于数据的集中上传，实现其实时有效的监测职能。

4 结束语

水利自动化监控系统建设需要利用各种网络系统与信息技术，在信息技术不断更新与发展的前提下，无线信息技术已经日渐成熟，该技术在水利监管系统中发挥着重要的作用，在各行业中的应用也越来越广泛，弥补了人工监控的缺点。无线通信技术在实现了水利监控系统的自动化与智能化，对监控对象进行了实时监控，监控过程中所获得的数据准确性较高，减少了数据误差大、数据传输慢、重建等风险。由此可见，加强无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用非常有必要，对我国的水利建设有重要的促进作用。

参考文献

[1]李雪林，任静，李雪竹.基于无线通信技术的水利自动化监控系统研究[J].中国水运（下半月），2014，19（4）：115-116.

[2]田桂花.浅谈无线通信技术的发展[J].价值工程，2010，6（22）：342-343.

[3]王乐.水利工程自动化控制应用趋势[J].科技创新导报，2011，13（10）：1207-1208.