唐仕斌

（福建省廈門四信通信科技有限公司，361008，廈門）

一、各地水利監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀

雖然我國各地水利建設在不斷發(fā)展和進步，但是信息化起點比較低，對水利監(jiān)測系統(tǒng)的整體統(tǒng)一規(guī)劃比較缺乏，水利部門各分支機構對于系統(tǒng)架構以及開發(fā)標準沒有明確定義?；谏鲜霈F(xiàn)狀，勢必易造成以下問題：

1.數(shù)據(jù)庫設計差異

每個系統(tǒng)開發(fā)商都針對各自業(yè)務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)庫設計，設計各不相同，兩個相關聯(lián)的系統(tǒng)無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，或者要通過大量的系統(tǒng)升級才能實現(xiàn)共享。

2.系統(tǒng)可維護、擴展性差

終端采集的數(shù)據(jù)需要發(fā)送到不同的數(shù)據(jù)中心，由于數(shù)據(jù)庫設計差異需要對數(shù)據(jù)進行處理，這就造成一個水利機構同時使用好幾套業(yè)務系統(tǒng)。由于系統(tǒng)架構、UI設計不一樣，每個業(yè)務需要不同的專業(yè)人員進行維護。

3.系統(tǒng)安全性差

由于一個水利機構同時使用幾套業(yè)務系統(tǒng)，賬號和密碼也有好幾套，致使用戶體驗較差，沒有統(tǒng)一的安全認證授權系統(tǒng)進行賬號分配和授權，在信息安全方面比較薄弱。

4.系統(tǒng)建設單一

單一的業(yè)務系統(tǒng)建設致使服務目標比較單一，各個業(yè)務系統(tǒng)的建設比較分散，數(shù)據(jù)庫以及業(yè)務平臺大多分散在不同的部門和地區(qū)，加上相互之間沒有信息共享機制，無法實現(xiàn)無縫銜接。以上問題的存在將不能完全發(fā)揮水利信息化建設的全部優(yōu)勢，只有通過多系統(tǒng)的協(xié)同工作調度，才能讓水利信息化建設發(fā)揮最大作用。

二、無線水利監(jiān)測系統(tǒng)的構建

無線水利監(jiān)測系統(tǒng)是指用于監(jiān)視河流、湖泊、水庫等的水利設施運行情況，系統(tǒng)對采集終端的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到監(jiān)控平臺，從而對這些數(shù)據(jù)進行分析，及時反映被監(jiān)測水域的水文情況，為相關水利部門提供參考，同時預警防范災害的發(fā)生，減少人民群眾的財產損失以及對生命安全的威脅。

1.工作原理

水利行業(yè)水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)眾多，軟件架構設計以及軟件開發(fā)標準不一，但是其工作原理大同小異。大部分都是通過各種傳感器監(jiān)測被監(jiān)控區(qū)域的水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸發(fā)、泥沙、冰凌、墑情、水質、溫度、濕度、風速、風向、水流速、水量、視頻圖像或圖片等數(shù)字化信息，接著通過GPRS、CDMA、3G等無線網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，再通過數(shù)據(jù)分析和處理后存儲至數(shù)據(jù)庫中，最后通過業(yè)務平臺進行預警。監(jiān)測系統(tǒng)結構見圖1。

2.系統(tǒng)組成

無線水利監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測中心、通信網(wǎng)絡、監(jiān)測設備、測量設備、預警廣播信息平臺、LED預警信息平臺六部分組成。

（1）監(jiān)測中心

①業(yè)務平臺服務器：用于部署業(yè)務平臺。

②數(shù)據(jù)庫服務器：用于存儲業(yè)務平臺數(shù)據(jù)庫。

③通信服務軟件：用于監(jiān)測設備與業(yè)務平臺的交互，遠程監(jiān)測和控制設備以及數(shù)據(jù)信息接收和存儲，是前端設備與業(yè)務平臺的通信橋梁。

④業(yè)務平臺：水文水利監(jiān)測系統(tǒng)、預警廣播發(fā)布系統(tǒng)、LED內容發(fā)布系統(tǒng)等。

（2）通信網(wǎng)絡

目前通信網(wǎng)絡主要分為GPRS、CDMA、北斗衛(wèi)星、光纖網(wǎng)絡等方式。通信網(wǎng)絡選擇分析如下：①在國內GPRS網(wǎng)絡覆蓋較好；②CDMA技術優(yōu)于GPRS，但是由于其網(wǎng)絡覆蓋率不高，有的地區(qū)仍無法使用；③北斗衛(wèi)星通信方式目前屬于試點階段；④光纖網(wǎng)絡主要用于重點水利工程，費用較大。

綜合考慮成本、便利性等因素，目前應用較多的是 GPRS、CDMA、3G等無線網(wǎng)絡，具體采用何種網(wǎng)絡還需要根據(jù)項目實際情況靈活選擇。

（3）監(jiān)測設備

監(jiān)測設備（RTU）負責通過測量設備進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、預警、控制以及數(shù)據(jù)的存儲和傳輸。

（4）測量設備

圖1 無線水利監(jiān)測系統(tǒng)結構

測量設備指的是水位計、雨量計、溫度傳感器、風速儀、流量計等。隨著水利行業(yè)的迅速發(fā)展，就水位計這一測量設備就有以下種類：浮子式水位計、光纖水位計、跟蹤式水位計、壓力式水位計、聲波式水位計，種類不一樣實現(xiàn)原理各有不同。

（5）預警廣播信息平臺

預警廣播信息平臺是將水利監(jiān)測系統(tǒng)的預警信息通過無線網(wǎng)絡發(fā)送至預警終端，后者接收信息轉換為語音信號后，自動開啟音頻放大器和本地高音喇叭，使預警信息在極短時間內向各地市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)及時廣播預警。通過預警廣播，群眾可以在最短時間內了解情況，面對災害做出疏散轉移等措施，提高了預警的實時有效性；預警廣播不僅可以接收水文災害的預警，同時也可以通過該平臺接口為國土、林業(yè)、消防、教育、衛(wèi)生等相關部門，在地震、地質災害、森林火險、化工事故等災害發(fā)生時發(fā)布預警信息。

（6）LED預警信息平臺

LED預警信息平臺就是將預警信息實時動態(tài)顯示在LED屏上，工作人員無需進入業(yè)務系統(tǒng)就可以直觀了解當前的水文情況和預警信息，目前主要應用于氣象預警、防汛會議、汛期監(jiān)控等。

三、結 語

本文提出的無線水利監(jiān)測系統(tǒng)，考慮了水文監(jiān)測信息采集、傳輸、分析、預警及預警信息多種發(fā)布方式，是一套綜合的監(jiān)測預警方案，在一定程度上可以提高系統(tǒng)集成度，解決目前通用系統(tǒng)的一些問題。

我國的水利建設任重道遠，建設一體化快捷的水利監(jiān)測系統(tǒng)，形成合理布局，功能完善，適應經(jīng)濟社會發(fā)展需求，滿足水庫監(jiān)測、水資源管理、防汛抗旱、城市防洪、河道監(jiān)測、地下水、水生態(tài)需要的各類監(jiān)測站網(wǎng)體系，能更有效地發(fā)揮水利信息化建設的重要作用，通過規(guī)范各平臺接口及系統(tǒng)的規(guī)劃，可以最大限度地實現(xiàn)水利監(jiān)測系統(tǒng)的響應及時性和多方位預警。

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