灌区自动量水系统的信息化设计

　　１．２　无线通信模块 

　　前些年，中国公共通信事业较为落后，若要进行水情自动监测就需要自行组网，成本较大，而且在实际应用上，通信网络的建设和维护存在诸多困难。比如说，卫星通信是通信效果最为理想的传递方式，但是其投资费用昂贵；普通无线通信虽然可以不受测点位置限制，然而由于通讯干扰大，可靠性低，且通讯距离有限，因而实际应用也受到制约；微波通信虽然抗干扰力强、误码率低、发射功率小，但同样由于设备投资巨大，推广相对困难。 

　　随着中国经济的飞速发展和信息化建设的长足进步，通信公网建设全面跃升至新的阶段。有线通信网络和无线移动通信网络迅速覆盖全国范围，技术手段逐步成熟，服务质量日益提高。在灌区量水自动化实践应用当中，由于监测站点分散，而ＰＳＴＮ有线通信网络存在布网范围有限、抗雷击、抗干扰能力较差等局限，二者之间的匹配应用可行性不高。与之相比，无线移动通信网络作为信号稳定、覆盖广泛的通信公网系统，是实现灌区量水系统无线通信的良好资源。除此而外，在提供语音业务基础上，无线移动通信网络还可提供如短消息传输等多项数据业务和补充业务，具有传输速度快、信号质量稳定、使用价格便宜等特点，而且信号覆盖面广，设备维护由运营商提供，其显著的性价比优势非常适合中国灌区量水领域的具体实际，具有非常诱人的应用前景和巨大的推广价值。 

　　１．３　数据采集与处理部分 

　　系统由信号采集模块、通讯模块、ＧＳＭ 通讯公众网络和计算机终端组成，其中采集模块由传感器、Ａ／Ｄ、微处理器等组成，主要完成数据的采集处理、发送等任务，安装在灌区渠道上，可实现对水位信号的瞬时采集。通讯模块主要完成短信息的发送接收工作，其下位通讯模块与单片微处理器相连实现信息的接收和发送。由于流量对实时特性要求不是很严格，可以把连续多次采集的数据打包一次传输，数据包通过ＧＳＭ 网络以短消息的方式传送到计算机终端，由计算机终端显示处理分析，也可以根据用户的需要由计算机终端发出指令，让传感器进行一次测量将数据传回。上位监控计算机接入互联网，可使水管理部门及时获取灌区的水情信息，为合理利用水资源服务。 

　　虚拟仪器（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）是在以计算机为核心的硬件平台上，由用户根据自己的需求来定义和设计测试功能的仪器系统。它使用计算机显示模拟传统仪器的控制面板，并以多种形式输出检测结果；利用计算机强大的软件功能实现数据运算、分析和处理；采用Ｉ／０接口设备完成信号采集、测量与调理，从而完成各种测试系统需求的功能。本系统软件采用模块化方法进行设计，主要包括用户登录、数据读取、数据显示及处理３个模块，如图３所示。 

　　经过上述分析，构成了灌区自动量水系统的基本框架，可以根据具体的情况选择适当的硬件设备构成本系统，这也是灌区发展的需要。

　　２　展　望 

　　随着中国的科技发展和经济实力的增强，灌区流量测量方式也逐渐向自动化、信息化过渡。以计算机技术、网络技术以及自动控制技术相结合的灌区自动化、信息化是实现灌区管理的发展趋势，也是传统水利向现代水利发展的标志。通过引进先进管理理论和技术手段，例如，计算机技术、电子技术、通信技术、遥感技术、传感技术，以及促进水利工程管理综合化与自动化技术发展等，是灌区实现自动化、智能化、信息化发展的必然要求。