摘要：我国是水资源十分丰富的国家，建国后水灾害频繁发生，给国家和人民造成了严重的经济损失。我国从上个世纪七十年代开始建立水情自动测报系统，加强对水域环境的监测，从而及时做出有效的措施，为水利工程调度做出有效的参考。本文主要分析了水情自动测报系统结构以及通信方式进行分析。
关键词：水情自动测报系统；通信方式；水域环境
引言：
水情自动测报系统将计算机信息技术、通讯技术、遥测技术等结合起来，实现对水域环境的数据采集、传输、存储以及分析处理，可以为水利部门处理江河流域的险情、汛情、水利工程的调度提供重要参考。通讯是水情自动测报系统的重要组成部分，通信方式直接关系到整个测报系统的准确性和可靠性。因此，水情自动测报系统必须做好通信方式设计。
1.水情自动测报系统
水情自动测报系统由监测中心、通信网络、前端监测设备、测量设备构成。
1.1监测中心
监测中心由省、市两级监测中心，主要由服务器、数据传输模块、监测软件构成。监测中心负责接收各个遥测站监测设备、测量设备测量的水文数据信息，并对数据信息进行检查、存储、显示、打印等处理，并将遥测占发送控制命令，计算出各个时间段河流雨量，一旦水位、降雨量超过历史标准，系统会自动发出警报信息，并要求立即进行处理。监测中心数据库还可以提供历史数据查询。监测中心一般有计算机、通信电台，并配置显示器、打印机等设备，满足监测工作需求。
1.2通讯网络
通讯网络是水情自动测报系统运行的关键环节，如果通信网络出现问题，则无法及时上传测量设备和监测设备数据信息，从而影响到自动测报系统的正常运行。常用的通信网络有光纤通信、短波通信、移动通讯、卫星通讯、无线通讯等方式。下文将对通信网络进行详细的介绍。
1.3前端监测设备
监测设备负责监测河流流域水文信息，前端监测设备自动采集雨量、水位以及其他水文实时数据信息，并在监测中心的控制下，将数据转变为脉冲信号，通过通信网络将数据传输到中心站。监测中心发出指令以后，监测中心设备启动，完成对测区固定或者移动站点流域的降水量、水位、流量、含沙量、潮位、风速、风向以及水质等信息进行监测，并将编码器中的数据信息按照逻辑顺序将雨量、水位、站号发送出去。前端设备必须具备良好的扩展功能。
1.4测量设备
水情自动测报系统的测量设备由雨量传感器、雨量计、水位计、工业照相机以及其他仪表变送器。测量设备主要是测量河流流域的水文信息，并将数据信息发送给监测中心。
2.水情自动测报系统的通信方式
通信网络为监测中心和遥测站进行数据传输，通信网络的质量直接决定了水情自动测报系统的运行效率和质量。因此，通信方式必须结合到监测区域的实际情况，选择经济可靠、技术安全的方式，通信组网应该满足监测水情的要求，并利于系统的建设和维护。常用的通信网络有光纤通信、卫星通信、移动通信、蓝牙通讯、无线电通讯等方式。
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2.1光纤通信
光纤通信系统以光波作为传输载波，将光纤作为传输媒介进行传输。光纤通信网络的传输频带宽、抗干扰性能、信号传输质量远远高于传统的电缆、微波通信系统。因此，成为全世界最主要的通信传输网络。光纤通信系统由光缆、中继器、光发射机、光接收机、耦合器等构成，这种系统的组网方式十分灵活，可以组成树状、网状、链型、星型、环形、单纤网、双纤网等多环向型的拓扑网络结构。以光纤通信网络建立的水情自动测报系统可以根据监测中心的发展，随时对网络进行拓展，满足测报系统的发展要求。
2.2移动通信网络
移动通信是移动用户与固定用户或者移动用户和移动用户之间的相互通信方式。目前我国的移动通信网络主要是由中国电信、中国移动、中国联通三大运营商提供的网络服务，并通过GPRS/GSM等技术实现信息的传输。移动通信网络组网方便，组网成本比较低。但是移动通信网络由于物体在移动，所以电磁波传输过程中，会出现折射、反射、多普勒效应等问题，从而干扰到信号的传递。移动通信网络用户之间会出现相互干扰、同频干扰，从而影响到信号传递质量。一旦通信基站和光线设备破坏，则无法传递数据信息，而且信号恢复过程比较慢。
2.3卫星通信网络
卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波。卫星通信网络具有覆盖范围广、通信容量大、传输质量好、组网方便等特点。因此近年来，卫星通信网络快速发展，并在广播电视领域广泛应用。与光纤通信网络、移动通信网络相比，卫星通信网络覆盖范围更广，一颗地球卫星可以覆盖地球表面的三分之一，3颗人造卫星即可实现全球通信。卫星通信网络质量好，卫星通信电波可以进行自由传播、可靠性达到99.8%。且卫星通信网络站点的建设不受到地理条件的限制。但是卫星通信网络传输具有延时性、回声效应，通信过程中存在通信盲区。
2.4无线数传电台通信
无线数传电台通信是利用DSP技术和无线电技术传输遥测数据、数字化语音、动态信号的数据传输电台。无线数传电台与传统的模拟电台相比，它利用数字处理技术可以处理更加复杂的数据信息，并将数字处理技术嵌入到通信设备中，DSP芯片采用软件控制，在不增加设备的情况下，可以发布命令给系统，从而利于系统的扩建，降低了系统改造成本。比如在某一个水情自动测报系统需要解决不同水位采集点的测量间距问题，只需要增加2个无线数据电台，通过电台进行数据的接受和发送，从而减少监测中心服务器的运行负荷。
2.5蓝牙技术
蓝牙技术是一种标准的无线通讯技术，可以实现固定设备、移动设备、局域网的短距离数据传输。由于蓝牙技术的芯片成本低，传输距离近、设备功耗低、可连接多个设备，近年来发展迅速，但是蓝牙技术传输范围在10-20米，抗干扰能力比较低。
结束语：
通信网络是水情自动测报系统的关键，在建设过程中，自动测报系统必须根据测区的实际情况，选择合适的通信网络，提高通信网络的质量和可靠性的同时，还要兼顾经济性和安全性。
参考文献：
[1]许佳.水情自动测报系统分析与通信方式研究[J].中国水运（下半月）,2017,17(6):118-119.
[2]曹曙光.册田水库水情自动测报系统分析[J].山西水利科技,2018,(2):77-79.
[3]黄文丰.水情自动测报系统水位站流量测验的方案分析[J].大科技,2018,(21):156-157
论文作者:卢建军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：水情论文; 系统论文; 通信论文; 设备论文; 卫星通信论文; 通信网络论文; 监测中心论文; 《基层建设》2019年第3期论文;