1、引言

     隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，人類對水資源的需求不斷增加，再加上存在對水資源的不合理開采和利用，很多國家和地區(qū)出現(xiàn)不同程度的缺水問題。水資源短缺已經(jīng)成為全球性的問題，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調控使用效率，是促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。灌區(qū)所具有的工程分散性、水情雨情變化性、農(nóng)作物需水時效性、灌溉供水動態(tài)性、灌區(qū)性質特殊性等方面的特點，使灌區(qū)的水管理工作十分艱巨。 灌區(qū)管理手段的先進程度，不僅反映我國科學技術的發(fā)展水平，也是確保灌區(qū)工程安全運行、實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置、提高用水效率、保障灌區(qū)持續(xù)發(fā)展的實際需要。 灌區(qū)引水監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決引水工程各環(huán)節(jié)監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。 

關鍵字：無線 RTU；工業(yè)級RTU；水利監(jiān)控；

2、系統(tǒng)組成

    該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個水源監(jiān)測點組成，各個水源監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集終端（CM550-52G）可監(jiān)視和采集水位、壓力、流速、等各種數(shù)據(jù)，供控制中心及有關部門分析和決策取用，提高工作效率，保證引水質量，滿足灌區(qū)的用水量的需求。

3、應用前景

    由于農(nóng)業(yè)灌區(qū)用途的特殊性決定了灌區(qū)建設的特點是被測點多、分散、覆蓋面廣、通信距離遠，需集中管理。并且隨著農(nóng)業(yè)的急速發(fā)展，對其網(wǎng)絡拓撲要求具有靈活性和擴展性的結構，因此，農(nóng)業(yè)灌區(qū)通信方式的選擇應考慮如下問題：

 （1） 通信的可靠性——通信系統(tǒng)要長期經(jīng)受惡劣環(huán)境和較強的電磁干擾或噪音干擾的考驗，并保持通信的暢通。

 （2） 建設費用——在滿足可靠性的前提下，綜合考慮建設費用及長期使用和維護的費用。

 （3） 雙向通信——不僅能實現(xiàn)信息量的上傳，還要實現(xiàn)控制量的下達。

 （4） 多業(yè)務的數(shù)據(jù)傳輸速率——隨著以后終端業(yè)務量的不斷增長，主站到子站、子站到終端之間通信對實現(xiàn)多業(yè)務的數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高。

 （5） 通信的靈活性和可擴展性——由于農(nóng)區(qū)灌溉具有控制點面多、面廣和分散的特點，要求采用標準的通信協(xié)議，隨著“ALL IP”網(wǎng)絡技術趨勢的發(fā)展以及電力運營業(yè)務的不斷增長，需要考慮基于IP的業(yè)務承載，同時要求便于安裝施工、調試、運行、維護。

4、通訊方式

    通信是系統(tǒng)監(jiān)控的一個重點和難點，區(qū)域不同、條件不同，可應用的通信方式也不同，一般通信方式主要有有線方式和無線方式：

（1）有線方式

   有線方式主要有：有線以太網(wǎng)（RJ45線、光纖）、工業(yè)串行總線（RS485、RS232、CAN總線）。

   有線以太網(wǎng)主要優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠、網(wǎng)絡容量大，缺點是布線復雜、擴展性差、施工成本高、靈活性差。

   工業(yè)串行總線（RS485、RS232、CAN總線）優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠，設計簡單，缺點是布網(wǎng)復雜、擴展性差、施工成本高、靈活性差、通信容量低。

（2）無線方式

   無線方式主要采用移動運營商的無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)接入業(yè)務，如：GPRS/CDMA/TD-SCDMA/WCDMA/EVDO以及更新的4G LTE網(wǎng)絡等。

無線方式的優(yōu)點是：成本低廉、建設工程周期短、適應性強、擴展性好、維護方便并且擴展容易。

    基于此，利用2G/3G/4G無線數(shù)據(jù)傳輸技術，基于服務端應用寬帶有線網(wǎng)絡提供固定IP或者動態(tài)IP（可用域名綁定）以及端口號，將這些服務端參數(shù)設置在才茂通信無線傳輸終端DTU上，利用它能夠自動解析域名地址，連接到服務端的管理平臺，可以為農(nóng)區(qū)灌溉行業(yè)提供實時的數(shù)據(jù)采集、傳輸、發(fā)布、遠程管理與控制、實現(xiàn)遠程無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐昝澜鉀Q方案。

5、系統(tǒng)組成及組網(wǎng)方案

灌區(qū)引水監(jiān)控系統(tǒng)可以對遠程現(xiàn)場的運行設 備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)引水管道壓力、水流速的數(shù)據(jù)傳送及閥門開關的自動控制，降低了故障率和提高了對系統(tǒng)的反應時間。便于及時迅速的了解及控制遠端水源井、引水管道及閥門，低故障率和檢修的時間，減少停水次數(shù)。各水源監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集終端可自動采集引水管道壓力、水流速的實時數(shù)據(jù)與開關狀態(tài)等數(shù)據(jù)，信息傳輸?shù)焦鄥^(qū)的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過對傳輸回的數(shù)據(jù)進行分析，可找到出故障的地點，從而當一個遠端出現(xiàn)故障時，能在最短的時間內(nèi)解決問題，恢復供水，提高了整體的服務水平，從而實現(xiàn)了灌區(qū)引水的信息化、現(xiàn)代化。 

系統(tǒng)組成: 

灌區(qū)引水監(jiān)測系統(tǒng)主要由中心控制站、手機、現(xiàn)場傳感器（流速計、水位計等）、廈門才茂通信提供的數(shù)據(jù)采集、傳輸、控制于一體的CM550  RTU、灌區(qū)引水監(jiān)測軟件組成。