无线通信技术在水利水电自动化中的应用

张和喜，王永涛，李军 等编著

中国水利水电出版社出版

定价：78.00元

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性而进行信息交换的一种通信方式，具有传输快、使用方便、覆盖范围广等特点，在水利水电自动化领域得到了广泛应用。由张和喜、王永涛和李军等编著的《山区现代水利自动化与信息化系统》一书，主要介绍了贵州山区现代水利自动化与信息化系统的实施背景与意义、应用现状与发展趋势，并且提出了自动化与信息化系统建设的相关内容与目标，完成了系统总体设计与详细设计。全书共分三章，分别是系统概念及意义、系统关键技术、系统需求分析与总体设计。该书科学描述了系统上位机、下位机硬件的优化设计与选型，同时应用快速成形技术对外壳展开了设计与制作。此外，该书还介绍了系统相关设备的选型与配置、太阳能供电功率核算、灌溉系统软件及控制策略、主要作物灌溉制度研究、系统试验验证以及应用示范内容。该书最为显著的特征是其具备良好的适用性、科学性以及实用性，能够作为广大水利水电自动化领域工作者的指导书。

结合该书中的相关技术以及当前水利水电自动化系统现状，目前工作人员广泛采用的无线通信技术主要包括以下几种：第一，卫星通信技术。该项技术是利用发射的卫星作为中继而展开的无线通信，是現代无线通信技术的核心成果，同时也是航天技术实践应用的重要领域。卫星通信技术显著的应用优势是通信范围大、容量大、频带宽，能够适用于不同业务，成本与通信距离无关。第二，扩频微波和无线网桥技术。该项技术是新型的数据传输技术，其应用优势在于具备良好的抗干扰能力、覆盖面广、传输距离远，能够适应野外联网应用。扩频微波技术的应用能够在扩频信道上同时传输视频图像、语音以及文字等多媒体信息，是一种较为先进的无线多媒体介入手段。无线网桥技术作为现代无线射频技术与传统有线网桥技术的结合物，是基于利用无线电进行远距离数据传输点对点网间互联而设计的。扩频微波和无线网桥技术能够帮助人们用来传输对宽带要求较高的视频监控等大数据信号传输业务。第三，短波通信技术。该项技术是基于运用3～30兆赫波段的无线电波进行传输信息的通道，其应用优势在于：首先，短波是唯一不受到网络枢纽和有源中继体制约的一种远程通信手段，具备很强的自主通信能力与抗毁能力。其次，短波通信运行成本相对较低。相关工作人员可通过应用微处理器、跳频技术、数字信号处理等，全面提升短波通信质量和数据传输效率，并充分保障该项通信技术的抗干扰能力与适应能力。

《山区现代水利自动化与信息化系统》一书详细介绍了关于水利自动化与信息化系统建设的相关内容与目标，在现代水利水电自动化系统搭建过程中，无线通信技术的应用至关重要。在水利水电自动化系统设计中，设计人员选择应用无线通信方式，需综合考虑多方面因素，比如在水库运行管理中，当水库区实际范围偏小且具有良好的通视效果时，设计人员可优先采用无线短波通信或者微波通信，这样不仅能够帮助企业降低投入成本，还可减轻后期运行工作任务量;如果水库区域较大且数据传输距离有远有近，设计人员则需合理使用GPRS /CDMA 技术或者超短波技术。同时，设计人员依据实际情况还可采用双通道数据传输方式，这样能够充分保障无线通信数据良好的抗干扰性与实时性。如果水利水电自动化系统搭建对于数据传输量有着很高要求，设计人员就需要运用卫星、网桥等无线通信技术，这样有利于提高传输数据的清晰度和连续性。卫星通信技术应用能够实现数据的远距离传输，然而运营成本会相对较高。而网桥技术则会受到环境因素的限制，设计人员需促使网桥与中继体之间进行通视，才能保障数据的安全稳定传输。在现代化水利水电自动化系统建设工作中，无线通信技术的实践应用发挥着极为重要的作用。通过将该项技术融入水利水电自动化控制工作中，能够实现对水利水电工程的实时监测与预警工作目标，帮助工作人员及时采取合理防范控制措施，构建完善的防洪减灾体系，以避免发生严重安全事故而威胁到工作人员的生命安全和企业财产安全。与传统有线通信技术相比较，无线通信技术在水利水电自动化中的应用有着建设运行成本低的优势，能够在各种恶劣环境下持续保持正常稳定的运行状态，方便工作人员高效传输和接收水利水电运行数据，提高整体管理水平。

综上所述，在现代水利水电自动化系统建设工作中，无线通信技术的实践应用能够实现管理系统的信息化、可视化以及科学化管理目标。与传统有线通信技术应用相比较，无线通信技术能够降低综合运营成本，实现数据的远距离稳定传输，帮助企业最大程度提高管理工作质量和效率。

作者简介：何少尉（1982—），男，浙江绍兴人，浙江邮电职业技术学院电子与通信工程学院讲师，研究方向为电子与通信工程