前言 水利行業(yè)作為一個(gè)信息密集行業(yè)，對信息的依賴程度越來越高，絕對不可能獨(dú)立于信息化浪潮之外。汪恕誠部長在全國水利科技工作會議上講到水資源優(yōu)化配置時(shí)指出，對現(xiàn)代化水利，用手工方式是根本不可能實(shí)現(xiàn)。它只能也必須采用現(xiàn)代化的手段，應(yīng)用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能等技術(shù)，建立水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水資源管理的信息化，才能解決這樣復(fù)雜的資源配置問題。從工程水利向資源水利轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變；從過去重點(diǎn)對水資源的開發(fā)、利用和治理，轉(zhuǎn)變?yōu)樵谒Y源的開發(fā)、利用和治理的同時(shí)，更為注重對水資源的配置、節(jié)約和保護(hù)；從過去對水質(zhì)、水量、水能的分別管理轉(zhuǎn)變?yōu)閷λY源的統(tǒng)一配置、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理，在這個(gè)歷史轉(zhuǎn)變過程中，水利信息化是實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)變的重要技術(shù)基礎(chǔ)和前提，通過現(xiàn)代化的管理手段，實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置，這也是水利現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 GPRS組網(wǎng)方案 本次建設(shè)的蒙開個(gè)灌區(qū)采集系統(tǒng)由9個(gè)水位采集站和開遠(yuǎn)灌區(qū)管理分局組成。分布在灌區(qū)各渠道的現(xiàn)地采集站通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與管理分局進(jìn)行信息傳輸，把采集站測的水位、流量等數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾矸志?，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、處理、存儲等。 通信前端現(xiàn)地采集站控制機(jī)理如下： 基與GPRS組建的網(wǎng)絡(luò)，接入方式有三種，即專線接入方式、公網(wǎng)接入方式和無線接入方式，本設(shè)計(jì)方案兼容原來的采集系統(tǒng)，依然采用原有的GPRS MODEM接入方式。接入示意圖如下： GPRS通訊方式采用申請專用VPN，移動運(yùn)營商分配給數(shù)據(jù)中心Modem網(wǎng)內(nèi)固定IP地址；數(shù)據(jù)中心通過無線GPRS Modem與遙測站實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對中心數(shù)據(jù)通信，遠(yuǎn)地遙測站根據(jù)配置的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)內(nèi)IP地址與數(shù)據(jù)中心建立數(shù)據(jù)通道。利用中國移動提供VPN業(yè)務(wù)，為用戶組建基于GPRS的虛擬專有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，通過分配一個(gè)固定IP地址網(wǎng)段，這些地址只能在該用戶的VPN內(nèi)部之間通信，不能與其他用戶的VPN節(jié)點(diǎn)通信，也不能與通過Internet接入的用戶節(jié)點(diǎn)通信。 移動公司可為每一臺GPRS DTU的SIM卡分配固定IP地址，數(shù)據(jù)中心根據(jù)每臺DTU的ID號或IP地址進(jìn)行通訊。也可不必為每一臺DTU分配固定IP地址，DTU連接GPRS網(wǎng)絡(luò)后，在指定網(wǎng)段內(nèi)動態(tài)獲得IP地址，這種情況下，數(shù)據(jù)中心根據(jù)每臺DTU的ID號進(jìn)行注冊和通訊。 用戶的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心經(jīng)無線GPRS Modem連接至移動公司GGSN服務(wù)器。這種接入方法的特點(diǎn)： （1）數(shù)據(jù)在自己的VPN專網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行通訊，外界的終端或節(jié)點(diǎn)不能進(jìn)入，數(shù)據(jù)安全性好。 （2）數(shù)據(jù)在自己的VPN專網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行通訊，也保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。 （3）接入成本僅為DDN專線接入的三分之一。費(fèi)用降低，使用帶寬在40—80K之間，通訊性能完全滿足灌區(qū)水情報(bào)文數(shù)據(jù)傳輸要求。 （4）數(shù)據(jù)傳輸量大。進(jìn)行遠(yuǎn)程下載數(shù)據(jù)時(shí)，一次最大傳輸數(shù)據(jù)量可以是測站RTU存儲的半年數(shù)據(jù)。 （5）中心接入點(diǎn)或遙測站均可綁定內(nèi)網(wǎng)固定IP，偶爾掉線可以控制再自動上線，不會丟失地址。 在條件許可的情況下，移動還提供中心端專線（光纖）接入的方案，中心端帶寬更寬，可達(dá)2M，中心端IP也是固定的，數(shù)據(jù)也是在VPN專網(wǎng)內(nèi)傳輸，適合大批量數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。 由GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將遙測站的數(shù)據(jù)傳送到管理中心后，首先經(jīng)過防火墻，由通信服務(wù)程序進(jìn)行檢錯(cuò)、數(shù)據(jù)格式歸一化處理，再以TCP/IP方式發(fā)送給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，由入庫軟件程序進(jìn)行數(shù)據(jù)解析、標(biāo)記、合成等處理后，將數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。勇WEB服務(wù)軟件從數(shù)據(jù)庫種讀取遙測數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)頁的方式，以圖形化的界面顯示實(shí)時(shí)遙測數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等。 采集點(diǎn)與管理分局之間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，在2003年信息化建設(shè)一期工程實(shí)施中，已建的4個(gè)信息采集站采用GPRS通信組網(wǎng)方式建立了與中心站的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，在2004年實(shí)施方案確定的監(jiān)測站點(diǎn)，也是采用GPRS組網(wǎng)。由于本次新建站點(diǎn)其通信條件相近，為了使新建的站點(diǎn)的信息采集系統(tǒng)與已建的站點(diǎn)和數(shù)據(jù)中心的通信方式完全兼容，本次設(shè)計(jì)的9個(gè)信息采集點(diǎn)仍采用GPRS通信組網(wǎng)方式。開遠(yuǎn)灌區(qū)信息化試點(diǎn)工程系統(tǒng)整體框架為三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，相對應(yīng)于蒙開個(gè)管理中心、開遠(yuǎn)灌區(qū)管理分局和現(xiàn)地采集站三個(gè)級別。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較單一，主要建設(shè)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)9個(gè)水位監(jiān)測站通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與開遠(yuǎn)管理分局的數(shù)據(jù)傳輸。 解決方案設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn) 覆蓋范圍廣； 不受距離與地形限制； 使用費(fèi)率低； 設(shè)備功耗低、維護(hù)簡單，擴(kuò)展方便； 速度高； 技術(shù)成熟，設(shè)備兼容性好，設(shè)備選擇余地大。