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        無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化淺析

        2013-12-31 00:00:00陳永富
        電子世界 2013年18期

        【摘要】相比較有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有應(yīng)用靈活、可移動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的各種對(duì)象的數(shù)據(jù),通過(guò)無(wú)線方式被發(fā)送至用戶監(jiān)控終端,結(jié)合綜合傳感器技術(shù)、現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等,達(dá)到監(jiān)測(cè)各種對(duì)象的目的。本文通過(guò)闡述無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),分析了信息化時(shí)代的特征,并結(jié)合實(shí)例研究了該系統(tǒng)在信息化時(shí)代的應(yīng)用。

        【關(guān)鍵詞】無(wú)線監(jiān)測(cè);信息化;研究

        “信息化”是相對(duì)于“工業(yè)社會(huì)”的“工業(yè)化”而言的“信息社會(huì)”的特征,是飛速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)互相作用的結(jié)果。一般地,信息化是指由計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的革命所引起的工業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向信息經(jīng)濟(jì)的一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)過(guò)程,包括信息技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的信息化、基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、生產(chǎn)方式的信息化等內(nèi)容,對(duì)應(yīng)著社會(huì)整體及各個(gè)領(lǐng)域的信息獲取、處理、傳遞、存儲(chǔ)、利用的能力和水平。將無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化是順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

        1.信息化概述

        1.1 信息化的內(nèi)容

        對(duì)“信息化”這一概念,我們可以從以下三個(gè)方面來(lái)理解:

        (1)從信息的角度看,信息化是信息在獲取、處理、傳遞、存儲(chǔ)和利用等方面整體上作為一種資源的質(zhì)和量比其他社會(huì)發(fā)展所需資源的比重和作用要大,實(shí)現(xiàn)從工業(yè)社會(huì)到信息社會(huì)的轉(zhuǎn)型,從而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)生活形態(tài)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)。

        (2)從技術(shù)的角度看,信息化是在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展過(guò)程中推廣應(yīng)用信息技術(shù)和電子信息設(shè)備,采用現(xiàn)代電子技術(shù)和通信技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)通信現(xiàn)代化、計(jì)算機(jī)化和行為合理化,形成全社會(huì)范圍內(nèi)的信息資源高度共享,極大地提高社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

        (3)從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的角度看,信息化是指廣泛采用現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)裝備經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活各部門,全面發(fā)展信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè),加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各部門之間、部門內(nèi)部的信息溝通和交流,提高人類社會(huì)開(kāi)發(fā)和利用信息資源的能力,充分發(fā)揮社會(huì)物質(zhì)資源潛力,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步甚至生活方式的根本變革[1]。

        1.2 信息化分類

        信息化的本質(zhì)特征決定了其內(nèi)容的復(fù)雜性和種類的多樣性,為了更全面、更深入地認(rèn)識(shí)和理解信息化,有必要根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)、從不同角度對(duì)信息化進(jìn)行分類。

        從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展角度,分為經(jīng)濟(jì)信息化、社會(huì)信息化;從農(nóng)村和城市角度,分為農(nóng)村信息化、城市信息化;從行業(yè)劃分角度,分為農(nóng)業(yè)信息化、工業(yè)信息化、服務(wù)業(yè)信息化;從信息化層次角度,分為產(chǎn)品信息化、服務(wù)信息化、產(chǎn)業(yè)信息化、國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化、國(guó)家信息化;從國(guó)際經(jīng)濟(jì)關(guān)系角度,分為國(guó)際金融信息化、國(guó)際貿(mào)易信息化、跨國(guó)公司信息化[2]。

        1.3 我國(guó)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

        信息技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的地位日益重要,其應(yīng)用效果日益顯現(xiàn)。中央和地方都高度重視信息化的戰(zhàn)略性地位,制訂相關(guān)政策,采取相關(guān)舉措,推進(jìn)信息化的穩(wěn)步、深入發(fā)展。一是我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,規(guī)模迅速擴(kuò)大,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置。二是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域信息化、社會(huì)領(lǐng)域信息化成果顯著,信息化環(huán)境得到進(jìn)一步優(yōu)化。

        2.無(wú)線監(jiān)測(cè)的重要性

        隨著國(guó)內(nèi)信息化建設(shè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音已不能滿足需求,還有大量的現(xiàn)場(chǎng)的情況需要實(shí)時(shí)傳送。傳統(tǒng)的有線的方式已不能滿足隨機(jī)不定點(diǎn)和不易綜合布線后期工程安裝的要求,目前比較常見(jiàn)的技術(shù)是衛(wèi)星通信,但衛(wèi)星的資源有限,且費(fèi)用也很高。其次高頻點(diǎn)的擴(kuò)頻通信一般要求可視距離,而我們通常使用的傳統(tǒng)的窄帶無(wú)線通信速率往往比較低,不能滿足實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)囊骩3]。

        3.無(wú)線監(jiān)測(cè)與信息化融合概述

        3.1 無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化戰(zhàn)略的提出

        當(dāng)前,信息技術(shù)更新?lián)Q代、日新月異,信息技術(shù)長(zhǎng)信和基于信息技術(shù)的商務(wù)運(yùn)作創(chuàng)新不斷涌現(xiàn),信息化對(duì)信息技術(shù)落后國(guó)家產(chǎn)生倒逼機(jī)制;信息融合型產(chǎn)業(yè)逐步壯大,信息產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位;全球經(jīng)濟(jì)趨于一體化,我國(guó)面臨著信息化挑戰(zhàn)。在此背景下,有必要實(shí)現(xiàn)無(wú)線監(jiān)測(cè)的信息化。

        3.2 無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化的研究意義

        無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展使無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為可能。隨著射頻技術(shù)、微電子技術(shù)及集成電路技術(shù)的進(jìn)步,無(wú)線通信技術(shù)取得了飛速發(fā)展,無(wú)線通信的實(shí)現(xiàn)越來(lái)越容易,傳輸速度越來(lái)越快,可靠性越來(lái)越高,并且逐漸達(dá)到可以和有線網(wǎng)絡(luò)相媲美的水平。

        無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)比有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用靈活,可移動(dòng)性強(qiáng),無(wú)需布線、將是今后監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。在軍事偵察、環(huán)境信息檢測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)、建筑與家居、工業(yè)生產(chǎn)控制以及商業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

        3.3 無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化的內(nèi)涵、特點(diǎn)

        (1)無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化的內(nèi)涵

        無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì),是社會(huì)發(fā)展的內(nèi)生需求。對(duì)信息化與無(wú)線監(jiān)測(cè)技術(shù)融合的內(nèi)涵的界定,不同學(xué)者有不同的表述,比較典型的有以下幾種。

        經(jīng)濟(jì)學(xué)家周叔蓮認(rèn)為,“無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化,其內(nèi)涵是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用信息技術(shù),在技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)務(wù)、市場(chǎng)等多個(gè)層次實(shí)行融合,是生產(chǎn)力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)形態(tài)、生活方式全面劇烈轉(zhuǎn)變的過(guò)程。

        楊海成認(rèn)為,“無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化,是利用信息和信息技術(shù),使之滲透到監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)要素中,使之能夠形成支撐檢測(cè)系統(tǒng)的新型工業(yè)裝備。”

        個(gè)人認(rèn)為無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化是一個(gè)多層次、多側(cè)面、多內(nèi)容的綜合過(guò)程,其內(nèi)涵可以從狹義和廣義上來(lái)進(jìn)行區(qū)分。狹義地看,主要是在監(jiān)控領(lǐng)域中與信息化的融合,以及由此帶來(lái)的社會(huì)性影響;廣義地看,既包括了檢測(cè)領(lǐng)域的融合,也包含了在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中其他領(lǐng)域與信息化的融合,以及由此帶來(lái)的深刻的政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的變遷。

        (2)無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化的特點(diǎn)

        從本質(zhì)上來(lái)看,就檢測(cè)領(lǐng)域而言,往往含有信息化,信息化也往往應(yīng)用在檢測(cè)上,兩者在部分領(lǐng)域合二為一。我們很難將信息技術(shù)從檢測(cè)中剝離開(kāi)來(lái),離開(kāi)了信息技術(shù)的無(wú)線監(jiān)測(cè)技術(shù),那也不是真正的與時(shí)俱進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)了,而是落伍于時(shí)代的監(jiān)測(cè)技術(shù)。

        無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化的本質(zhì),就是在我國(guó)當(dāng)前的現(xiàn)代化進(jìn)程中,采取監(jiān)測(cè)與信息化“兩步并一步”的策略,在監(jiān)測(cè)過(guò)程中廣泛、深入地采用信息技術(shù)、信息設(shè)備與信息產(chǎn)品,發(fā)揮信息化“助推器”、“倍增器”和“催化劑”的功能,促進(jìn)融合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使信息化與監(jiān)控都得到快速、健康發(fā)展,從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展,提升我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。

        4.無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息化的應(yīng)用

        4.1 水庫(kù)、河道水情無(wú)線監(jiān)控

        水庫(kù)、河道水情無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)各水庫(kù)及河道的的水位、降雨量和現(xiàn)場(chǎng)圖像,為保障水庫(kù)、河道的適度蓄水和安全度汛提供準(zhǔn)確、及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信息。

        以高州水庫(kù)為例。高州水庫(kù)位于高州市東北部,面積43.81(平均)平方公里,集水面積1002平方公里,庫(kù)容量11.5億立方米。30年間,水庫(kù)雖進(jìn)行控制運(yùn)用,仍發(fā)揮了巨大效益:解決了高州、化州、電白、吳川、茂南四縣一區(qū)118萬(wàn)畝干旱農(nóng)田的自流灌溉用水,供給茂名市區(qū)工業(yè)和生活用水,減輕了鑒江中下游近百萬(wàn)畝的洪澇災(zāi)害,改善了鑒江中下游128公里河道的通航條件;利用壩后和渠道跌水發(fā)電,發(fā)展淡水養(yǎng)殖,四面青山適宜發(fā)展橡膠、胡椒、香蕉等熱帶亞熱帶作物。

        高州水庫(kù)無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備、通信平臺(tái)和監(jiān)測(cè)中心四部分組成。通過(guò)充分整合軟、硬件設(shè)備資源,可對(duì)所監(jiān)測(cè)水庫(kù)實(shí)現(xiàn)全天候遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè),可完整記錄各水庫(kù)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。其功能主要有:

        (1)汛期的水庫(kù)安全防衛(wèi)工作:時(shí)刻注意水庫(kù)的水位,如果水位到了警戒線,有了險(xiǎn)情,馬上報(bào)警。

        (2)水庫(kù)重點(diǎn)區(qū)域的防范:隨時(shí)注意閘門、大壩的正常工作和穩(wěn)固程度。

        (3)水庫(kù)水面情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控:水面上是否有漂浮物(如白色垃圾)、漂流物(如泄漏的原油)。

        (4)水庫(kù)水岸情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控:岸上的物體(如人、獸)是否進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)(如閘門口、大堤上),是否有可疑的情況(如有人想要破壞水庫(kù))。

        (5)能夠隨時(shí)檢測(cè)水庫(kù)中水的水質(zhì),并將信息傳到遠(yuǎn)端,發(fā)現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo),馬上報(bào)警。

        (6)庫(kù)天氣情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

        (7)遠(yuǎn)端控制中心與水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音通訊:遇到情況時(shí)能夠做到遠(yuǎn)距離的指揮工作。

        (8)可以在中控室直接對(duì)水庫(kù)的閘門進(jìn)行控制,進(jìn)行水資源調(diào)配。

        4.2 供水、供電無(wú)線監(jiān)測(cè)

        供水、供電部門的抄表系統(tǒng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)與流量計(jì)量技術(shù)相結(jié)合,集計(jì)量、數(shù)據(jù)采集、處理于一體,極大提高了管理部門的工作效率;供水部門的水廠管網(wǎng)壓力流量監(jiān)控系統(tǒng)提高了水網(wǎng)的監(jiān)測(cè)安全及經(jīng)濟(jì)效益。

        以茂名市自來(lái)水公司為例,其主要有河?xùn)|和河西兩個(gè)供水處理中心,運(yùn)用無(wú)線監(jiān)測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)大規(guī)模參數(shù)無(wú)線監(jiān)控和控制,包括水廠泵房電流電壓、工作狀態(tài)、缺項(xiàng)報(bào)警、水質(zhì)分析PH、濁度、余氯等、管道壓力、出水流量等數(shù)據(jù)。滿足中控調(diào)度室的實(shí)時(shí)需要,幫助調(diào)度人員的后期供水分析、中控調(diào)度、變頻組合調(diào)壓以及管網(wǎng)健康度分析等起到重要的輔助作用。提高管網(wǎng)的運(yùn)行效率和水廠泵房的節(jié)能,避免人工操作的缺點(diǎn),提高了整體經(jīng)濟(jì)效益目的。

        4.3 橋梁監(jiān)測(cè)

        無(wú)線橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于無(wú)線通信技術(shù)對(duì)橋梁荷載、環(huán)境、幾何形狀以及結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài),為橋梁健康狀態(tài)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。目前大型橋梁的無(wú)線健康監(jiān)測(cè)已成為研究的熱點(diǎn),更被廣泛地應(yīng)用于未來(lái)技術(shù)的研發(fā)。

        4.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)

        傳統(tǒng)原始數(shù)據(jù)采集方式較為困難,無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很好地解決了這一問(wèn)題,為野外隨機(jī)性研究數(shù)據(jù)的獲取提供了方便。如:對(duì)污水排放,對(duì)森林資源進(jìn)行監(jiān)測(cè),農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況等檢測(cè)。

        4.5 軍事安全

        無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以很好地應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,提供監(jiān)測(cè)敵軍區(qū)域內(nèi)的兵力和裝備,監(jiān)測(cè)核攻擊等,及時(shí)準(zhǔn)確將采集的各種信息傳送到各級(jí)指揮部門監(jiān)測(cè)中心。

        5.結(jié)語(yǔ)

        無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化是一種新型的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文闡述了無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化內(nèi)容及意義,通過(guò)具體實(shí)例分析,看出無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化的廣闊應(yīng)用,也表明了無(wú)線監(jiān)測(cè)信息化的靈活性,可靠性。未來(lái)的檢測(cè)工作還需要進(jìn)一步將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息化,只有這樣才能不斷推進(jìn)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展[3]。

        參考文獻(xiàn)

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        [3]馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)[M].西安交通大學(xué)出版社,2005.

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