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【摘 要】本文着重介绍了灌区信息化系统中计算机网络技术的应用方式，并就计算机网络的组网方式、安全性、业务种类等方面进行逐一说明，与此同时，还对灌区信息化系统深入建设阶段的网络通信系统的建设方式进行了探讨。
【关键词】灌区 信息化系统 计算机网络
长期以来我国的大多数灌区一直沿用着传统的管理模式，这种传统的管理模式相对陈旧，在具体执行过程中带来了很多不便，如人工观测、记录水位、相关的数据精度不高、采集间隔时段长、供水计量误差大等，这些问题不仅影响用水调度和度汛安全，而且也有碍灌区自身管理水平的提高和基础工程原有潜力的发挥。因此灌区管理信息化正受到越来越人的重视，灌区信息化系统建设中的一个重要环节便是计算机网络建设，灌区一旦建成计算机网络，不仅现场管理人员可以随时了解灌区灌溉情况，而且调度中心人员和各级领导也可以通过网络系统及时掌握渠道沿线的工程运行安全情况和灌区的灌溉进度，为科学调度提供依据，减少因水流不稳和操作失误等因素造成的水量损失，还能进一步规范灌区灌溉管理工作，使各种灌溉资料从原始数据录入到最终形成档案资料及其管理，灌溉用水计划的编制，调度方案的制定，用水趋势动态分析，测流资料分析，大大提高工作效率和质量，可见灌区信息化系统计算机网络建设是一项十分紧迫的任务。
一、计算机网络
1.灌区管理结构
灌区信息化系统多就大中型灌区而言，其建设多指在灌区管理结构上的建设。大中型灌区的管理结构一般分为三层，即管理处调度中心、管理站调度分中心和监控站，管理处调度中心一般设在灌区或流域管理处；管理处调度分中心一般设在灌渠首站、水库管理站及相对重要的分站。信息化系统调度中心功能以高级应用和水资源管理、防汛指挥为主，调度分中心功能以工程运行、监测、监控为主。
2.网络结构
灌渠信息化系统的计算机网络一般由三部分组成，即管理处调度中心局域网、管理站调度分中心局域网以及调度中心与分中心之间的数据传输通道。
在组建调度中心、调度分中心的局域网时可视灌区信息化系统的建设规模采取与之相对应的千兆以太网或快速以太网技术。一般大型灌区的信息化系统建设规模相对较大，计算机网络所要传输的数据量相对较大，配套的应用系统也相对较多，因此局域网组网时可采取与之相匹配的千兆以太网技术。而对于相对较小的灌区，无论是所要承载的数据量还是配套的应用系统都相对较少，此时局域网在组网时一般采用快速以太网技术。
拓扑结构采用星型结构，网络协议为TCP/IP协议，传输设备采用双绞线。调度中心与调度分中心之间的数据传输通道采用无线局域网设备。
灌区信息化系统中的计算机网络能够有效实现整个灌区内各种监测数据的实时处理、查询、交换与共享，同时还为灌区的防汛指挥、水资源管理、工程管理自动化以及办公自动化等灌区高级应用系统提供了数据、信息的传送平台。灌区的计算机网络可通过专线接入国家防洪网等，保证上级主管部门在最短时间内做出相关决策，还可以通过ADSL、ISDN等方式与互联网连接，及时获取最新的网络信息。
3.网络安全
因为灌区信息化系统计算机网络所要承载的数据业务一般多而复杂，包括办公自动化数据、工程安全数据、闸门监控数据、水情数据、土壤墒情数据以及互联网数据等，所以在其建成后，网络安全是一个非常值得注意的问题。在应对整个信息化系统的网络安全问题时，可将整个系统划分为“内网”、“外网”两部分进行相对独立建设，也就是将“内网”与“外网”进行物理隔离。
一般“内网”的实时性、安全性要求相对较高，这主要是与它所承载的业务有关，“内网”一般承载水情测报系统、闸门监控系统等与水业务管理相对密切的实时监控业务；“外网”对于实时性与安全性的要求相对较低，主要承载办公自动化、互联网接入等业务。网络进行物理隔离后，“外网”计算机可以直接访问互联网，但不可访问“内网”，“内网”不与外部网络连接、自成体系，以此保证“内网”（即监控网）的安全。同时为了有效保证“外网”的网络安全，可在外网安装杀毒软件、防火墙以及入侵检测等设备。
4.网络设备组成及功能
灌区信息化系统中的网络设备主要有网络交换机、路由器、无线网桥、防火墙以及物理隔离装置。
网络交换机的功能是将网络内部的不同数据业务逻辑隔离，进一步合理划分网络宽带。
路由器的功能是转换网络协议，将灌区网络接入防洪网或互联网。
无线网桥的功能是互联调度中心与分中心之间的网络，从而为灌区内部的整个网络系统提供数据与应用的传输通道。
防火墙的功能是拦截源于互联网的病毒入侵与黑客攻击，从而有效保证整个网络系统的运行安全。
二、网络通信系统
网络通信系统作为灌区信息化系统计算机网络建设的重点部分，主要是指调度中心与分中心间的数据传输通道。
1.业务种类及业务量
灌区信息化系统不同时期的业务种类与业务量是不同的，在建设初期，主要业务以水情系统为主，此时调度中心与分中心之间的数据传输相对较少。但随着灌区信息化系统建设的不断推进，特别是不公自动化系统与图像监控系统的建成，调度中心与分中心之间的数据业务种类与需要传输的数据量会明显增大。随着灌区监测内容的不断增加以及信息化系统规模的扩大，信息化系统对于通信通道宽带的需求会呈现出线性增长的关系。因此在对调度中心与分中心之间的通信通道建设时应充分考虑到灌区信息化系统计算机网络建成时对于数据传输种类及传输量的需求。
2.网络通信系统建设方式
目前我国的大多数地区电信运营商的通信网络都已经覆盖，但有些地区只能提供语音和窄带数据传输业务，无法提供数据传输速率较快的宽带业务。此时灌区主干网络通信系统有必要自行建设传输容量较大的宽带传输系统。现阶段主干通信系统一般采用无线局域网、光传输、微波3G等方式进行建设。
2.1无线局域网络
无线局域网的优点是具有接收信号质量高，抗干扰能力强，保密性强等优点，造价相对较低。其主要缺点是通信受地形条件限制。
2.2光传输系统
光传输系统具有传输容量大、传输衰耗小、抗干扰性强等优点。但造价教高。
2.3微波传输系统
微波传输系统从传输方式上与无线局域网基本相同，但微波传输系统所能提供的数据传输带宽要比无线局域网大。由于传输协议不同，微波设备在传输网络数据时需要通过路由器进行数据协议转换。相同传输带宽条件下，微波传输系统比无线局域网的造价高。
2.43G通讯技术
近几年来第三代移动通讯技术（即3G技术）被广泛用于灌区信息化建设中。3G技术强大的图片、语音、视频等传输功能，为灌区情况实时监控、各级调度中心信息数据交换、突发情况决策指挥等提供了强有力的网络支持，在灌区信息化建设中发挥着巨大作用。
灌区开展信息化建设时，可根据该灌区的实际情况采取响应的网络通讯技术进行建设，以实现整个灌区高效率运作。
三、结语
作为灌区信息化系统建设中最为基础和重要的一部分，计算机网络为整个体统中各种应用的开展与不同数据业务之间的信息交换提供了应用和传输平台。因此为了满足灌区信息化系统安全、稳定运行的需要，计算机网络建设时要充分考虑其安全性与网络通信系统的传输带宽，从而为整个灌区信息化系统的运行提供保障。
参考文献：
[1]苏里，杨国范，陈宜静，等.基于WEBGIS的沈阳市浑北灌区用水管理系统[J].中国农村水利水电，2006（8）：14-15.
[2]徐建新.灌溉排水新技术[M].北京：中央广播电视大学出版社，2008（6）.42-43.
[3]李翠，赵明，齐建东，等.基于ComGIS的农业资源信息管理系统[J].农机化研究，2010（3）：21-24.
【关键词】灌区 信息化系统 计算机网络
长期以来我国的大多数灌区一直沿用着传统的管理模式，这种传统的管理模式相对陈旧，在具体执行过程中带来了很多不便，如人工观测、记录水位、相关的数据精度不高、采集间隔时段长、供水计量误差大等，这些问题不仅影响用水调度和度汛安全，而且也有碍灌区自身管理水平的提高和基础工程原有潜力的发挥。因此灌区管理信息化正受到越来越人的重视，灌区信息化系统建设中的一个重要环节便是计算机网络建设，灌区一旦建成计算机网络，不仅现场管理人员可以随时了解灌区灌溉情况，而且调度中心人员和各级领导也可以通过网络系统及时掌握渠道沿线的工程运行安全情况和灌区的灌溉进度，为科学调度提供依据，减少因水流不稳和操作失误等因素造成的水量损失，还能进一步规范灌区灌溉管理工作，使各种灌溉资料从原始数据录入到最终形成档案资料及其管理，灌溉用水计划的编制，调度方案的制定，用水趋势动态分析，测流资料分析，大大提高工作效率和质量，可见灌区信息化系统计算机网络建设是一项十分紧迫的任务。
一、计算机网络
1.灌区管理结构
灌区信息化系统多就大中型灌区而言，其建设多指在灌区管理结构上的建设。大中型灌区的管理结构一般分为三层，即管理处调度中心、管理站调度分中心和监控站，管理处调度中心一般设在灌区或流域管理处；管理处调度分中心一般设在灌渠首站、水库管理站及相对重要的分站。信息化系统调度中心功能以高级应用和水资源管理、防汛指挥为主，调度分中心功能以工程运行、监测、监控为主。
2.网络结构
灌渠信息化系统的计算机网络一般由三部分组成，即管理处调度中心局域网、管理站调度分中心局域网以及调度中心与分中心之间的数据传输通道。
在组建调度中心、调度分中心的局域网时可视灌区信息化系统的建设规模采取与之相对应的千兆以太网或快速以太网技术。一般大型灌区的信息化系统建设规模相对较大，计算机网络所要传输的数据量相对较大，配套的应用系统也相对较多，因此局域网组网时可采取与之相匹配的千兆以太网技术。而对于相对较小的灌区，无论是所要承载的数据量还是配套的应用系统都相对较少，此时局域网在组网时一般采用快速以太网技术。
拓扑结构采用星型结构，网络协议为TCP/IP协议，传输设备采用双绞线。调度中心与调度分中心之间的数据传输通道采用无线局域网设备。
灌区信息化系统中的计算机网络能够有效实现整个灌区内各种监测数据的实时处理、查询、交换与共享，同时还为灌区的防汛指挥、水资源管理、工程管理自动化以及办公自动化等灌区高级应用系统提供了数据、信息的传送平台。灌区的计算机网络可通过专线接入国家防洪网等，保证上级主管部门在最短时间内做出相关决策，还可以通过ADSL、ISDN等方式与互联网连接，及时获取最新的网络信息。
3.网络安全
因为灌区信息化系统计算机网络所要承载的数据业务一般多而复杂，包括办公自动化数据、工程安全数据、闸门监控数据、水情数据、土壤墒情数据以及互联网数据等，所以在其建成后，网络安全是一个非常值得注意的问题。在应对整个信息化系统的网络安全问题时，可将整个系统划分为“内网”、“外网”两部分进行相对独立建设，也就是将“内网”与“外网”进行物理隔离。
一般“内网”的实时性、安全性要求相对较高，这主要是与它所承载的业务有关，“内网”一般承载水情测报系统、闸门监控系统等与水业务管理相对密切的实时监控业务；“外网”对于实时性与安全性的要求相对较低，主要承载办公自动化、互联网接入等业务。网络进行物理隔离后，“外网”计算机可以直接访问互联网，但不可访问“内网”，“内网”不与外部网络连接、自成体系，以此保证“内网”（即监控网）的安全。同时为了有效保证“外网”的网络安全，可在外网安装杀毒软件、防火墙以及入侵检测等设备。
4.网络设备组成及功能
灌区信息化系统中的网络设备主要有网络交换机、路由器、无线网桥、防火墙以及物理隔离装置。
网络交换机的功能是将网络内部的不同数据业务逻辑隔离，进一步合理划分网络宽带。
路由器的功能是转换网络协议，将灌区网络接入防洪网或互联网。
无线网桥的功能是互联调度中心与分中心之间的网络，从而为灌区内部的整个网络系统提供数据与应用的传输通道。
防火墙的功能是拦截源于互联网的病毒入侵与黑客攻击，从而有效保证整个网络系统的运行安全。
二、网络通信系统
网络通信系统作为灌区信息化系统计算机网络建设的重点部分，主要是指调度中心与分中心间的数据传输通道。
1.业务种类及业务量
灌区信息化系统不同时期的业务种类与业务量是不同的，在建设初期，主要业务以水情系统为主，此时调度中心与分中心之间的数据传输相对较少。但随着灌区信息化系统建设的不断推进，特别是不公自动化系统与图像监控系统的建成，调度中心与分中心之间的数据业务种类与需要传输的数据量会明显增大。随着灌区监测内容的不断增加以及信息化系统规模的扩大，信息化系统对于通信通道宽带的需求会呈现出线性增长的关系。因此在对调度中心与分中心之间的通信通道建设时应充分考虑到灌区信息化系统计算机网络建成时对于数据传输种类及传输量的需求。
2.网络通信系统建设方式
目前我国的大多数地区电信运营商的通信网络都已经覆盖，但有些地区只能提供语音和窄带数据传输业务，无法提供数据传输速率较快的宽带业务。此时灌区主干网络通信系统有必要自行建设传输容量较大的宽带传输系统。现阶段主干通信系统一般采用无线局域网、光传输、微波3G等方式进行建设。
2.1无线局域网络
无线局域网的优点是具有接收信号质量高，抗干扰能力强，保密性强等优点，造价相对较低。其主要缺点是通信受地形条件限制。
2.2光传输系统
光传输系统具有传输容量大、传输衰耗小、抗干扰性强等优点。但造价教高。
2.3微波传输系统
微波传输系统从传输方式上与无线局域网基本相同，但微波传输系统所能提供的数据传输带宽要比无线局域网大。由于传输协议不同，微波设备在传输网络数据时需要通过路由器进行数据协议转换。相同传输带宽条件下，微波传输系统比无线局域网的造价高。
2.43G通讯技术
近几年来第三代移动通讯技术（即3G技术）被广泛用于灌区信息化建设中。3G技术强大的图片、语音、视频等传输功能，为灌区情况实时监控、各级调度中心信息数据交换、突发情况决策指挥等提供了强有力的网络支持，在灌区信息化建设中发挥着巨大作用。
灌区开展信息化建设时，可根据该灌区的实际情况采取响应的网络通讯技术进行建设，以实现整个灌区高效率运作。
三、结语
作为灌区信息化系统建设中最为基础和重要的一部分，计算机网络为整个体统中各种应用的开展与不同数据业务之间的信息交换提供了应用和传输平台。因此为了满足灌区信息化系统安全、稳定运行的需要，计算机网络建设时要充分考虑其安全性与网络通信系统的传输带宽，从而为整个灌区信息化系统的运行提供保障。
参考文献：
[1]苏里，杨国范，陈宜静，等.基于WEBGIS的沈阳市浑北灌区用水管理系统[J].中国农村水利水电，2006（8）：14-15.
[2]徐建新.灌溉排水新技术[M].北京：中央广播电视大学出版社，2008（6）.42-43.
[3]李翠，赵明，齐建东，等.基于ComGIS的农业资源信息管理系统[J].农机化研究，2010（3）：21-24.