引水隧洞工程水文水资源在线监测应急装备组网浅析

背景：由于地区水资源问题，会严重制约地区经济社会的稳定发展，所以在一些边远的山区，出现了利用开凿的引水隧洞，进行水资源补给的案例，比如长江滇中引水工程就是其中之一。

分析：

引水隧洞的施工位置，一般在群山阻挡的作业环境中进行，而且山体内部结构复杂，各类资源如水资源会因为隧洞的发掘，出现相应的变化，有时由于措施不当，出现地下水资源引起的地表下沉等系列的环境问题，甚至出现人员财产损失。

系统性应急装备网络建设的目的：

搭建引水隧洞建设过程中，水文水资源环境变化数据，指挥、调度开凿。采集水文水资源监测数据，实时传输水利部门、环境部门，并降低人员财产损失。

由于隧洞的开凿线路要在软岩体进行，穿过山脉地下水分水岭，这样的话，就会出现软岩体结构导致的坍塌，地层断裂，隧洞地面隆起，塌陷，位移等一系列危险灾害，因山脉地下水涌水问题，会出现几亿立方米水资源的排出，造成地下水质变化，地表井泉干枯、地表沉降、水土流失等系列性的环境问题。

水文水资源监测装备：一体化地下水监测装备、一体化水雨情监测装备、视频监测系统。

这些装备，均采用高灵敏度终端传感器，采集介质实时数据，通过RS485或者RS232数据接线端子，将传感器数据，实时传输主设备。主设备内嵌高性能、低功耗微处理器，主设备将数据处理后保存本地Flash存储器内，并以无线方式或者以太网的有线方式，将数据传输安全位置，进行平台数据存储、查看以及指令发送，做出问题应急处理预案。

这里的无线通信网络，我们可以使用低功耗LoRa无线通信环境，由于它具有信号稳定、低功耗、数据传输距离相较远、私有搭建、距离可扩展等的特点，使其在偏僻的野外，群山峻岭中，成为佼佼者。测验显示，一般LoRa的有效传输距离5公里远（条件：晴朗以及无阻挡点对点），若加大发射频率，天线高度，有效通信距离在几十公里远，如果再配备上LoRa无线数据传输装置或LoRa中心电台，有效距离可无限制扩展。数据最终由水文水资源监测平台接收。

如果4G、3G、GPRS、NB-IoT信号稳定，那我们就可以直接使用监测数据接收平台进行数据接收，并监测设备参数运行状态。

供电系统采用太阳能供电+蓄电池

最终将监测到的地下水信息、水雨情信息传输水利部门、环境监测部门。

作者：何涛