5G通信技术在水文自动监测的应用前景分析
摘要：在构建四位一体的新形势下，水土保持作为一项基本国策正在引起政府
部门和社会各界的广泛关注，水土保持监测工作是水土保持的基础和重中之重，
是法律赋予水行政主管部门的一项重要职能。
法规政策对于水土保持监测工作提
出了更高的要求，加强水土保持监测工作、建立和完善区域水土保持监测网络是
当前形势下最紧迫的任务，然而对于一些经济较发达地区，土地稀缺，人口稠密，政府和社会的重视不够，管理较为落后，制约着水土保持工作的发展。
鉴于此，
文章结合笔者多年工作经验，对5G通信技术在水文自动监测的应用前景分析提
出了一些建议，仅供参考。
关键词：5G通信技术；水文自动监测；应用前景分析
引言
水文行业近年来推进水文现代化发展，在自动化、信息化、标准化方面进步迅速，已经
初步形成了较为成熟的水文勘测队伍、水文监测站网和制度管理体系。
近年来水土保持监测
推动困难较大，尤其是在经济发达地区发展水土保持监测的局限性较多。
如何又快又好的建
立水土保持监测网络并发挥作用，一直是困扰水土保持监测部门的难题。
提出运用5G通信
技术进行水土保持监测，选择区域合理、定位准确、条件允许的水文站扩建为水文－水土保
持综合站，极大的减少了前期工作、资金投入、运维成本，高效利用财政资金，提高运行效率。
随着相关规范和监测标准的相继提出以及信息共享平台的建成，可使区域的水土保持监
测摆脱单打独斗的局面，快速成网，满足水土保持生态环境监测的基本需求。
1、5G通信技术基本内涵
“5G”指的是第5代移动通信技术，是在第4代通信技术基础上发展的更高水准的移动通
信技术。
5G通信技术各方面的发展水平更高，能够综合运用多种世界领先技术。
如5G通信
技术运用OFDM技术能够将通讯信号以叠加的方式运送，为多个用户的多路运输打下夯实根基，有效提高了通信系统接入水平；5G通信技术经过引进OFDM技术，提高通讯信号规模，达成了诸多部署方式下信道宽度的差异化，实现5G网络大型设施的接入；5G移动通信技术
践行生态保护理念，大幅减少了能源消耗，与当今社会绿色发展的大趋势相一致。
5G在实现
了多种领先技术综合运用的情况下，在下述几种场景中有广泛应用空间与突出应用意义：①
低时延、可靠性突出、速度高的场景，达成互联网内部即时通讯；②大规模物联网业务场景，能够实现诸多通信设施的互联互通，让很多人都能够顺利参与其中；③高体验性场景，也就
是在信息高效运送的前提下，创建开放水平更高、自由程度更高的网络，提高网络应用的效率、便捷性、互动性及安全水平。
2、5G在水文自动监测的应用前景分析
2.1水文自动监测的发展需求
随着水文信息化发展，水文自动监测不再局限于水位、雨量等简单参数的监测，正朝着
多要素、全要素方向迈进。
监测要素的不断增加对数据通信网络带宽、时延和稳定性提出了
更高的要求，4G传输已不能满足要求，需要专网进行数据传输。
流量在线监测一直是水文自
动监测的重难点，也是水文现代化的发展趋势。
某大学研发的RISMAR-U型超高频雷达流速
流量在线监测系统，其工作原理是雷达接收机连续不断地接收来自水面的散射电磁波，经放大、滤波、数字化、解调和抽取等一系列处理后，将数字信号以大约14Mbps的速度发送给
现场工控机，工控机进行多通道处理，实现回波的距离、方位、速度处理，形成径向流场数据，再通过4G传输到中心站。
应用上存在如下不足：（1）设备整体功耗约90W，需要交流
电供电；（2）为保证交流电中断后设备继续工作，需要配备太阳能供电系统；（3）数据传
输量大且要求及时处理，对通信网带宽、时延和稳定性要求高；（4）现场环境要求高，安
装难度较大，后期运维成本高。
2.25G在水文自动监测的应用
对于5G而言，实时处理大数据恰恰是它的优势所在，因为5G的低时延，结合其边缘云
计算的能力，可以确保仪器设备实时完成测量-计算-校正-再测量这个过程，这种特性十分适
用于瞬时测量数据量大且需要不断校正但仪器本身又不具备大数据量计算能力的水文仪器设备。
5G的高速率和高稳定性能有效解决了水文自动监测系统中了部分地区铺线施工成本高、周期长、后期维护困难等痛点，规避了常规光缆连接易受周边环境影响的缺陷。
同时，通过
在边缘云中部署AI功能，结合专用的传感器及遥测终端设备所采集到的水质、水位、水流等
数据流信息，实现河道漂浮物快速识别、水位监测等多种应用，从而实现对江河湖泊的全面
智能监控，大大提升监管效率，节约人力成本。
2.3依托于硬件设备和勘测技术员工队伍
在硬件设施方面，不但拥有测流、测沙、水位、降雨等常规监测设备，近年来更完善了
遥测报汛系统、水雨情信息平台等信息化建设，使各水文站点监测数据与各级信息中心互联
互通，数据共享和信息发布非常便捷。
在推进监测自动化方面，推广和使用多普勒声学监测
设备，自动水位记、水质自动采样船、应急监测车等新技术、新装备，很多监测要素和监测
设备都是水土保持监测需要的。
3、5G通信传输技术的发展趋势
在当前通信技术不断快速发展的时代背景下，5G技术作为全新的通信技术，相比较于
4G技术有着明显的通信特征，这对我国经济的快速发展有着非常重要的促进作用。
随着当前我国的快速发展，我国正在不断加大对5G的投入，这使得当前我国的5G技术领先其他国家。
我国在2019年正式开启了5G的商用准备，相关的基础设施正在不断建设中，在2020年，
我国将会实现5G正式商用。
面对新的时代有着如下的机遇和挑战。
3.1人员储备与培养
目前，智能的未来规划前景很好，但技术尚不成熟并不能完全取代传统的人工模式。
因此，技术人才短缺。
同时，5G通信技术发展迅猛，缺少技术过硬的研发人员和优化人员。
综上，为了推进5G与的互惠发展，应提升技术人员的业务能力与专业水平，应对新时代带来
的新机遇和挑战。
3.2数据与信息的安全保障
在信息化时代背景下，5G通信技术如何做好用户的信息数据安全保障，是一个有待解决的现实问题。
因此，通信行业应严格遵守《网络安全法》，充分利用先进的技术手段和严格
的管理措施，对数据信息进行管控，保障用户的数据安全。
结束语
综上所述，在5G逐步大力发展的大背景下，对于我国信息承载网的结构建设各网络技
术的优化是有十分重要的作用的。
5G通信技术在水文自动监测的应用前景十分乐观。
通过
5G移动网络技术的应用，对承载网进行一定的建设改善，可以为用户提供一个可靠性更强、延时性更低、灵活性更高的全新的承载网络技术。
现阶段，我国已经对5G承载网开展了多
项工作，并开展了一系列的建设措施，要想继续做好5G承载网的设计和规划工作，还需要
进行相关深入研究。
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