随着我国经济社会的发展，对水文信息不断提出新要求，水文观测内容不断增加，对观测手段和方法以及水文监测技术的研发和应用提出了越来越高的要求；现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅速发展和普及，为远程监控系统的实现提供了理想的平台，因此越来越多的水文站把基于无线通讯技术的监控系统作为水利系统自动化管理的新手段。而随着水利自动化技术不断发展，水利系统的自动化水平逐步提高。水文监测是水文传感器技术与采集、存储、传输、处理技术的集成。其监测范围为：江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数。监测内容为：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。而本次设计涉及的是船闸上下游水位数据的监测和发布。50781

水位监测仪器方面，国产的主要有浮筒式水位仪、压力传感器式水位仪、超声波式水位仪等，在功能齐全、性能稳定等方面，虽与国际上先进的同类产品存在一定差距，却能基本满足地下水监测的需要。国内外监测仪器、设备水平的差距因仪器不同，差距大小不一。主要表现在两个方面：(1)二次仪表的开发，就其整体设计水平来说，国内外水平相近，而就功能设置与软件编辑来说，国产仪器更适合我国的国情。(2)传感器技术与国外发达国家比较相对落后。环境监测仪器的发展趋势要求高、精、尖的传感器。然而传感器的研制，不仅需要高深的理论，而且需要大量的设备投资，人、物、财耗量大，见效周期长，这是我国传感器行业比国外发达国家落后的主要原因[2]。

我国虽已有几十年的水情自动测报系统建设经验，国内也同步建设了相关配套监测系统，但是水情论文网、水质以及近海水温监测有其自身的特点和难点。其安装条件恶劣，尤其是坝上安装时所有的工作均在水面进行，各种可能性不能一一预见，设备安装方法是否成功需要长期检验；运行条件恶劣，特别是雨水充沛时期，船闸上下游水位差较大，开闸是水流湍急，容易损坏传感器和电缆。

在水位数据采集方面，将液位变送器输出的电流信号转换成供ADC(模数转换芯片)识别的电压信号有多种方案。有的设计采用高精度采样电阻进行I/V变换，采样电阻按照Vin/I=R求出，其中Vin是ADC输入的最大信号电压，I是输入的最大信号电源。该方案的电路虽然简单，但是外界温度的变化对采样电阻的影响较大。其次，在零点信号的时候，如果按照4~20mA的输入电流转换得到最大5V电压来分析，零点的时候恰好是1V，这样ADC实际的输入电压是1~5V，而不是0~5V，即使用软件减去1V使零点电压变为零，那么最大的有用电压就会剩下5-1=4V而不是5V了。还有些设计为了注重点成本而使用廉价运算放大器搭建I/V转换电路时，运放的失调与偏移，以及运放的输入阻抗对信号产生的分流等影响会使水位信号的精度降低。为解决上述问题，本系统将采用更加合理的方案以保证精度减小噪声，即使用精密I/V变换器RCV420将4~20mA的环路电流编程0~5V的电压输出。

数据的远距离传输方面，由于水位监测现场环境复杂，存在各种干扰源，为克服上述问题，本系统将采用RS-485通信技术，除了可扩展性能强之外，RS-485接口采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合，抗干扰能力强；另外，RS-485的通信距离可长达1200米，完全可以满足远距离传输的要求。