智能測控技術(shù)應(yīng)用于水文測驗中的效果探討

丁心瑞　丁萌

【摘 要】水文測驗工作主要是在分析河道水體的演變過程，最終為抗旱抗?jié)彻ぷ魈峁┮欢ǖ馁Y料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。以往的水文測驗工作主要是人工進(jìn)行，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這種傳統(tǒng)方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的技術(shù)要求，智能測控技術(shù)在水文測驗中的應(yīng)用就成為了必然。本文主要闡述智能測控技術(shù)在水文測驗中的應(yīng)用，從水下無線信號無線傳輸、數(shù)字顯示等多個技術(shù)層面剖析其應(yīng)用效果，旨在為實(shí)際的測驗工作提供更加切實(shí)可行的理論參考。

【關(guān)鍵詞】智能測控技術(shù)；水文測驗；效果

0 引言

水文測驗工作得到的數(shù)據(jù)與資料主要是作用于城市的給排水工程、河道航運(yùn)、橋涵的高程與規(guī)模等方面，通過水文測驗得到的各種水文要素數(shù)據(jù)，通過一系列的分析、計算最終為水資源的評價與開發(fā)利用、為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計等提供基礎(chǔ)性依據(jù)。傳統(tǒng)的水文測驗工作已經(jīng)逐漸顯露出其落后性，加上整個大環(huán)境的變化，各種高科技技術(shù)的出現(xiàn)以及在水文測驗工作當(dāng)中的應(yīng)用，加上隨著水文測驗的危險性與復(fù)雜性不斷升高，智能測控技術(shù)的應(yīng)用就成為了必然。

1 智能測控技術(shù)應(yīng)用的必要性

所謂的智能測控技術(shù)就是借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線通信、GPS測量設(shè)備等各種高科技手段，通過有計劃的對特定水流區(qū)域內(nèi)的水文情況進(jìn)行測驗，實(shí)現(xiàn)智能化的對水文情況進(jìn)行測驗，從而得到一個特定時間內(nèi)特定流域內(nèi)水文情況的相關(guān)數(shù)據(jù)，比起傳統(tǒng)測驗方式，大大提高了測驗效率。目前我國的智能測控技術(shù)分為手動與自動兩種[1]。其中的手動主要應(yīng)用于自動方式的掌握與管理上，目的是配合自動監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行更加高難度的測控工作，另外就是對自動方式獲取到的結(jié)果進(jìn)行分析與處理，最終實(shí)現(xiàn)一個全面的、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)收集。

我國的水文測驗工作最終取得的結(jié)果是直接與我國水文工作部門進(jìn)行水資源規(guī)劃、抗洪抗?jié)车裙ぷ鞯膮⒖?，對?shí)現(xiàn)我國水資源的高效管理有著重要意義。在這種情況背景之下，將智能測控技術(shù)應(yīng)用其中，對目前我國新出現(xiàn)的水文測驗工程中出現(xiàn)的難題與挑戰(zhàn)帶來了解決的動力。因此，可以說將智能測控技術(shù)應(yīng)用于水文測驗工作中十分必要。

2 目前水文測驗工作中存在的問題

2.1 環(huán)境因素

社會環(huán)境的變化，各種高科技的不斷出現(xiàn)與涌入，給水文測驗工程也帶來了改變。目前我國的水文測驗工程中不僅存在著技術(shù)方面的問題，在設(shè)備、設(shè)施方面也存在一定的落后性，然后水文測驗工作數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性對相關(guān)工作有著十分重要的影響，因此就需要水文測驗工作在適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的基礎(chǔ)上更新技術(shù)、更換設(shè)備。通過利用新技術(shù)、新設(shè)備進(jìn)一步提高測驗標(biāo)準(zhǔn)與精度，并且通過前提經(jīng)驗建立一個保障系統(tǒng)，有效提高水文測驗工作的綜合準(zhǔn)確性。

2.2 人為因素

我國人口數(shù)量的增加，對人文測驗工作也帶來了一定的影響，特別是我國目前的比較典型的水利工程例如南水北調(diào)工程使得水文測驗工程發(fā)生了一定的變化。這些變化導(dǎo)致我國的水文監(jiān)測站需要重新進(jìn)行測驗，針對部分已經(jīng)發(fā)生了改變的河道行洪規(guī)律又需要重新了解，改變了目前我國的水文測驗工作。

3 智能測控技術(shù)在水文測驗中的具體應(yīng)用

3.1 智能測控技術(shù)的硬件設(shè)計

智能測控技術(shù)分為水下部分與岸上部分，其中的水下硬件部分主要負(fù)責(zé)的是對水文的數(shù)據(jù)采集等，岸上硬件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，兩者結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)對采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集工作。

（1）水下硬件。水下硬件部分包括傳感器、微電腦電路、數(shù)據(jù)采集、編碼、發(fā)射電路。該部分引入了微型電腦控制，目的在于解決各個傳感器之間信號的時序控制問題，同時還能夠有效避免數(shù)據(jù)丟失的情況發(fā)生。通過微電腦程序控制，將各個傳感器中采集到的數(shù)據(jù)通過高頻發(fā)射電路傳輸至主控機(jī)房中。通過軟件編碼技術(shù)提高了數(shù)據(jù)的傳輸安全性。由于水下環(huán)境不同于空氣環(huán)境，對信號的傳輸會帶來一定的影響，主要表現(xiàn)為導(dǎo)致信號在傳輸過程中出現(xiàn)衰減的現(xiàn)象。因此針對這個問題采用短波通訊的方式，能夠良好解決信號衰減。

（2）岸上硬件。岸上硬件部分包括計算機(jī)測控單元、數(shù)據(jù)接收解碼單元、電動動力單元等。整個岸上硬件部分中最為核心的就是模塊化設(shè)計。其能夠迅速發(fā)現(xiàn)硬件內(nèi)部總存在的問題。該部分還能夠?qū)崿F(xiàn)更新與升級。其具備的防雷與防干擾性能能夠良好的保證其系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，通過動態(tài)監(jiān)控能夠?qū)ΡO(jiān)控區(qū)域內(nèi)流動的泥沙等進(jìn)行動態(tài)記錄與分析。

3.2 智能測控技術(shù)的軟件設(shè)計

智能測控技術(shù)由硬件控制程序與報表程序組成。

（1）控制程序。硬件控制程序采用VB編程即Visual Basic的方式，整個畫面十分簡單、明了，能夠直觀的展示出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在設(shè)計的過程中應(yīng)該考慮到實(shí)際的工作需要，良好的提高工作人員的使用有效率。為了充分保證工作效率，可以設(shè)計3個信息指示燈，通過指示燈操作人員就能夠了解水面、流速、河底信號是否得到接受?？紤]到使用鼠標(biāo)能夠大大提高系統(tǒng)的靈活性，應(yīng)該盡量將鼠標(biāo)增設(shè)其中。另外根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)的要求，應(yīng)該盡可能的減少操作人員的操作復(fù)雜性。

（2）報表程序。應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的行業(yè)規(guī)范設(shè)計報表，報表的設(shè)計既需要體現(xiàn)出人工制表的方便，又需要保證報表的準(zhǔn)確性。報表中包含了查詢功能，能夠?qū)σ酝膱蟊韮?nèi)容進(jìn)行無障礙查詢，總結(jié)、得到一定的規(guī)律。輸出水深與流速橫向分布圖能夠了解特定區(qū)域內(nèi)的河流變化。

4 結(jié)語

總而言之，水文測驗工作在水文工作中有著重要地位，其關(guān)系著人民與國家的利益。將智能測控技術(shù)應(yīng)用于水文測驗工作當(dāng)中，不僅能夠大大提高水文測驗工作數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與精度，同時還能夠有效避免各類安全事故的發(fā)生，在提高水文測驗工作效率的同時推進(jìn)我國水文測驗工作的進(jìn)一步升級。在實(shí)際的水文測驗工作中，需要實(shí)現(xiàn)軟件部分與硬件部分的高效結(jié)合，才能夠在此技術(shù)上實(shí)現(xiàn)智能測控技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)用，在保證水文測驗工作經(jīng)濟(jì)效益的同時保證社會效益的增長，從這個方面可以看出高科技技術(shù)的應(yīng)用大大推動了整個社會的進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]常魯寧，彭艷華，黃慧科.新儀器、新設(shè)備在深圳水文測驗項目中的應(yīng)用[J].長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012，13（01）：126-127.

[責(zé)任編輯：湯靜]