水文測驗中智能測控技術的應用

李瑞光，趙偉坤，段汝意

河南省南陽水文水資源勘測局，河南南陽 473002

隨著水文測驗工作步入全新的時代環境，改進傳統的測驗手段與方法，采用先進技術組織開展當前工作，成為水文測驗人員必須努力認真開展的一項工作。就目前各種新型技術在測驗中的具體應用來講，智能測控技術與工作系統是尤為有效的一類，因此，測驗人員紛紛將研究的重點置于智能測控技術，并開始將其應用到工作中，為應對新的測驗形勢作出了極大的幫助。

1 智能測控技術與其應用必要性分析

1.1 技術理論概述

智能測控技術是測控人員以計算機、網絡、無線通信、GPS 測量設備等高科技手段為輔助，組織開展對于流域水文狀況的測驗，以實現對于某一特定時間或某一階段內流域水文資料的及時全面收集、整合，從而實現對于流域水文狀況的精確掌握。

該項技術主要應用了手動以及自動兩種方式開展測驗工作，手動方法普遍地應用于對自動方式進行掌控管理，以配合開展自動監控所難以實施的工作，或者對自動工作結果進行分析整理，進而推動水文測驗工作對于各方面數據的精準收集與整合。自動手段則是由各種專業的智能設備與智能系統，對某一流域水文狀況進行監控觀察，以獲得該流域水文狀況的資料。

單就智能監控所應用的技術與系統來講，主要包括泥沙測定系統、纜道流量測量系統，以及計算機監控技術、變頻技術、網絡傳輸技術、無線通信技術等幾方面，這些技術的應用可以是吸納對于流域內水流速度與泥沙含量等水文數據的有效測量。

1.2 技術應用必要性

水文測驗工作所收集的流域內某一時間或階段的水文狀況，將直接作為水文工作部門進行水資源規劃、利用孔防洪抗旱等工作的依據，指揮各項工作的開展，具有十分重要的意義，工作人員必須要全力維持該工作的高水平、順暢運轉，以保證避免影響其他工作的開展。

但是，目前，此項工作受到來自工程建設、人為因素以及工作精準度要求等方面的影響，開始進入全新環境，傳統的人工測驗與分析工作，既難以應對當前工作效率要求，也難以達到對于資料的精準、全面的收集與分析整合，進而影響到其他工作的開展，利用智能監控技術輔助此工作的開展勢在必行。

2 水文測驗中智能測控系統構建策略

水文測驗部門對智能測控技術進行應用，必須要認真整合硬件與軟件方面的要求，做好對于測控系統的優化構建，以保證水文測驗工作在系統的支持中順利的開展。本文下面就從軟件以及硬件這兩個方面，談論一下智能測控系統的具體構建策略：

2.1 軟件方面構建策略

在軟件方面對智能測控的系統進行構建，以保證智能測控技術的有效應用，主要是對報表與控制硬件的程序進行編制設計，進而為數據的收集、整合、分析、儲存，以及各部分硬件的運作，提供有效的規范約束，以保證水文測驗各項工作的順利開展。

1）報表程序編制。編制人員需要立足現有的水文測驗行業規范、程序設計標準，致力于提高報表數據的精準度及可控、可操作性，保證報表操作在機算與人算方面同樣適用的特性，將歷次測量數據的整合、儲存、搜尋、應用，及流速、水深的橫向分布圖繪制，還有各項測驗工作的計算及成果表輸出等功能編制于其程序中；

2）硬件控制程序編制。目前，編制人員主要可選擇VB程序對硬件控制的程序進行編制，以保證人機界面的友好性，以及圖形的良好顯示和操作功能。其程序應當涵蓋系統及其運行的參數設定、校正，以及各項數據的分析、動態監控行為的開展等，同時，將提高測驗工作自動化水平的理念貫徹在內，切實地實現對于程序操作步驟的精簡。

2.2 硬件方面構建策略

設計人員在為智能測控系統進行硬件設計時，主要應當以岸上以及水下兩個部位的硬件工作為依據，進行設計工作，以保證水文測驗人員實現對于流域各項水文特征的全面掌握。

1）岸上部位設計。此部分是以電動動力設備、計算機測控設備以及數據的通訊、轉換、接收解碼等幾方面組成，各部分為系統提供的信號，需要能夠保證該系統對流速、泥沙含量等進行精準的記錄與分析，并保證系統可以實現對死機、通訊中斷、傳輸錯誤等問題的應對，實現對于數據的完整保存與處理。同時，還要注重對于系統不同功能的模塊化設計，并保證計算機及硬件系統的可升級性，以及系統對于雷電、磁場等干擾的有效應對，最終實現系統工作的穩定性、安全性、優化性。而且，岸上部位的硬件系統，還要能夠自主對系統程序進行優化、升級，以應對水文測驗人員多樣化的測驗工作需求，保證其智能測控工作的順利開展；

2）水下部位設計。設計人員對水下硬件進行設計，是以微電腦為主，構建控制系統，并由微電腦全權承擔對傳感器的具體信號進行收集與控制的工作，以避免信號傳輸中出現時序混亂的問題。同時，微電腦還要借助于硬件控制的程序軟件，保證各種信號傳輸的獨立性，以避免信號之間的相互干擾。此外，設計者還可以要將短波通信以及高頻發射電路應用于水下部位的硬件建設中，前者用來對信息進行傳遞，后者則對收集到經過微電腦的編碼處理的各項數據進行傳輸，以保證信息傳輸的安全性、完整性、準確性，從而與微電腦配合完成水下的水文狀況的智能測控。

3 結論

水文測驗在水文工作中占據著基礎地位，事關國家和人民的利益，做好測驗工作勢在必行。因此，水文測驗人員必須加強對于智能監控技術的研究與利用，以借助此項技術輔助測驗工作的高效順暢開展，實現對于當前測驗形勢的全方位有效應對。

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[2]郝萬軍，樸官寶.智能測控技術應用在水文測驗中的探討分析[J].吉林農業，2012(1).

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