水情預報中水文遙測終端技術分析

王晶

摘 要：國家經濟的進步推進了技術的進步，而科技的發展會反作用于經濟，不斷推進經濟的發展。科研技術的創新給社會帶來了諸多新技術。這些新技術在各行各業中發揮了巨大的作用。隨著社會建設的完善，很多科技成果為人類的發展提供了助力。但是很多自然因素造成的災害是人類無法阻止的，這些災害影響了社會的進步，對國家的發展更是造成了巨大的影響。其中山洪災害以及旱澇災害是影響最大的自然災害，因而水情控制成為了國家發展的重點關注內容。由于我國地域廣闊，地形復雜，地理情況十分特殊，因而如何提高水情監測質量成為了水情治理的關鍵。文章主要針對當前我國水情預報中新型監測技術進行了分析，詳細介紹了水文遙測終端在水情預報中的應用。

關鍵詞：水文遙測；水情監控；水情預報；水情調控

對江、河、湖泊以及水利設施的監測是水文部門的工作重點，除此之外渠道、地下水的監測也是水文監測的重點，水文部門針對不同水域的流量、水位以及蒸發、水質等進行監測，而隨著科技的發展，更多的先進技術開始應用于水文監測。其中推廣最快的便是水文遙測技術。水文遙測主要對水域狀況進行實時監測，通過無線通信的方式對數據進行傳輸，從而提高了水文監測效率。

我國地域廣闊且地形復雜，在水文監測中使用水文遙測終端，可以有效降低監測人員的勞動量，同時增加監測精度。水文遙測技術通過無線電發射裝置同監測控制中心進行遠程通訊，這在一些地理位置相對險惡、監測難度大的地域發揮了巨大的作用。

1 水文遙測技術構成

水文遙測的組成相對復雜，主要包括前段監測設備、通訊網絡、測量設備以及監測中心四部分，下面便針對水文遙測系統組成進行詳細的分析。

通信網絡：GPRS/短消息/北斗衛星、Internet公網/移動專線。

前端監測設備：水文監測終端DATA-9201。

測量設備：雨量傳感器、水位計、工業照相機或其他儀表變送器。

2 通信及工作原理分析

（1）無線通訊技術是水文遙測技術發揮作用的基礎保障，水文遙測技術主要包含了自動控制、無線通訊以及計算機等技術，是目前水文監測中較為高端的技術系統。而水文遙測終端主要由現場設備以及控制臺和主控站、中繼站、無線電通訊臺等結構構成，通過水文遙測終端水文監測部門能夠進行遙控、遙測以及遙信、遙調等。而通訊技術是水文遙測技術的關鍵，目前使用較多的無線通訊方式主要有四種，即超短波、衛星基站以及GPRS、GSM等。上世紀末期衛星基站以及超短波通訊是最為常見的無線通訊方式。超短波無線通訊方式的獨立性較強，不容易受到外界因素的干擾，這是因為超短波通訊屬于專網通訊，因而可靠性以及穩定性相對較高。同過去的衛星通訊相比，衛星基站無線通訊沒有中繼站，由于傳播環節的簡化，使得傳輸距離更遠，較之于超短波通訊，衛星基站通訊受限較小。而新世紀開始后，隨著無線通訊技術的發展，GPRS以及GSM技術開始嶄露頭角，由于其高端的通訊性能以及穩定的通訊狀態，衛星基站以及超短波通訊技術逐步地開始被其替代。

（2）水文遙測終端的通信特點。20世紀末廣泛應用的VHF超短波通信方式，是將電臺作為中轉站進行數據的傳播，由于該系統是采用普通的數據傳播電臺，所以外界干擾造成了一定的影響，通信速率較低，但誤碼率較高，信號較弱且傳送范圍較小，除這些問題外，超短波通信不可避免電磁干擾，對系統的正常、安全運行造成了困難。但超短波通信組網靈活、擴展較為容易，維修便捷和運行成本較低，而且受氣候條件影響較小，在當時廣泛應用于水文遙測。發展到現在，水文遙測的通信方式主要是GSM/GPRS，它的優點主要表現為安全性高、可靠性好、穩定性強以及運行維護費用低。當GSM移動基站出現問題時，信息將被傳送至其他基站，GSM網絡展現了良好的冗余保護能力，信息發送的安全性有了保障。GSM無線通信模塊能提供驗證功能，通過短消息檢查無線終端工作是否運行良好，出現故障短消息即發送失敗，無法進行水文監測，這時需要前往現場去檢查。由于GSM網絡一旦建成除了向支付短信費用外，GSM網絡不需要維護費用，成本費用大大降低。

（3）工作原理分析。水文遙測終端在對不同領域水文狀況進行監測時主要依賴于雨量感應器以及水文遙測設備，即便沒有工作人員現場監測，通過自動感應設備，水位遙測儀能夠針對實際的水位、雨量等進行實時性的全天監控，并對不同時間的水位數據進行記錄，并將收集記錄的數據通過無線通訊系統發送至遙測站，遙測站遙測終端會將接收到的數據儲存起來。雨量感應設備對雨量的測量主要通過上下翻斗的形式進行，在雨量感應設備翻斗中，感應彈簧開關同觸點之間會頻繁接觸，從而提高測量準確性。在上下翻斗時轉換雨量信號，并將降雨量以物理信號的形式儲存至遙測終端。遙測終端使用計算機對收到的雨量數據以及水位數據進行分析，并以圖表的形式表現出來，從而對水情狀況進行預報，對水情危機進行及時的預警，從而進行自然災害的防治理。

3 技術應用

3.1 遙測終端應用的具體環境舉例分析

舉例說明水文遙測終端的具體環境，假設所要監測的地區處于低山丘陵地區，總地勢呈現為東高西低，該地區水資源豐富，河流眾多，流域面積較為廣闊，并且建立了梯級水力發電廠。但是受到地形條件和氣候的影響，導致水資源年際變化較大，時空分布不均，水旱災害的頻發對經濟的發展、人民的生命安全造成了威脅，特大洪水造成的巨大的損失，應用水位遙測終端對該地的水文情況進行監測，加緊對洪澇災害的觀測及分析，對于自然災害的預報調度有著重要的作用。

3.2 實時應用

水文監測系統主要針對水文實時狀況進行分析，并進行合理的預測，以此為水災的防治工作提供有利的理論基礎。因此水文預測系統會將水文遙測同防汛指揮系統結合在一起，并在防汛指揮系統中設置報訊站，通過遙測系統，對水文狀況進行監測，并通過終極系統，將水位、雨量等信息收集起來，傳輸至終端控制站，在終端進行儲存，從而自動管理水情。在水情監測系統中除了自動對雨量以及水位數據進行監控生成外，計算機還可以通過水位數據，對流量進行分析，從而繪制出相關流量曲線，并結合實時收到的水位數據，對流量信息進行修正，調整流量曲線，最終完成水文監控工作，并生成相關報告。如此一來，若某一流域發生了特大降水，通過水文遙測系統可以對該流域進行實時監控，將數據及時的傳送至水文部門，通過分析預測，向防汛部門傳達防汛數據，以此為洪澇災害做好準備。通過水文遙測系統，不但可以實現水文監測的自動化運行，還能夠提高水文監測、預報工作效率以及精確性，是未來水文監測工作不可或缺的監測技術。

4 結束語

在我國洪澇干旱是最常見的自然災害，因此國家對水文情況監測工作極為重視，列入了國家發展的重點項目。隨著科技的發展，水文監測技術也得到了極大的提高，水文遙測終端技術是近些年被應用于水情預報中的，但是該項技術的應用對我國洪澇災害的防治有著重要的作用。通過精確的監測、預警，提高了我國自然災害的防治效率。遙測終端可以完成水文信息的收集、傳輸以及儲存，并通過對信息的集中管理，實現全面及時的水情傳輸，對流域信息自然災害進行預警，從而降低災害損失，保護人民的生命財產安全，保證經濟進一步發展。

參考文獻

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