試論自動化技術在水文監測方面的應用

秉玲

摘要：隨著科學技術發展，自動化技術在社會生活中的應用越來越廣泛，自動化技術應用中一個十分重要的方面就是水文監測。在水文監測工作中需要監控眾多水位點，并且將這些數據實時傳輸給數據管理中心。由于水文監測點數量比較多，而且相對比較分散，這在很大程度上增加了水文監測工作開展過程中的難度。以往采用的電話線進行數據傳遞不僅會大幅度增加監測成本，同時使用該技術進行傳遞效果也并不理想。現在，水文監測部門最主要的信息傳遞工具是GPRS無線網絡，通過GPRS無線網絡能夠及時將相關監測點所監測到的數據或報警信息向后方的水文監測數據管理中心進行傳遞，這樣極大地提高了水文管理部門管理工作的效率及工作開展的準確性。

關鍵詞：自動化技術；水文監測；應用

當前，自動化技術在社會生產生活的多個領域都有著廣泛的應用，其中包括水文監測領域。針對于水質污染等環境問題，通過水文監測技術的應用，加強對環境的保護。水文監測自動化技術的應用，有效提升了水文監測水平，保證了水文信息的精確性，充分利用水文監測自動化技術，對環境保護有著積極的影響。

1水文自動化監測的現狀

水文監測技術正在朝著自動化的方向發展。應用自動化技術進行處理監測獲得水文信息，實現水文數據自動存儲和傳輸。自動化水文監測技術以及相關設備開始廣泛應用于水文監測領域。大至江、河、湖泊，小到水庫、水渠，對于水位、雨量流量、泥沙以及水質等多方面內容進行有效監測，有效利用網絡信息技術，建立水文監測網絡信息平臺，實現在線的實時監測，水文自動化監測的實效性有了顯著的提升。電測沙儀以及超聲波測沙儀等多種自動化設備在水文監測中得到有效的應用，水文環境的實際情況能夠得到全面的了解，以更加準確的獲取水文資料和數據。

1.1水文信息分中心建設比較落后

水文監測管理系統中，各類水文信息分中心主要是對本地區所屬相關區域的水文狀況進行監測，其工作內容中主要包括采集相關水文信息工作、發送所采集到的水文信息及建立完善的水文信息數據庫，目前大部分水文分中心建設狀況比較落后，而且技術手段也比較差。

1.2水文監測基礎設施建設時標準偏低

隨著水文監測工作要求提高，一些地區對部分水文監測基礎設施進行了一定改造，但是改造時大多數資金投在了對大型河流及相關的重要支流上，小河流各種水文監測站點及設施依然存在著一系列問題，比如設備老化及水文信息收集能力偏低等。

2自動化監測技術的優點

2.1實時性比較強

GPRS無線網絡能夠滿足信息實時傳輸要求，并且信息傳輸過程中系統無延時情況發生，不需要輪回就能夠完成對各個監測點數據的接收及存儲，通過這種無線網絡能夠比較好地滿足信息實時傳輸要求。

2.2建設成本比較低

相較于以往采用的數據信息傳遞方式，使用無線網絡進行數據傳遞不需要建設網絡，只需要安裝相關信號傳輸設備就可以滿足工作需要，采用無線網路進行數據傳遞成本比較低。

2.3將監控范圍比較大

水文監測工作要求構建的水文監測系統必須具有覆蓋范圍廣等特點，同時要求接入地點無限制，并且能夠滿足鄉鎮條件下的接人需求。水文監測工作站點數量一般都比較多，而且由于地形條件限制，相關的水文監測信息采集點多數在一些比較偏僻的地區，而且其分布也比較分散，采用自動化技術能夠很好地滿足以上要求。

2.4能夠遠程監控監測點設備

通過GPRS無線網絡系統不僅能夠滿足信息傳遞需要，同時能夠通過這種信息傳遞網絡對水文監測站相關監測設備進行遠程監控，比如時間校正、開關控制及狀態報告等，并且能夠通過網絡對系統進行在線升級。

2.5系統的傳輸容量較大

對于水文監測系統來講，其監測中心需要與每一個水文監測站點進行實時連接，并且由于水文監測站點數量比較多，同時應該保證網絡數據傳遞能夠滿足突發狀況下的數據傳遞，采用自動化技術能夠滿足以上要求。

2.6可擴展性較好

現在，絕大部分地區已經覆蓋GSM/GPRS網絡，自治區范圍內已經不存在盲區，這也為大范圍在線監控提供了條件，比較好地滿足水文信息傳輸采集工作對范圍的要求。水文監測點的硬件與其可拓展性具有十分密切的關系。

2.7數據傳輸速率較高

理論上，采用GPRS網絡進行數據的傳遞其速率能夠達到171.2Kbit/s，但是水文監測點的數據傳輸量一般不會超過10Kbps，經過相關研究證明，現階段GPRS數據的傳輸速率在40Kbps左右，所以完全能夠滿足現在水文監測工作的數據傳輸要求。

3自動化技術的實際應用

3.1建立完善的水文監測系統結構

水文信息采集點、水文中心站以及GSM/GPRS移動數據傳輸網絡組成了完整的水文監測系統結構。首先，利用GPRS透明無線數據傳輸終端，接入水文監測專用網絡，連接信息采集點。這種水文信息采集點連接方式對于時間、空間以及數量沒有限制，能夠滿足不同環境條件下水文監測的需求，具有很強的普適性。其次，水文中心站是核心環節，通過LAN、ADSL等公網連接網絡代理服務器，在GPRS數據傳輸終端的作用下，固定IP能夠自動對網絡代理服務器進行訪問。在水文中心站當中，代理服務器和監控中心發揮著非常重要的作用。監控中心能夠有效維護數據的傳輸，使信息通訊順利的進行下去。在水文信息采集點數量增加的情況下，水文中心站能夠保持高效的信息傳輸速率，滿足水文監測的需求。最后，通過GSM/GPRS移動數據傳輸網絡，加強現場監控，并將采集的信息通過解碼處理，使其能夠在LAN、ADSL等公網當中進行數據傳輸，“目的地”是監控中心IP地址。通過自動化技術的有效應用，將水文信息采集點、水文中心站以及GSM/GPRS移動數據傳輸網絡有機的連接在一起，形成完善的水文監測系統結構。

3.2綜合性水文監測

水文監測自動化發展，有效推動了水文監測的綜合性發展，能夠對雨量流量、河流的水位、泥沙、墑情以及地下水水質等多個方面進行綜合監測，使自動化水文監測更加完善。通過自動化處理監測獲得水文信息。精確的獲得雨量流量信息，對水源地進行合理配置，優化水質。當進入汛期時，通過自動化雨量流量監測，了解水位信息，并予以實時掌握，設置預警系統，發生險情時及時的發出警報，有效預防洪災的發生。加強對水文環境的泥沙情況的監測，采用自動化測沙儀器，應用電測沙儀以及超聲波測沙儀等設備，快速獲取泥沙的測量數據。水文監測自動化發展，能夠實現對不同水文條件的綜合性監測。通過對水位、雨量流量以及泥沙有效的試驗和檢測，為環境治理提供了重要的參考依據。

4結語

對于日益嚴重的水質污染問題，應該采取積極的措施進行防治與解決。對于水資源的保護而言，水文監測發揮著極為重要的作用。隨著自動化技術廣泛應用，建立完善、高效的水文監測體系也就變得更為切實可行，要構建完善的水文監測體系，為水資源保護工作做出貢獻。

（作者單位：桂林市青獅潭水庫灌區管理站）