水文自動(dòng)化系統(tǒng)在雨水情監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用與思考

摘 要：水文自動(dòng)化系統(tǒng)在雨水情監(jiān)測(cè)方面可以起到較大的作用，相關(guān)單位工作人員可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)地展開防汛應(yīng)急工作，減少特殊天氣或特殊自然情況帶來的損失。文章立足于水文自動(dòng)化系統(tǒng)，主要分析了水文自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用方向和水文自動(dòng)化系統(tǒng)的功能以及現(xiàn)階段水文自動(dòng)化系統(tǒng)在雨水情監(jiān)測(cè)中應(yīng)用存在的問題和缺陷，并根據(jù)現(xiàn)存問題分析出相應(yīng)的優(yōu)化策略和解決方案。

關(guān)鍵詞：水文自動(dòng)化系統(tǒng);雨水情監(jiān)測(cè);策略分析;信息技術(shù)

中圖法分類號(hào)：P333? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

當(dāng)今時(shí)代是信息化時(shí)代和數(shù)字化時(shí)代，信息技術(shù)的推廣升級(jí)優(yōu)化完善為各行各業(yè)的工作都提供了較大的便捷。信息技術(shù)大量應(yīng)用普及推廣為水文自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化和升級(jí)提供了技術(shù)支撐。通過數(shù)據(jù)信息的采集、計(jì)算、分析，相關(guān)單位的工作人員可以及時(shí)地了解不同地區(qū)的雨量水位，進(jìn)行有效地監(jiān)控，提高城市防汛工作的質(zhì)量和水準(zhǔn)，但是在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中水文自動(dòng)化系統(tǒng)所產(chǎn)生的效應(yīng)和所達(dá)成的目標(biāo)與預(yù)期仍存在差距，水文自動(dòng)化系統(tǒng)在城市防汛工作落實(shí)過程中還需進(jìn)一步的優(yōu)化，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首先要了解水文自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用方向以及系統(tǒng)功能和現(xiàn)存問題。

1? 水文自動(dòng)化系統(tǒng)概述

水文自動(dòng)化系統(tǒng)主要應(yīng)用于一定范圍內(nèi)的雨水監(jiān)測(cè)以及水位監(jiān)測(cè)通過信息技術(shù)的支撐，將這些數(shù)據(jù)有效收集，并且實(shí)現(xiàn)共享，根據(jù)實(shí)踐情況和所收集到的數(shù)據(jù)分析相應(yīng)的對(duì)策和方案，展開防汛應(yīng)急工作，立足于實(shí)踐需求有針對(duì)性地進(jìn)行有效管理。水文自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中是一門較為復(fù)雜的技術(shù)，包括移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、有限辦公內(nèi)網(wǎng)技術(shù)，以這兩種技術(shù)為核心實(shí)現(xiàn)高效的信息互通和信息管理以及流程管理、信息加密解密、信息抽象處理等相關(guān)功能，進(jìn)而將數(shù)據(jù)信息有效共享到相關(guān)單位，由相關(guān)單位展開降雨預(yù)防、人工增雨和殘留檢測(cè)地點(diǎn)確定等相關(guān)工作，為對(duì)應(yīng)工作的開展提供信息支撐和數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而保障工作開展的可控性、針對(duì)性、科學(xué)性和有效性，發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的最大效益和價(jià)值，有效提高相應(yīng)工作的工作質(zhì)量和工作效率。

2? 水文自動(dòng)化系統(tǒng)功能分析

2.1? 數(shù)據(jù)收集

作為以信息技術(shù)為主要支撐的現(xiàn)代化系統(tǒng)，水文自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中需要高效、準(zhǔn)確地采集信息數(shù)據(jù)，為了提高數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)度，應(yīng)盡可能地選擇高精度的雨量觀測(cè)設(shè)備。一般而言，水文自動(dòng)化系統(tǒng)所采用的雨量觀測(cè)設(shè)備為翻斗式雨量器，這種雨量器的精確度相對(duì)較高，可以達(dá)到0.5mm，但是隨著實(shí)踐工作需求的不斷變化，以及現(xiàn)階段人們對(duì)于工作技術(shù)工作效益的標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，雨量監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度需要進(jìn)一步的提高，現(xiàn)階段在雨量觀測(cè)上人們已經(jīng)不滿足于0.5mm的精準(zhǔn)度，因此引入了稱重式雨量器，將精準(zhǔn)度進(jìn)一步提高，可達(dá)到0.1mm，且相較于翻斗式雨量器，稱重式雨量器的運(yùn)行更加穩(wěn)定，因?yàn)樽鳛橛炅坑^測(cè)設(shè)備在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中不可避免的會(huì)受到惡劣天氣的影響，尤其是強(qiáng)降雨和強(qiáng)降雪等天氣，這些天氣如果對(duì)于設(shè)備產(chǎn)生一定影響，無法保證設(shè)備的穩(wěn)定性時(shí)，設(shè)備監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度也會(huì)有所下降，而稱重式雨量器則可以有效地避免這些問題，提高準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。

2.2? 數(shù)據(jù)采集和傳輸

信息在收集之后需要做出相應(yīng)的分析和整理，然后根據(jù)所分析得出的數(shù)據(jù)尋找出相應(yīng)的解決策略和管理優(yōu)化方案，水文自動(dòng)化系統(tǒng)也同樣如此。在采集了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)以后，水文自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)將所收集的信息發(fā)送到分中心和總站機(jī)房，進(jìn)而更快更好地做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)整合，利用不同的通訊模式，連接水管部門、水文總站、勘測(cè)團(tuán)隊(duì)、水務(wù)管理部門等相關(guān)部門，并且在水文自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的過程當(dāng)中可以自主地完成自動(dòng)報(bào)警工作，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳遞給相關(guān)的控制人員，進(jìn)而做出有效的判定和分析，自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中可以更好地保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，更好的監(jiān)測(cè)實(shí)際情況。在這個(gè)過程當(dāng)中所采用的主信道站點(diǎn)包括CDMAIX內(nèi)VPDN，RUIM和IP地址綁定，不同域級(jí)的水文站信息傳輸方式也會(huì)有所不同，水文總站使用VPDN和CDMAIX鏈接，地方水管部門則是利用固定IP地址登錄計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與總站相連，備用信道以GPRS為主。

2.3? 自動(dòng)預(yù)警

作為雨水監(jiān)測(cè)和防汛應(yīng)急處理的重要應(yīng)用系統(tǒng)，水文自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中會(huì)面臨著很多極端天氣，而當(dāng)出現(xiàn)極端天氣時(shí)，水文自動(dòng)化系統(tǒng)可以在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效的信息傳輸，通過一點(diǎn)多發(fā)的方式，為水文總站、水文站、用戶提供更多的數(shù)據(jù)和信息，對(duì)降雨量降雨情況作出相應(yīng)的分析，在這樣的背景下水文自動(dòng)化系統(tǒng)就需要充分考量不同用戶對(duì)于水文信息提出的要求和想要了解的方向，針對(duì)性的選擇內(nèi)容輸出，同時(shí)，水文自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中需要基層單位定期地進(jìn)行系統(tǒng)維修，保障在各種情況下水文自動(dòng)化系統(tǒng)都可以有效地將信息傳輸?shù)叫枨笳叩氖种校谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)滿足信息溝通需求，防止信息鏈斷裂。

3? 水文自動(dòng)化系統(tǒng)在雨水情監(jiān)測(cè)中存在的問題

3.1? 數(shù)據(jù)采集誤差

在水文自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程中融雪雨量計(jì)是常用的測(cè)量設(shè)備之一，但是經(jīng)過實(shí)踐調(diào)查和分析可以發(fā)現(xiàn)融水雨量計(jì)極其容易受到大風(fēng)、沙塵等相關(guān)天氣的影響，導(dǎo)致所收集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度偏低，因?yàn)榇箫L(fēng)沙塵天氣會(huì)導(dǎo)致設(shè)備本身的穩(wěn)定性受到影響，讓電子秤發(fā)生震動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致融雪雨量計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。

3.2? 設(shè)備和數(shù)據(jù)欠缺穩(wěn)定性

水文自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中往往集中于汛期之前的預(yù)測(cè)和汛期過程當(dāng)中的防汛管理，而在汛期結(jié)束之后的數(shù)據(jù)資料整合工作并沒有引起關(guān)注和重視，導(dǎo)致了設(shè)備維修管理工作落實(shí)不到位，常常會(huì)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，此外設(shè)備在應(yīng)用時(shí)也會(huì)因?yàn)榫S修管理落實(shí)不到位或者損壞等各種因素的影響，導(dǎo)致運(yùn)行不符合實(shí)踐要求，進(jìn)而導(dǎo)致在水文自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用過程當(dāng)中設(shè)備和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，存在著欠缺和不足。

3.3? 觀測(cè)人員專業(yè)化水平有待提升

在水文自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中，對(duì)相關(guān)的工作人員提出的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)一步提高，相關(guān)工作人員需要熟練地掌握技術(shù)，并且根據(jù)實(shí)際情況有效地解決各項(xiàng)問題，但是在實(shí)踐操作的過程當(dāng)中，觀測(cè)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力與水文自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用的契合度較低，需要對(duì)于觀測(cè)工作人員的技術(shù)修養(yǎng)進(jìn)一步提升，同時(shí)在實(shí)踐操作的過程當(dāng)中也常常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楦鞣N原因?qū)е聰?shù)據(jù)分析失誤，數(shù)據(jù)的真實(shí)性受到影響，因此導(dǎo)致了水文自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)不到預(yù)期的效果。

4? 解決方案與對(duì)策

4.1? 減少外部環(huán)境因素對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的影響

就設(shè)備選擇上現(xiàn)階段水文自動(dòng)化系統(tǒng)所采用的設(shè)備都是較為精良科學(xué)的，但是在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中常常會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響，導(dǎo)致穩(wěn)定性受到影響，而相關(guān)的技術(shù)工作人員則可以通過底座加固等多種方式，盡可能減少大風(fēng)天氣等惡劣天氣造成的抖動(dòng)，進(jìn)而減少大風(fēng)天氣影響數(shù)據(jù)真實(shí)性、科學(xué)性和精準(zhǔn)性的問題。除此之外，還需要在設(shè)備周圍安裝防沙層，防止沙塵對(duì)于機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，盡可能有效避免天氣因素對(duì)于數(shù)據(jù)收集造成的影響和破壞，并以此為中心，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，防止出現(xiàn)假數(shù)據(jù)。

4.2? 及時(shí)處理數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理是十分重要的，相關(guān)工作人員在實(shí)踐工作開展的過程當(dāng)中需要注意這一環(huán)節(jié)，對(duì)于重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份存儲(chǔ)，對(duì)于不重要的數(shù)據(jù)及時(shí)清除，尤其是在汛期，相關(guān)工作人員需要對(duì)數(shù)據(jù)作出分析，考量數(shù)據(jù)的可利用性，盡可能地找出一些虛假數(shù)據(jù)和不正常數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)有效清理，在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中存儲(chǔ)科學(xué)的數(shù)據(jù)。而在設(shè)備應(yīng)用的過程當(dāng)中需要根據(jù)不同的地理環(huán)境、自然環(huán)境選擇相應(yīng)的設(shè)備型號(hào)，針對(duì)性處理，并且制定好維修管理規(guī)劃，明確維修中心、維修標(biāo)準(zhǔn)，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且有效解決問題，保障機(jī)械設(shè)備時(shí)刻處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。

4.3? 提高操作規(guī)范性

為了保證機(jī)械設(shè)備時(shí)刻處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，相關(guān)單位內(nèi)部應(yīng)當(dāng)建立相應(yīng)的通訊渠道，在巡檢的過程中有巡檢人員和分中心工作人員進(jìn)行有效溝通和交流，了解機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況和運(yùn)行問題，針對(duì)性地進(jìn)行檢查和分析，根據(jù)分中心報(bào)汛人員的建議和想法優(yōu)化和改良。除此之外，還需要定期的對(duì)相關(guān)工作人員展開培訓(xùn)，在培訓(xùn)中明確各種設(shè)備在實(shí)踐運(yùn)用過程當(dāng)中的注意事項(xiàng)、注意問題、操作手法、操作規(guī)范，并且進(jìn)一步完善相關(guān)部門的管理規(guī)范，以此為中心，有效地強(qiáng)化各工作人員在實(shí)踐工作過程當(dāng)中的操作規(guī)范性，提高相關(guān)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工作開展的科學(xué)性和真實(shí)性以及數(shù)據(jù)收集的有效性。

4.4? 優(yōu)化升級(jí)系統(tǒng)

在水文自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的過程當(dāng)中往往無法有效滿足周邊業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾佑炅空荆鶕?jù)實(shí)際需求由防汛抗旱部門確定新的雨量站地點(diǎn)，利用CDMAIX中VPDN網(wǎng)絡(luò)和城市水務(wù)骨干相連接，必要時(shí)可以引入5G技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)信息化網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)。

5? 結(jié)語

水文自動(dòng)化系統(tǒng)的有效應(yīng)用對(duì)于城市防汛工作的有效開展可以起到較大的作用，但是就現(xiàn)階段實(shí)踐情況來看，水文自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用的過程當(dāng)中仍舊存在著數(shù)據(jù)采集誤差、設(shè)備和數(shù)據(jù)欠缺穩(wěn)定性以及觀測(cè)人員專業(yè)化水準(zhǔn)有待提升等問題。為此，相關(guān)單位需要針對(duì)于這些問題做出相應(yīng)的優(yōu)化和改良，立足于實(shí)踐情況，分析相應(yīng)的解決對(duì)策，發(fā)揮水文自動(dòng)化系統(tǒng)在雨水情監(jiān)測(cè)方面的效益和影響，提高工作效率和工作質(zhì)量。

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Application and Thinking of Hydrological Automation System in Rainwater Monitoring

Li Yongxia

（Qinghai Provincial Hydrology and Water Resources Forecasting Center，Xining 810001，China）

Abstract：The hydrological automation system can play a greater role in the monitoring of rainwater conditions. The staff of relevant units can carry out flood control emergency work in a timely manner according to the corresponding data information，so as to reduce the losses caused by special weather or special natural conditions. Based on the hydrological automation system，this paper mainly analyzes the application direction of the hydrological automation system and the function of the hydrological automation system，as well as the problems and defects existing in the application of the hydrological automation system in the rainwater monitoring at this stage，and analyzes the corresponding optimization strategies according to the existing problems. It is hoped that through the discussion and analysis of this article，the role of the hydrological automation system in rainwater monitoring will be further improved.

Key words：hydrological automation system; rainwater monitoring; strategy analysis; information technology

收稿日期：2021-12-06

作者簡(jiǎn)介：李永霞，女，助理工程師，本科，研究方向?yàn)樗淖詣?dòng)化系統(tǒng)在雨水情監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用。