水文測驗(yàn)中智能測控技術(shù)的應(yīng)用分析

邢杰煒 王紅濤 呂世新

（1.河南省洛陽水文水資源勘測局，河南 洛陽 471000；2.河南省三門峽水文水資源勘測局，河南 三門峽 472000）

1 智能測控技術(shù)及其應(yīng)用

1.1 智能測控技術(shù)概述

智能測控技術(shù)就是測控人員通過使用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、無線通信設(shè)備等高科技技術(shù)手段作為輔助，組織進(jìn)行流域水文狀況的監(jiān)測工作，這樣能夠很好地實(shí)現(xiàn)對于某個地區(qū)在特定時間內(nèi)的流域水文資料的收集以及整合工作，從而可以做到對整個流域內(nèi)水文狀況的精確掌握，及時發(fā)現(xiàn)新的汛情和旱情。

智能測控技術(shù)中所使用的一些技術(shù)與系統(tǒng)主要包括泥沙測定系統(tǒng)、纜道流量測量系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、變頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及無線通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)。這些高科技技術(shù)結(jié)合在一起使用，能夠很好地對流域內(nèi)的水文情況進(jìn)行測驗(yàn)，極大地提高了水文測驗(yàn)工作效率。

1.2 智能測控技術(shù)的應(yīng)用

水文測驗(yàn)工作所得到的資料數(shù)據(jù)，水利部門會直接使用它來進(jìn)行后期的水資源規(guī)劃、利用孔防洪抗旱等工作，這對于工作者們進(jìn)行各項(xiàng)水文工作的展開具有十分重要的意義，工作人員必須要全力保證該工作的高水平、高技術(shù)平穩(wěn)安全運(yùn)行，為其他工作的展開做好鋪墊。但是隨著水文測驗(yàn)中智能測控技術(shù)的普遍應(yīng)用，它也在不斷受著來自外界的干擾，比如說土木工程建設(shè)、人為因素以及工作精準(zhǔn)度等方面的影響。這項(xiàng)工作正在進(jìn)入全新的環(huán)境中，以前傳統(tǒng)的人工測驗(yàn)與分析工作，不僅難以滿足當(dāng)前工作效率的要求，而且也難以進(jìn)行資料精準(zhǔn)、全面地收集及分析整合工作，進(jìn)而會影響到其他工作的有效開展，所以利用智能測控技術(shù)輔助水文測驗(yàn)工作勢在必行［1］。

2 智能測控系統(tǒng)的構(gòu)建措施

水文測驗(yàn)部門要實(shí)現(xiàn)對智能測控技術(shù)的應(yīng)用，必須要認(rèn)真仔細(xì)地整合相關(guān)硬件與軟件方面的要求，將整個監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、構(gòu)建，從而保證水文測驗(yàn)工作在整個智能系統(tǒng)的支持下順利有效地展開。

2.1 硬件方面的構(gòu)建措施

專業(yè)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行智能監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)時，應(yīng)該主要考慮岸上和水下兩個方向的硬件工作情況，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該對整個流域內(nèi)各項(xiàng)水文特征實(shí)現(xiàn)全面的掌握，保證設(shè)計(jì)的硬件能夠適用任何一種情況。

2.1.1 岸上部位的設(shè)計(jì)。這個部位的設(shè)計(jì)主要是由電動動力設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)測控設(shè)備以及數(shù)據(jù)的通訊、轉(zhuǎn)換和接收解碼這幾個部分組成的。這幾個部分為智能測控系統(tǒng)提供的信號，一方面要能夠保證整個系統(tǒng)對流速、泥沙含量等進(jìn)行精準(zhǔn)的分析與記錄，保證系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對死機(jī)、通訊中斷、數(shù)據(jù)信息傳輸錯誤等問題及時應(yīng)對，實(shí)現(xiàn)對整個數(shù)據(jù)庫的完整保存和處理。另一方面，設(shè)計(jì)人員還要重視對系統(tǒng)中不同功能的模塊化設(shè)計(jì)，一定要保證計(jì)算機(jī)和硬件系統(tǒng)能夠及時進(jìn)行升級，同時還能夠有效應(yīng)對自然災(zāi)害，比如雷電、強(qiáng)磁場對其造成的干擾。最終使得系統(tǒng)能夠自主進(jìn)行程序優(yōu)化、升級工作，以應(yīng)對水文測驗(yàn)工作的多樣化需求，保證整個智能測控工作的順利有效展開，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、安全性和優(yōu)化性。

2.1.2 水下部位的設(shè)計(jì)。進(jìn)行水下部位的設(shè)計(jì)主要是依靠微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及構(gòu)建工作，并且微型計(jì)算機(jī)承擔(dān)對傳感器的具體信號進(jìn)行收集與控制的工作，這樣能夠有效避免正常工作的時候信號傳輸過程中出現(xiàn)的時序混亂問題。與此同時，微型計(jì)算機(jī)還要借助于硬件控制的程序軟件，以此來保證各種信號傳輸?shù)莫?dú)立性，從而避免信號之間的相互干擾，減少工作中不必要的問題出現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員還可以將短波通信和高頻發(fā)射電路應(yīng)用在水下部位的硬件系統(tǒng)建設(shè)中，短波通信用來對信息進(jìn)行傳遞，高頻發(fā)射電路則是對收集到經(jīng)過微型計(jì)算機(jī)的編碼處理的眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，以此保證信息傳輸?shù)陌踩浴⑼暾砸约熬_性，繼而和微型計(jì)算機(jī)配合完成水下的水文測驗(yàn)工作。

2.2 軟件方面的構(gòu)建措施

在軟件方面進(jìn)行智能測控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是對報(bào)表和控制硬件的程序進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，通過合理有效的編制為測驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和儲存等各個部分的運(yùn)作提供有效的規(guī)范約束，為水文測驗(yàn)各項(xiàng)工作的順利開展提供有效的保障。

2.2.1 報(bào)表程序的編制?，F(xiàn)有的水文測驗(yàn)行業(yè)都有一定的規(guī)章制度以及程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，編制人員應(yīng)該立足于這些規(guī)范之中，努力提高報(bào)表數(shù)據(jù)的精確性、可控制性、可操作性，保證報(bào)表操作不僅能夠適用于機(jī)器計(jì)算，還能夠適用于人工計(jì)算。對于以前的水文測量結(jié)果，進(jìn)行有效的整理、儲存，并且應(yīng)用到現(xiàn)在的報(bào)表編制中去，將水流流速、水深的橫向分布圖進(jìn)行繪制，還應(yīng)該將各項(xiàng)測驗(yàn)工作的計(jì)算和成果表輸出等功能編制在相應(yīng)的程序之中，能夠及時有效地對整個流域內(nèi)的水文測驗(yàn)工作進(jìn)行分析。

2.2.2 硬件控制程序的編制。當(dāng)前我們國家的編制人員主要可以選擇VB程序?qū)τ布刂频某绦蜻M(jìn)行編制，這樣能夠保證人機(jī)界面的友好和諧性，也能夠保證圖形的良好顯示功能和操作功能。這個程序應(yīng)該包括整個系統(tǒng)及其運(yùn)行的參數(shù)設(shè)定、校正和各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析、動態(tài)監(jiān)控等行為的順利展開等，同時編制人員還應(yīng)該將提高測驗(yàn)工作自動化水平的理念貫徹其中，將程序的操作步驟精簡化，為之后工作的開展打下良好的基礎(chǔ)。

3 智能測控技術(shù)的發(fā)展

智能測控技術(shù)在水文測驗(yàn)工作中的成果是有目共睹的，它的大力推廣應(yīng)用不僅減少了工作人員的工作量，還保證了水文測驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性、安全性和穩(wěn)定性，對水文測驗(yàn)工作的影響是巨大的。未來，智能測控技術(shù)的發(fā)展步伐是很快的，并且它的應(yīng)用也會越來越廣泛，智能測控技術(shù)在軟硬件兩個方面的構(gòu)建會更加完善，各項(xiàng)操作系統(tǒng)都會更加適用于各種地形的水文檢測工作。智能測控技術(shù)的應(yīng)用給水文測驗(yàn)工作帶來了質(zhì)的飛躍，相信只要應(yīng)用好這項(xiàng)技術(shù)，水文測驗(yàn)工作就會更加的快速、精確，給水利部門的測繪帶來更大的作用［2］。

4 結(jié)語

水文測驗(yàn)占據(jù)著水文工作中的基礎(chǔ)地位，它測量監(jiān)測的準(zhǔn)確性直接影響著國家和人民的切身利益，所以做好水文測驗(yàn)工作是極其重要的。這就給水文測驗(yàn)工作這提出了更大的挑戰(zhàn)，只有不斷地利用并研究智能監(jiān)控技術(shù)，將智能監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢進(jìn)行分析，保證這項(xiàng)技術(shù)能夠給我們帶來更大的價值，才能讓我們國家的水利建設(shè)達(dá)到一個新的高度。

［1］羅偉.基于GPS的智能測控器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.武漢：武漢科技大學(xué)，2010.

［2］郝萬軍，蒲冠宇.智能測控技術(shù)應(yīng)用在水文測驗(yàn)中的探討分析［J］.吉林農(nóng)業(yè)，2011（12）：12-15.