無人值守型遙測水文站遠(yuǎn)景

辛光

（吉林省水文水資源局長春分局，吉林 長春 130021）

無人值守型遙測水文站遠(yuǎn)景

辛光

（吉林省水文水資源局長春分局，吉林 長春 130021）

水文站，是觀測及搜集河流、湖泊、水庫等水體的水文、氣象資料的基層水文機構(gòu)。而無人值守型遙測水文站只需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，就能夠遠(yuǎn)距離操控水文站的一切測驗設(shè)備完成基礎(chǔ)要求的測驗工作。

水文站；無人值守；遙測

1 無人值守型遙測水文站

無人值守型遙測水文站是能夠從根本上解決工作難、條件差的一種全新的水文站模式。它是在互聯(lián)網(wǎng)+這種全新的網(wǎng)絡(luò)模式提出后，結(jié)合國內(nèi)近幾年出現(xiàn)的各種樣式的先進(jìn)的水文測驗設(shè)備基礎(chǔ)上提出的。這種無人值守型遙測水文站無需人員在水文站現(xiàn)場看守，只需要水文站現(xiàn)場有網(wǎng)絡(luò)即可，工作人員可以通過網(wǎng)絡(luò)對水文站的測驗設(shè)備實行遠(yuǎn)程操控，甚至利用手機、IPAD等便攜式手持設(shè)備都可以完成測驗工作。

1．1 水位監(jiān)測

水位，是指河流，湖泊，海洋及水庫等水體的自由水面，離固定基面的高程。水位在一定時間段內(nèi)的變化，可以直觀的反映出河流的漲落情況。以往的水位觀測都是通過在河流中立水尺、人員定時觀測的模式進(jìn)行的，這種方式要求觀測人員觀測及時、準(zhǔn)確。

無人值守型遙測水文站采用兩種遠(yuǎn)程觀測水位模式：視頻圖像傳輸以及雷達(dá)水位站觀測方式

視頻圖像傳輸，即在河流的基本水尺斷面處設(shè)立監(jiān)控模式，觀測人員通過遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備能夠直觀的觀測河流水位的基本情況。這種觀測模式需要測站有固定的穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，視頻信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇邮湛刂贫恕?/p>

雷達(dá)水位站是在河流上建立基礎(chǔ)樁，將雷達(dá)探頭置于河流上空，通過雷達(dá)波發(fā)射到水面并被水面返回到雷達(dá)探頭的這種工作方式來監(jiān)測水位的漲落。

河流水位=雷達(dá)波基值-雷達(dá)到水面的高度

觀測人員只需要在監(jiān)控端軟件上設(shè)置一定的基值數(shù)值，就能通過上面的公式計算出河流的水位高程。雷達(dá)水位站是通過GPRS以及超短波通信這兩種通信模式傳輸水位數(shù)據(jù)的。這種觀測模式適用于較偏遠(yuǎn)，觀測點附近沒有網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)。

1．2 流量監(jiān)測

河水流量是指單位時間內(nèi)，通過河流某一橫截（斷）面的水量，一般用立方米每秒表示。以前的流量測驗是通過人員在船上或者通過纜道將人員懸空于河流之上，利用流速儀測量的一種方式，這種測驗方式至少需要2到3人才能完成；后來小河流出現(xiàn)了程控纜道的測驗方式，通過人員操控程控纜道，可以由單人獨立的完成測驗工作。

無人值守型水文站通過互聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程模式，操控河流上方的非接觸式雷達(dá)測流裝置，只需操控人員給出測驗指令，非接觸式雷達(dá)測流儀就能夠自動完成走航式流速測驗，并將數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程傳回到指令端。

遠(yuǎn)程控制端，通過測算軟件，直接將傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并直觀的繪制出河流大斷面圖，計算出河流流量

1．3 降水監(jiān)測

人工降水觀測是水文工作延續(xù)了幾十年的工作方式，這種工作方式需要消耗大量的人力和工時，要做到隨下雨隨觀測。

無人值守水文站采用遙測雨量計觀測降水，這種遙測雨量計已經(jīng)在全國大范圍使用。工作穩(wěn)定，無需人員看守，只要建在需要監(jiān)測的地點就可以，占地面積小，成本低。通信模式為GPRS通信方式，通信方式穩(wěn)定，而且能夠做到及時準(zhǔn)確的反映該地點的降水情況。

1．4 水溫、氣溫、風(fēng)力、風(fēng)向監(jiān)測

水溫、氣溫、風(fēng)力、風(fēng)向的監(jiān)測通過自動氣象站完成監(jiān)測。自動氣象站由氣象傳感器、微電腦氣象數(shù)據(jù)采集儀、電源系統(tǒng)、輕型百葉箱、野外防護箱和不銹鋼支架等部分構(gòu)成。PH風(fēng)速風(fēng)向等傳感器為氣象專用傳感器，具有高精度高可靠性的特點。微電腦氣象數(shù)據(jù)采集儀具有氣象數(shù)據(jù)采集、實時時鐘、氣象數(shù)據(jù)定時存儲、參數(shù)設(shè)定、友好的人機界面和標(biāo)準(zhǔn)通信功能。廣泛應(yīng)用于氣象、環(huán)保、機場、農(nóng)林、水文、軍事、倉儲、科學(xué)研究等領(lǐng)域。自動氣象站能夠自動完成各要素的采集工作，并將采集的數(shù)據(jù)存儲并通過GPRS傳回到接收端。

2 結(jié)論

無人值守水文站能夠全面的自動完成水文各要素的測驗工作，并將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，統(tǒng)一通過網(wǎng)絡(luò)傳回到控制端，水文站工作人員無需去現(xiàn)場觀測，通過電腦或者手持設(shè)備就可以對遙測水文站的所有設(shè)備進(jìn)行操控。從根本上解決了人員少，工作條件艱苦，地區(qū)偏遠(yuǎn)等諸多不利因素。并且能夠及時、準(zhǔn)確的監(jiān)測水文各要素的變化趨勢。無人值守遙測水文站，占地面積較小，人員成本低，監(jiān)測精度高，并且不受天氣等條件影響，只需人員定期進(jìn)行檢測和維護即可，是以后水文工作的發(fā)展方向。

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2016-05-20