試論自動化技術(shù)在水文監(jiān)測方面的應用

秉玲

摘要：隨著科學技術(shù)發(fā)展，自動化技術(shù)在社會生活中的應用越來越廣泛，自動化技術(shù)應用中一個十分重要的方面就是水文監(jiān)測。在水文監(jiān)測工作中需要監(jiān)控眾多水位點，并且將這些數(shù)據(jù)實時傳輸給數(shù)據(jù)管理中心。由于水文監(jiān)測點數(shù)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(jiān)測工作開展過程中的難度。以往采用的電話線進行數(shù)據(jù)傳遞不僅會大幅度增加監(jiān)測成本，同時使用該技術(shù)進行傳遞效果也并不理想?，F(xiàn)在，水文監(jiān)測部門最主要的信息傳遞工具是GPRS無線網(wǎng)絡，通過GPRS無線網(wǎng)絡能夠及時將相關(guān)監(jiān)測點所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)或報警信息向后方的水文監(jiān)測數(shù)據(jù)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(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；水文監(jiān)測；應用

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

1水文自動化監(jiān)測的現(xiàn)狀

水文監(jiān)測技術(shù)正在朝著自動化的方向發(fā)展。應用自動化技術(shù)進行處理監(jiān)測獲得水文信息，實現(xiàn)水文數(shù)據(jù)自動存儲和傳輸。自動化水文監(jiān)測技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備開始廣泛應用于水文監(jiān)測領(lǐng)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(zhì)等多方面內(nèi)容進行有效監(jiān)測，有效利用網(wǎng)絡信息技術(shù)，建立水文監(jiān)測網(wǎng)絡信息平臺，實現(xiàn)在線的實時監(jiān)測，水文自動化監(jiān)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(shè)備在水文監(jiān)測中得到有效的應用，水文環(huán)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(shù)據(jù)。

1.1水文信息分中心建設(shè)比較落后

水文監(jiān)測管理系統(tǒng)中，各類水文信息分中心主要是對本地區(qū)所屬相關(guān)區(qū)域的水文狀況進行監(jiān)測，其工作內(nèi)容中主要包括采集相關(guān)水文信息工作、發(fā)送所采集到的水文信息及建立完善的水文信息數(shù)據(jù)庫，目前大部分水文分中心建設(shè)狀況比較落后，而且技術(shù)手段也比較差。

1.2水文監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時標準偏低

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

2自動化監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)點

2.1實時性比較強

GPRS無線網(wǎng)絡能夠滿足信息實時傳輸要求，并且信息傳輸過程中系統(tǒng)無延時情況發(fā)生，不需要輪回就能夠完成對各個監(jiān)測點數(shù)據(jù)的接收及存儲，通過這種無線網(wǎng)絡能夠比較好地滿足信息實時傳輸要求。

2.2建設(shè)成本比較低

相較于以往采用的數(shù)據(jù)信息傳遞方式，使用無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳遞不需要建設(shè)網(wǎng)絡，只需要安裝相關(guān)信號傳輸設(shè)備就可以滿足工作需要，采用無線網(wǎng)路進行數(shù)據(jù)傳遞成本比較低。

2.3將監(jiān)控范圍比較大

水文監(jiān)測工作要求構(gòu)建的水文監(jiān)測系統(tǒng)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(xiāng)鎮(zhèn)條件下的接人需求。水文監(jiān)測工作站點數(shù)量一般都比較多，而且由于地形條件限制，相關(guān)的水文監(jiān)測信息采集點多數(shù)在一些比較偏僻的地區(qū)，而且其分布也比較分散，采用自動化技術(shù)能夠很好地滿足以上要求。

2.4能夠遠程監(jiān)控監(jiān)測點設(shè)備

通過GPRS無線網(wǎng)絡系統(tǒng)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(wǎng)絡對水文監(jiān)測站相關(guān)監(jiān)測設(shè)備進行遠程監(jiān)控，比如時間校正、開關(guān)控制及狀態(tài)報告等，并且能夠通過網(wǎng)絡對系統(tǒng)進行在線升級。

2.5系統(tǒng)的傳輸容量較大

對于水文監(jiān)測系統(tǒng)來講，其監(jiān)測中心需要與每一個水文監(jiān)測站點進行實時連接，并且由于水文監(jiān)測站點數(shù)量比較多，同時應該保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳遞能夠滿足突發(fā)狀況下的數(shù)據(jù)傳遞，采用自動化技術(shù)能夠滿足以上要求。

2.6可擴展性較好

現(xiàn)在，絕大部分地區(qū)已經(jīng)覆蓋GSM/GPRS網(wǎng)絡，自治區(qū)范圍內(nèi)已經(jīng)不存在盲區(qū)，這也為大范圍在線監(jiān)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(jiān)測點的硬件與其可拓展性具有十分密切的關(guān)系。

2.7數(shù)據(jù)傳輸速率較高

理論上，采用GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)的傳遞其速率能夠達到171.2Kbit/s，但是水文監(jiān)測點的數(shù)據(jù)傳輸量一般不會超過10Kbps，經(jīng)過相關(guān)研究證明，現(xiàn)階段GPRS數(shù)據(jù)的傳輸速率在40Kbps左右，所以完全能夠滿足現(xiàn)在水文監(jiān)測工作的數(shù)據(jù)傳輸要求。

3自動化技術(shù)的實際應用

3.1建立完善的水文監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

水文信息采集點、水文中心站以及GSM/GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡組成了完整的水文監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。首先，利用GPRS透明無線數(shù)據(jù)傳輸終端，接入水文監(jiān)測專用網(wǎng)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(shù)量沒有限制，能夠滿足不同環(huán)境條件下水文監(jiān)測的需求，具有很強的普適性。其次，水文中心站是核心環(huán)節(jié)，通過LAN、ADSL等公網(wǎng)連接網(wǎng)絡代理服務器，在GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的作用下，固定IP能夠自動對網(wǎng)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(jiān)控中心發(fā)揮著非常重要的作用。監(jiān)控中心能夠有效維護數(shù)據(jù)的傳輸，使信息通訊順利的進行下去。在水文信息采集點數(shù)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(jiān)測的需求。最后，通過GSM/GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，加強現(xiàn)場監(jiān)控，并將采集的信息通過解碼處理，使其能夠在LAN、ADSL等公網(wǎng)當中進行數(shù)據(jù)傳輸，“目的地”是監(jiān)控中心IP地址。通過自動化技術(shù)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(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡有機的連接在一起，形成完善的水文監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

3.2綜合性水文監(jiān)測

水文監(jiān)測自動化發(fā)展，有效推動了水文監(jiān)測的綜合性發(fā)展，能夠?qū)τ炅苛髁?、河流的水位、泥沙、墑情以及地下水水質(zhì)等多個方面進行綜合監(jiān)測，使自動化水文監(jiān)測更加完善。通過自動化處理監(jiān)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(yōu)化水質(zhì)。當進入汛期時，通過自動化雨量流量監(jiān)測，了解水位信息，并予以實時掌握，設(shè)置預警系統(tǒng)，發(fā)生險情時及時的發(fā)出警報，有效預防洪災的發(fā)生。加強對水文環(huán)境的泥沙情況的監(jiān)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(shè)備，快速獲取泥沙的測量數(shù)據(jù)。水文監(jiān)測自動化發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同水文條件的綜合性監(jiān)測。通過對水位、雨量流量以及泥沙有效的試驗和檢測，為環(huán)境治理提供了重要的參考依據(jù)。

4結(jié)語

對于日益嚴重的水質(zhì)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(jiān)測發(fā)揮著極為重要的作用。隨著自動化技術(shù)廣泛應用，建立完善、高效的水文監(jiān)測體系也就變得更為切實可行，要構(gòu)建完善的水文監(jiān)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(qū)管理站）