水文測驗中智能測控技術的應用探析

馮振洲 陳學東 陳靖文

1. 湖北省十堰市水文水資源勘測局 湖北 十堰 442000；2. 湖北省恩施土家族苗族自治州水文水資源勘測局 湖北 恩施 445000

引言

水文測驗工作的開展，在防汛抗旱、水利規(guī)劃等不同領域發(fā)揮出一定的作用，能夠有效提高水資源的綜合利用效能。新時代，在水文測驗工作進行時，需打造智能水文測驗系統，對自然災害進行主動預防，從而促進水利事業(yè)高質量建設發(fā)展。

1 智能測控技術

智能測控技術主要是對計算機、互聯網、無線通信、GPS測量技術的融合，完成預期測量輔助工作，實現對精準時間段內待測流域的水文狀況測量控制，便于工作人員對水文實際情況進行全面掌握。

通過對智能測控技術分析可知，它主要分為手動與自動類型，在自動運行過程中，需進行手動操控輔助，以保證水文測驗工作的可靠性，實現對觀察流域水文測驗情況。目前，智能測控技術主要包含：纜道流量、泥沙測定等子系統，在智能監(jiān)控、變頻技術、網絡技術的應用中，能夠發(fā)揮出智能測控技術的應用優(yōu)勢。

2 智能水文測驗系統

水文測驗系統運行時，需基于計算機網絡信息技術，合理發(fā)揮出智能水文測驗系統應用價值。工作人員對特定河流區(qū)域進行水文環(huán)境測驗時，需選擇合適的測驗時間節(jié)點，保證水文測驗數據，這樣能夠客觀反映出該河流的水文規(guī)律，為后續(xù)河流的治理工作、養(yǎng)護工作、防治工作提供參考材料[1]。

水文測驗系統主要包含以下技術：無線通信技術、纜道流量監(jiān)測技術、變頻技術等，通過該系統的穩(wěn)定可靠運行，可實現對河流中泥沙含量、水體流速的精準測驗，將測驗的數據誤差區(qū)間控制在一定范圍內。智能水文系統分為手動與自動兩種運行模式，在自動運行階段，系統完成對監(jiān)測流域的水文信息收集，并對其數據進行分析歸納，繪制相關水文圖形報告，便于工作人員進行查閱與核對。鑒于河流汛期的不穩(wěn)定性，在對河流水文測驗工作開展時，不可完全依賴自動運行模式，需進行手動操控系統，實現對河流水文數據的精準采集，保證數據采集的真實性與準確性，為河流治理、災害防治提供可靠資料。

3 水文測驗中智能測控技術的應用

通過對智能水文測驗系統進行分析可知，在智能測控技術實際應用時，主要由硬件設備與軟件系統組成，而硬件設備在進行設計應用時，依據河流水文測驗工作要求，可分為岸上與水下硬件組成部分。

3.1 硬件設計應用

（1）岸上硬件設備

在水文測驗工作開展時，為保證智能測控技術應用可行性，需合理設計岸上硬件設備，如計算機測控、數模通訊、電力設備、動力設備等。在對智能測控技術的岸上設備進行設計時，需從以下領域入手，保證其岸上設備的運行安全性。

其一，在對岸上硬件設備設計時，需開展模塊化設計，因為岸上的硬件設備較多，為保證硬件設備的整體運行穩(wěn)定性，應當依據設備的運行特性，設定不同功能的運行硬件模塊，并對不同硬件模塊進行詳細標注，為后期檢查維修工作提供便利。維護人員可根據電腦檢測，快速判斷出模塊故障，提高硬件設備的運行可行性與安全性[2]。

其二，工作人員在進行設計時，需保證可利用計算機系統，完成對岸上硬件設備的全面控制。為達到預期控制工作目標，需保證計算機系統更加穩(wěn)定可靠，可抵御外界干擾。

其三，岸上硬件設備需具備一定安全性與穩(wěn)定性，提供智能測控系統的整體運行效率，發(fā)揮出智能測控技術的實際應用價值，為后續(xù)河流水文測驗工作開展鋪墊基礎。

其四，在對岸上硬件設備設計時，需保證硬件系統單位整體運行可靠性，實現對被測河流的泥沙含量、水流速度進行實時監(jiān)控，并對監(jiān)控數據信息進行及時處理傳輸，保證水文測驗工作開展的有效性。岸上硬件設備在運行過程中，若出現小的問題，需保證硬件設備的整體運行可行性，確保測控所得數據的準確性與可靠性，為后期河流監(jiān)測與治理工作提供參考。

（2）水下硬件設備

智能測控技術在進行水下硬件設備設計時，可利用微電腦系統進行控制。微電腦系統的運行，可完成對水下測控硬件設備的有效控制，保證其設備傳感器的穩(wěn)定運行，提高傳感器采集數據的準確性與可靠性。同時，微電腦系統運行過程中，可主動削弱不同信號之間產生的電磁干擾，因為，傳統硬件設備在運行時，主要通過短波進行信息傳輸。在智能測控技術的應用下，可基于數據編碼對收集數據進行轉化，利用高頻發(fā)射器，將其數據快速傳輸到主機系統當中。

智能測控水下硬件設備的應用，不僅提高了數據傳輸的安全性，同時有效提升了數據傳輸的時效性。為充分發(fā)揮出智能測控技術的應用優(yōu)勢，設計人員在進行硬件設備設計時，可將短波傳輸技術與高頻通信技術進行有效結合，提高水文測驗數據傳輸的安全性與可靠性，提高水文測驗工作的整體開展效率。

3.2 軟件設計應用

在智能測控技術應用時，為保證測控技術發(fā)揮出一定效能，需對系統軟件設計方案進行合理優(yōu)化完善，進而達到預期軟件設計應用效果。以下主要針對硬件控制程序與報表程序設計進行分析。

（1）硬件控制程序

為保證岸上與水下硬件設備得到有效控制，需基于智能測控技術的應用基本要求來開展硬件控制程序設計，如相關程序設計人員，基于Visual Basic程序語言系統，完成對硬件程序的設計編程，有效提高智能測控系統的整體運行可靠性與安全性，保證水文測驗數據的可信度與準確性。

在硬件控制程序系統運行過程中，需保證系統運行顯示界面，可直接反饋出系統相關設備的實際運行狀況，保證硬件設備得到有效控制，主動消除系統運行漏洞，提高設備運行的安全性與穩(wěn)定性。硬件控制程序運行過程中，需對系統運行參數、系統參數進行實時監(jiān)控，保證系統的整體運行可靠性。

技術人員在進行硬件控制程序編程時，需考量操作人員的實際工作現狀與工作習慣，保證設計操作系統具有一定便利性與安全性，可有效提高操作人員的工作質量與效率。硬件控制程序可依據操作方式的不同，將其分為手動模式與自動模式，操作人員在對系統操作界面進行觀察過程中，需依據水文測驗數據的變化，選擇合適的操作模式，保證系統繪制出準確可靠的水文斷面圖，為后續(xù)河流治理工作提供參考數據。

工作人員在進行信息指標設計時，需依據被測河流的真實數據，在不同的河流區(qū)域，設定流速信號指示燈、河底信號指示燈、水面信號指示燈，不同的指示燈信號，標志著不同的信息，工作人員收到相關指示燈信號后，則可快速做出指令調整，及時啟動系統，收集更加準確可靠的數據信息，為河流洪峰災情預警提高準確真實數據。為達到預期系統運行效果，設計人員在進行系統設計時，需有效提高系統運行的自動化程度，合理引進先進的計算機系統與人工智能技術，通過大數據技術的處理，保證系統整體運行的可靠性與安全性，為操作人員提供工作便利，完成高效的數據采集，保證河流水文測驗工作開展的質量與效果。在系統實際運行過程中，操作人員需對系統指示燈進行故障判斷，確保系統所有運行故障得到很好解決，才可啟動系統，開展水文測驗工作，避免由于系統故障導致水文測驗數據出現偏差。

（2）報表程序設計

在水文測驗進行智能測控技術應用時，為保證軟件系統的整體應用可行性與合理性，需進行報表程序設計，以保證智能測控技術得到合理應用。工作人員在進行報表程序設計時，應當嚴格遵守行業(yè)規(guī)范與技術標準，對不同計算機系統的報表特征與類型進行分析，找出計算機系統的差異性，確保報表程序設計方案可行性與穩(wěn)定性。工作人員依據該系統進行簡便操作，則可快速收集相關數據資料，以保證水文測驗工作開展的有效性。鑒于水文測驗工作的動態(tài)變化，在報表程序設計時，需依據工作要求進行設計，保證系統包含以下功能：水域流量測驗、測量數據轉化、流速橫向數據分析等，針對水文動態(tài)變化完成測驗工作，提高水文測驗工作可靠性。

4 結束語

綜上所述，本文對水文測驗中智能測控技術的應用進行闡述，旨在闡明智能測控技術應用的可行性與必要性。在智能水文測驗系統架構階段，需保證硬件設計與軟件設計方案的可行性，合理發(fā)揮出水文測驗工作的現實價值。