智能測控技術在水文測驗中的應用

亞力坤·馬合木提

(昌吉水文水資源勘測局，新疆昌吉831100)

智能測控技術在水文測驗中的應用

亞力坤·馬合木提

(昌吉水文水資源勘測局，新疆昌吉831100)

近年來，我國水災頻繁發生，對我國國土資源以及部分水利設施造成了不同程度的沖擊與破壞，同時對人們的正常生活甚至是生命財產安全等有著極為嚴重的負面影響。因此，加強對我國水文測驗工作的開展，是當前科技工作人員的工作重點。同時，智能測控技術能夠很好的解決當前我國水文測驗中存在的難題，從而提高水文測驗工作的準確性。因此，文章在探究當前水文測驗面臨新問題的基礎上，探討智能測控技術與其應用的必要性，并對智能水文系統的應用進行深入探討。

水文測驗;問題;智能測控技術;必要性;應用

0 引言

水文測驗一直是我國水文工作中的重要組成內容，是我國重要的水利基礎工作在水利規劃、水利工程建設管理以及防汛抗旱等工作中都發揮著重要的作用。盡管我國水文測驗工作為水資源的開發利用、保護、管理等提供了大量準確、可靠的依據，但當前的水文測驗工作中仍存在一定的缺陷與不足。

特別是近年來，我國洪澇災害頻繁、水資源短缺問題嚴重，因此當前的水文測驗工作迫切需要得到提升與進步，從而為社會利益提供有效的保障。

本文以當前水文測驗面臨的新問題為切入點，分析智能測控技術及其應用的必要性，并在此基礎上，對當前智能水文系統的應用進行深入探究［1－3］。

1 新時期水文測驗面臨的新問題

人類活動的加劇對多種地質檢測工作都產生了一定的負面影響，尤其是水文測驗工作，因此現今的水文測驗工作需要得到進一步地提升與改進。同時，現有水文測驗的基礎設施與測驗方式也都很難滿足新時期對水文測驗工作的需要。因此，現階段水文測驗工作的開展必須基于我國水文測驗工作所面臨的新問題上。

1.1 人為因素的影響，使得水文測驗傳統的工作模式產生了變化

我國社會經濟的增長與人口數量的增加，給當前我國的水文測驗工作帶來了一些新的問題。同時，我國許多大型水利工程等，像是南水北調工程、大規模的跨流域調水、圍湖造田以及某些國家治水方針的調整等，都會使得水文測驗工作中的水文要素產生某些新的變化。而這些水文要素的新變化，使得我國水文測站需要對其的進行重新的測驗，并且還需對其的河道行洪規律進行重新摸索，已制定相應的測驗對策，這些都給我國水文測驗工作帶來了新的變化［4－6］。

1.2 隨著科技的不斷發展，高新技術的廣泛應用，對水文測驗工作提出了新的要求

固態存儲、計算機網絡等先進科技在當前水文工作中的廣泛應用，使得水文工作需要相應地使用新的測驗技術，從而保證新的科技能夠在水文測驗工作得到充分、有效地利用，這又是新時期給水文測驗工作帶來的新的挑戰。

1.3 水文基礎設施建設落后，缺乏快速應變能力

當前，我國的水文測驗工作中存在著設備、設施落后的問題，其對水文測驗工作的時效性與精準度有著嚴重的負面影響。

要使得水文測驗工作更適應現代社會發展的要求，必須加強水文測驗基礎設施的現代化建設，尤其是其中的能力建設［7－9］。

利用新的技術來進一步提高測洪標準、測驗精度，并提早建立水文測驗工作中的備用手段與應急保障系統。全面地提高水文測驗的綜合檢測實力，從而保證水文測驗工作對新時期水資源管理的要求。

2 智能測控技術與其應用的必要性分析

主要包括2個方面的內容:

2.1 智能測控技術的技術理論概述

智能測控技術就是測控人員運用計算機網絡、無線通信以及GPS測量設備等高科技方式為輔助，有組織地對流域內水文情況進行有效測驗，從而實現在特定時期或者指定階段內流域水文情況的及時、全面、準確的收集與整理，以實現對流域水文情況的精確掌握。

當前，我國所應用的智能測控技術主要有手動和自動兩種方式。

智能測控技術的手動方法廣泛地應用在對自動方式的掌握與管理方面，其能夠配合自動監控系統，開展其所難以實施的工作，或者是對自動方式的工作成果進行有效地分析與整理，從而全面地、有效地推進水文測驗工作對各方面數據的準確收集與有效整理。

而智能測控技術中的自動方法，則是由各類專業的智能設備以及智能系統，對某一流域的水文情況進行實時地監控與觀察，從而定時地獲取該位置的水文情況的有效資源［10－12］。

2.2 智能測控系統應用的必要性

我國水文測驗工作是對指定流域內某一特定時期或者階段的水文情況的收集與整理，這些材料將會直接作為我國水文工作部門進行水資源規劃、防洪抗旱等工作的參考，并以此為依據對各項水利工程的建設進行規劃與設計以及各項工作的開展，其對于我國的水資源管理有著意義。所以，測驗人員應該維持我國水文測驗工作的高水平運轉，從而保障我國各方面工作的有效運行。

但是，進入新時期以來，我國的水文測驗工作受到了來著人為因素、工程建設以及工作精準度要求等各方面的影響，這些影響對我國的水文測驗工作提出了新的問題與挑戰，我國傳統的人工測驗與分析工作難以滿足新時期各種影響對水文測驗工作提出的挑戰。

同時，其也難以控制資料的精準度與全面性，這都對我國水文測驗工作的有效進行有著明顯的限制作用，所以，利用智能測控技術輔助水文測驗工作的開展勢在必行。

3 智能測控技術的系統設計

3.1 智能測控技術的系統硬件設計

3.1.1 水下硬件部分

對于智能測控技術的系統硬件設計中的水下硬件部分的設計，主要是通過微型電腦對其整個系統進行控制與調整。

在微型電腦的控制下，智能測控系統能夠對各個傳感器的信號進行控制與信息收集，并有效避免各個傳感器之間因信號的傳遞而造成的時序混亂問題。

同時，針對各個傳感器之間的信號干擾問題，微型電腦也可以通過軟件編碼程序，來進一步提高傳感器的抗干擾性。

通常，在傳統的信號傳播過程中，各個傳感器之間的信息傳遞主要通過短波的形式來進行，而在智能測控技術中，由于微型電腦的使用，其能夠對各個傳感器所收集的信息進行編碼，從而其可以通過高頻發射電路來將這些被收集的數據信息傳送到主控制機房中。

另一方面，微型電腦在提高數據傳播速度的基礎上，還能進一步避免數據丟失的情況出現［13－15］。

3.1.2 岸上硬件部分

在整個智能測控系統中，岸上的硬件部分主要是由計算機測控、電動動力、數據通訊轉換以及數據接收解碼等多個單位所組成的。智能測控系統中的岸上硬件部分主要包含模塊化設計、系統的控制升級、系統的優化和動態監控4個方面。

3.1.2.1 模塊化設計

模塊化設計是整個岸上硬件部分設計的核心，在岸上硬件的設計中，不同的單元為不同的模塊。這樣的系統模式設計不僅具備一定的簡單性與清晰性，當岸上硬件部分出現問題時，其還能快速及時地找到問題的根源。

3.1.2.2 系統的控制升級

岸上硬件部分在自身運行的過程中，還能通過計算機的控制，進一步促進系統的更新升級。

3.1.2.3 系統的優化

當岸上硬件部分在運行過程中，除了其所必須具備的系統穩定性外，其還能具備一定的防雷與抗干擾性。

同時，其還能在自身運行過程中，進行自我系統的優化。

3.1.2.4 動態監控

岸上硬件部分的運行中，系統可以憑借各個單元所提供的信息，對流域內的泥沙、河流速度等進行及時的動態記錄，并對其收集的數據進行自動分析。

并且，其還能通過對數據信息的分析與判斷，對某些意外情況進行及時地反饋，并在處理數據的同時，還能進一步保證數據的完整性。

3.2 智能測控技術的系統軟件設計

3.2.1 硬件控制程序的設計

對于智能測控系統中的硬件控制程序，我們通常采用的是Visual Basic編輯語言，也就是人們通常所說的VB編程。

VB編程能夠確保自身系統程序界面的人機友好與便于操作性，同時，其還能保證自身圖形顯示功能的充分利用效率，從而直觀形象地反映系統的實時運行動態。

而對于智能測控系統中的硬件控制程序設計，我們還應注意2個方面:

3.2.1.1 對一線操作人員系統操作習慣的考慮

對于硬件控制程序的設計，我們應充分考慮一線操作人員的系統操作習慣，以便于操作人員的實際操作與使用。同時，還需設置信息指示燈，以便于操作人員對信號接收情況的有效掌握。

3.2.1.2 增強自動化水平

水文測驗的操作人員一般都習慣使用鼠標進行簡單的點擊，所以，對于硬件控制程序的設計，還應盡量增強其的自動化水平，以盡量使得整個系統能夠按照既定的參數進行完整的測量，從而減輕操作人員的工作復雜性。

3.2.2 報表程序的設計

對于智能測控系統中報表程序的設計，應嚴格按照行業的規范，綜合考慮手工計算與計算機報表的特點，來進一步保證報表的精度與可操作性。

4 總結

當前，由于我國社會環境以及政策的調整與變化，對水文測驗工作提出了新的問題與挑戰。這些問題與挑戰使得現階段我國水文測驗工作利用智能測控技術輔助開展的形勢勢在必行。智能測控技術在水文測驗工作中的應用，能夠有效解決水文測驗數據的準確性問題，同時還能保障水文測驗工作的安全性，對于我國水資源管理工作的有效開展有著積極的促進作用。

所以，當前應結合新時期我國水文測驗所面臨的新挑戰，充分分析智能測控技術的有效應用，從而保障我國各項工作的有效開展以及人民的生命財產安全。

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1007－7596(2014)07－0224－03

2013－12－17

亞力坤·馬合木提(1960－)，男，新疆和田人，高級工程師。