水文測驗中智能測控技術研究

嚴 華 蔣鴻雁

（四川省內江水文水資源勘測局，四川 內江 641110）

水文測驗中智能測控技術研究

嚴 華 蔣鴻雁

（四川省內江水文水資源勘測局，四川 內江 641110）

最近幾年我國經常發生洪水災害，水災極大的破壞了我國國土資源和水利設施，同時嚴重影響了人們的生產生活，嚴重的給人們生命財產帶來巨大威脅。所以，我國要加大水文檢測工作力度，開發完善的智能檢測系統，掌握水文特征避免水災的發生。實踐證明，智能測控系統可以突破我國水文監測中的障礙和困難，提高了水文檢測的真實性。本文介紹了在水文測驗中應用智能測控技術的必要性，論述了水文智能測控系統的設計方案。

水文測驗；智能測控技術；必要性；系統設計

我國水文部門的一項重要工作內容就是水文檢測，水文檢測對于水利工作有重要意義，在水利規劃、防洪抗旱、水利工程設計方面都有重要價值。我國水利工作開展至今，為水利資源開發保護和管理提供了可靠數據，但是水文檢測工作還存在一些問題，最近幾年我國水災頻發、水資源缺乏問題凸顯，所以要進一步提高水文檢測的效率，確保我國社會公眾利益。文中從水文檢測中使用智能測控技術的必要性切入，對于水文智能測控技術的應用進行了探討。

1 水文檢測中使用智能測控技術的必要性

1.1 智能測控技術概述

所謂智能測控技術就是依托計算機信息系統、無線通信系統和測量設備等技術手段，測控人員有計劃有組織的檢測規定流域內的水文情況，以便在一定時間內全面了解掌握指定流域的水文信息，對收集的水文數據進行整理分析，全面了解流域內水文情況。現階段，我國水文測控系統有手動與自動兩類。手動的智能測控多應用在自動系統的管理方面，配合自動系統執行它難以完成的任務；或者是整理分析自動測控系統的成果，以便全面收集掌握水文檢測工作的數據。自動智能測控系統以各種專業設備和智能系統為基礎，實時監控觀察指定流域的水文情況，按時獲得指定流域的水文信息。

1.2 水文檢測應用智能測控系統的必要性

1.2.1 傳統檢測模式無法滿足需求

水文檢測就是在一定時間段內對特定流域的水文信息進行收集和整理，這些水文信息是我國水力資源規劃以及防澇抗旱工作的重要參考數據，并且也作為水利工程建設和管理工作的依據，所以水文檢測對我國水利工作有著重要的意義。因此，檢測人員應該保持我國水文檢測工作的效率和質量，從而為我國國土資源和水利開發打好基礎。然而，進入新世紀受到各種人為因素影響，加上我國水利工程建設發展需要，國家對于水利檢測工作提出了更高的要求，我國傳統模式的人工水文檢測和分析已經不能滿足新時期水文檢測工作的需要。另外，傳統人工水文檢測所獲信息不夠全面，水文數據準確性欠佳，這些問題都阻礙著我國水利工作的開展。因此，通過只能測控系統進行水文檢測是時代發展的要求。

1.2.2 水文檢測工作面臨新的挑戰

隨著社會的發展我國人口數量不斷增加，給我國水文檢測帶來新的挑戰。我國多個大規模水利工程設計實施，比如南水北調、圍湖造田和防洪抗旱工程的實施，都給我國水文檢測工作提出了新的要求。為了給這些水利規劃和建設提供參考依據，水文部門必須重新摸索河道，檢測各流域水文數據，所以面臨繁重的檢測工作，而傳統人工檢測無法完成任務，必須依靠高科技手段進行高效率的智能檢測才能順利完成。

1.2.3 科技的發展為智能測控的應用提供了條件

隨著時代的發展，科技的進步，高新技術不斷涌現并應用在生產中，這為水文智能測控提供了技術條件。固態存儲、計算機技術等科技在水文工作中普遍應用開來，利用這些先進科技水文工作取得了更好的成績，檢測數據更加的真實、客觀、全面，極大的提升了我國水文檢測工作的質量。

2 水文檢測工作中智能測控系統設計

在利用智能測控系統進行水文檢測工作時，必須整合軟件和硬件兩方面資源，實現測控系統的優化設計，確保水文智能檢測工作的順利進行。本文從軟件設計和硬件設計兩個方面探討智能測控系統設計。

2.1 智能測控軟件系統設計

在智能測控系統軟件設計時，為了確保測控系統的有效性，要做好報表和硬件設備的程序設定，提供科學規范的約束，確保水文檢測工作的順利進行。

首先，編制報表程序。設計人員要根據現在通用的水文檢測行業標準，程序設計規范，努力提高報表的精確性和可操作性，達到報表操作計算人算都適用的要求，要收集整合利用檢測數據，繪制水利速度和水深的分布圖，并且在程序中加入各項檢測計算結果表輸出功能。

其次，編制硬件系統控制程序。現階段，設計人員可以選擇VB程序編制硬件系統控制程序，實現人機界面的友好交互和圖形的現實操作。硬件控制系統程序應該包括系統參數設定和校正、各項數據分析和監控功能等。另外，在硬件控制系統設計時要貫徹檢測自動化理念，盡量精簡系統操作程序。

2.2 智能測控系統硬件設計

在進行智能測控系統硬件設計時，要考慮岸上、水下兩處的工作特點進行設計，以便可以全面掌握指定流域的水文特征。

2.2.1 岸上智能測控系統設計

岸上硬件系統設計主要由電動設備、計算機檢測設備、數據通訊設備、轉換轉碼設備組成，需要對各部分提供的檢測信號進行全面記錄分析，了解水流速度、泥沙含量等信息，并且要保證系統可以及時應對死機、傳輸出錯和通訊阻斷問題，可以及時完整的保存檢測數據。同時，在系統設計時針對不同功能要進行模塊化設計，確保系統可升級功能，并能有效對抗雷電以及磁場干擾，從而實現系統的穩定性和優化性。并且，岸上智能測控系統要具備自動優化升級功能，以滿足工作人員多樣化的水文檢測需要，確保智能檢測順利進行。

2.2.2 水中智能測控系統設計

水下智能測控系統設計以計算機為基礎，設計控制系統，并且由計算機負責傳感器信號收集和控制，以免在信號輸送過程中時序會錯亂。同時，計算機要借助各種程序軟件確保信號傳輸工作的獨立性，避免信號干擾的情況。另外，設計者可以通過短波通信、高頻發射電路引導水下住所搬遷，移植農作物，從而還原河流本來面目，再對河流進行調查研究制定設計方案。

2.2.3 智能測控系統設計應注意的問題

在進行智能測控系統設計的時候還要注意以下問題：第一，在系統設計時要注意考慮工作人員操作習慣，從而方便系統的操作使用。同時要安裝信號指示燈，讓工作人員通過信號燈第一時間了解信息接收情況。第二，要增強智能系統的自動化水平，水文檢測工作人員習慣利用鼠標進行操作，所以要盡量增強系統的自動化水平，使系統可以按照設計好的參數進行完整測量，減少負責繁瑣的人工操作。第三，在設計報表程序的時候，要嚴格遵守行業規范，全面考慮人工計算和系統報表的特點，從而確保報表的真實可靠。

另外，還要做好水文站建配套建設。我國很多重要河流附近有大量居民居住，不能進行標準化重點治理。考慮到一些河流條件復雜，為了保證檢測信息的真實可靠，政府應該保證水文站建設投資，加大水文站數量，縮小站點距離，加大水文站密度，這樣可以減小不同站點的測量誤差，準確反映汛期河流水文狀況。以渭河流域為例，在渭河的重要支流金陵河、黑河支流、赤水河支流、漆水河建立水文站，在渭河這些重要支流增加水文站及時掌握渭河流域水文情況，從整體上把握渭河汛期水文特征，對于消弱洪峰有重要的參考價值。另外，我國很多地區水文站年代久遠，檢測設備陳舊，檢測技術落后，不利于水文檢測工作的開展。所以政府應該加大人力財力投資，對既有水文站進行修整，提高其安全性能，保證水文檢測工作順利進行；同時要引進現代化設備代替老舊設備，從而增強檢測信息的準確性和可靠性。

結語

目前隨著社會發展和時代進步，我國社會環境和政策都有一些調整，這些新形勢對于水文檢測提出了新的要求。面對水文檢測工作的新的挑戰和困難，我國水利部門必須借助高新技術，通過智能檢測技術提高水文檢測質量和效率。智能檢測系統的應用不但保證了水文檢測數據的真實、客觀，同時提高了水文檢測工作的安全性，對于我國水資源管理和水利工程建設具有重要的促進作用。

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