淺析現代水文信息技術在水情遙測中的應用

張楠

摘要：在水利現代化建設的過程中，水文現代化是非常重要的。在采集、測算水情信息的過程中，加強水文信息的數據傳遞和管理是非常重要的，可以將傳統的水文信息逐步轉化為現代化的水文信息，將自動監測的領域擴大，讓自動采集傳輸實現。本文重點對現代水文信息技術在水情遙測中的應用進行分析和研究，以供參考。

Abstract： Hydrological modernization is very important in the process of water conservancy modernization. In the process of collecting and measuring hydrological information， it is very important to strengthen the data transmission and management of hydrological information. The traditional hydrological information can be gradually transformed into modern hydrological information， and the field of automatic monitoring will be expanded to realize automatic acquisition and transmission. This paper focuses on the analysis and research of the application of modern hydrological information technology in hydrological telemetry for reference.

關鍵詞：水情遙測;水文信息技術;傳感器;采集;RTU

Key words： hydrological telemetry;hydrological information technology;sensor;acquisition;RTU

中圖分類號：TV12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）24-0217-02

1? 水情遙測系統的概述

水情遙測系統主要是通過自動化水文傳感設備、遠程傳輸設備、遙測終端等現代化信息系統進行傳統水文信息數據的自動化采集，其中主要包含兩個部分：信息中心和遙測站。遙測站主要利用水文傳感器、太陽能電源系統、遙測終端以及通訊模塊等自動化技術對數據進行采集。在信息中心當中可以獲取相關的數據并且利用網絡數據庫讓水文信息的發布應用實現，以下為水文遙測信息采集的具體流程。

2? 現代水文信息技術在水情遙測應用中的必要性分析

具體分析現代水文信息技術可以發現在信息傳輸、發布、決策的過程中依然有很多不足之處，主要由于很多區域現代水文信息采集的過程中水情站的設備相對較為落后，在進行信息預測和發布的過程中準確性和及時性相對較差。在進行信息數據采集的過程中，很多水文站依然使用原有的傳統方式進行數據觀測，費力費時，而且很多區域水情遙感站相對較少，在監測的過程中無法符合整體的水平監測需要。很多觀測員沒有接受嚴格的培訓，實際業務能力無法達到要求，嚴重的影響了水文監測站的數據采集。另外很多水文站沒有科學的把固定監測點和移動監測點之間進行結合，在水情信息采集的過程中產生了一定的技術缺陷。

在進行信息傳輸的過程中，很多現代水文信息站的傳輸主要使用的是非實時的傳輸技術，造成信息中心產生信息滯后的問題，造成水文信息監測和遙測的實效性出現影響。

3? 現代水文信息技術在水情遙測中的應用

3.1 水文傳感器

水文監測站方面有很多各種各樣的水文監測傳感器，對相關的水文信息進行采集，比如說水位傳感器、水質傳感器、雨量傳感器等，主要監測潮位、河流水位、地下水位、蒸發量、降雨量等。比如說，雨量傳感器就可以分為0.2毫米、0.5毫米兩種量程，用于自動采集雨量，轉變了原有量筒桶測量、人工自記紙的方式。由于當前現代化技術水平的進一步提高，水位傳感器的數量也越來越多，主要有超聲波式、壓力式、浮子式、雷達等，由于流域環境系統要求各有區別，在水文預測的過程中采取的水文傳感器也各不相同，通過多年的實踐可以發現，應用最為廣泛的是超聲波水位計以及浮子式水位計。

3.2 遙測終端（RTU）

遙測終端（RTU）主要用于對遠程現場的設備和傳感器進行監視以及測量，在獲得雨量、水位等信號之后將其進行轉化，使之在通信媒介當中進行數據格式的轉變，接著將數據從無線模塊當中進行傳播，使其向水情中心當中送入。水情遙測系統在監測的過程中主要有混合式、應答式、自報式三種。在水情中心報信通信的過程中主要通過定時自報的方式進行工作。在測站當中可以對分中心的測試數據進行接收，依照分中心的指令合理的進行傳輸數據頻率的設置，完成數據的自動匯報。

3.3 通訊模塊

通訊模塊主要用于傳輸數據。在遙測系統當中通訊組網的方式多種多樣，主要包含了混合通訊以及單一通訊兩種方式。一般在通信的過程中主要是用GPRS、無線超短波、衛星通信等，主要是將它們單獨形成水利數據遙測網絡系統。當前在通訊方式方面主要使用的是GPRS，這樣可以確保數據的完整性和實時性，在測站系統當中可以進行主信道和備用信道的切換，主信道處于長期值守的狀態而備用信道處于休眠的狀態，如果主信道無法進行通訊，就將備用信道啟用，備用信道在啟用的過程中，直到主信道恢復之后再次處于休眠的狀態。

3.4 太陽能電源系統

太陽能電源系統主要是利用太陽能發電板和蓄電池之間進行結合，保證系統的供電，太陽能電源應用非常廣泛，可以將交流電供應時出現的不足之處有效的解決，不會受到環境的限制。在使用的過程中，設置更為靈活。

3.5 信息中心

水情信息系統在數據處理的過程中，需要使用到實時監控服務器、數據庫、信息采集處理平臺以及網絡技術等，有效地對水文信息進行采集、顯示、發布，對遙測站進行遠程維護和管理，實時向用戶提供相應的防汛水情信息。另外還需要注意有效的對各個地級市的水情信息進行整合，形成以省為單位或者以全國為單位統一的數據庫管理平臺，實時的發布監測的數據，對各個區域的降雨量等進行統一的管理，實時對江河湖泊的流量水位進行監測，為后續防汛抗旱的決策打下堅實的基礎。

4? 水情遙測系統的發展分析

我國華東地區某市水情信息遙測站在2000年建立起來，主要使用的是澳大利亞的設備，形成了一個國家防汛指揮中心的示范區。水情信息每隔5分鐘向防汛指揮站點傳送一次，在15分鐘之內就能將所有的信息進行處理，并且向信息中心庫當中送入，最終向省中心和國家庫當中傳輸。這樣通過多年的發展，這套系統運行越來越穩定，已經初具規模，為該市的水文資料收集打下了堅實的基礎。在該市一共設定了163個水文遙測站，主要在5個縣市當中進行平均分布，與此同時還設立了21個國家級示范遙測站。這些數據遙測站，在建立之后進行水情預報的過程中，信息化水平逐步提高，而且在更換更先進的水文傳感器之后，精度進一步增長，將數據精度不足等問題有效的解決，通過太陽能電池與供電系統相結合，將偏僻區域設備的供電問題有效的解決。在數據傳輸的過程中已經逐步開始使用GPRS，這樣可以確保數據傳輸過程中穩定性，而數據采集平臺使用的主要是Oracle數據庫，這樣讓數據管理的難度逐步減少。在水文信息整理編制的過程中相關軟件逐步更新，已經逐步完成了自動化數據整編工作，在發布數據的過程中也由原來的單一報訊信息發布逐步設立了手機水文信息查詢體系，可以通過地理信息系統地圖化地對數據進行直觀的展現。信息中心和遙測站在發展的過程中，逐步解決了手工觀測手工記錄的歷史。

5? 結束語

水情遙測系統在現代化發展的過程中，逐步開始對現代化的水文信息技術進行使用。對水文傳感器進行使用的過程中，能夠對水文數據進行精確的采集，利用通信網絡和遠程遙測終端讓信息傳輸更穩定。智能化技術發展的過程中也讓信息處理更為準確，水文預報實時性進一步提高。現代化水情遙測系統在建立之后，讓遙測站點的管理效率提高，減少了遙測站點管理過程中人工操縱的部分，進一步降低了運營成本。在此過程中還能對水利調度信息和水文信息進行及時整合，為我國現代化水情遙測系統建設打下了堅實的基礎，相關人員在此過程中一定要重視，有效的讓水文信息技術水平提高，保證信息數據采集的實時性和在線率，對水文數據應用平臺進行完善，在防汛和抗旱的過程中，更好、更準、更快。

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