淺析水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中應(yīng)用

王桂萍

摘 要：水情預(yù)報工作是水文工作的重要組成部分，是防汛抗旱的重要耳目和做出防汛抗旱決策的重要依據(jù)。水情預(yù)報中的水文遙測系統(tǒng)的運用可將準(zhǔn)確的信息及時傳遞給水利部門，提高了水利相關(guān)部門的管理水平以及有效提升了汛期通訊速率。基于此，本文闡述了水情預(yù)報工作的重要性以及水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中應(yīng)用的主要作用，對水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中的應(yīng)用進行了探討分析，供同行參考。

關(guān)鍵詞：水情預(yù)報；重要性；水文遙測終端技術(shù)；應(yīng)用；作用；工作原理

水文遙測技術(shù)主要包含了自動控制、無線通訊以及計算機等技術(shù)，是目前水文監(jiān)測中較為高端的技術(shù)系統(tǒng)。而水文遙測終端主要由現(xiàn)場設(shè)備以及控制臺和主控站、中繼站、無線電通訊臺等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，通過水文遙測終端水文監(jiān)測部門能夠進行遙控、遙測以及遙信、遙調(diào)等。以下就水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中的應(yīng)用進行探討。

一、水情預(yù)報工作的重要性

水情預(yù)報在我國防汛抗旱工作中發(fā)揮著越來越重要的作用，其所帶來的社會經(jīng)濟效益也愈加的顯著。但從目前情況來看，我國在水情預(yù)報工作上的經(jīng)費投入不足，部分水文站水文測報設(shè)施落后，測洪能力偏低，給我國的防汛抗旱工作帶來了很大的影響。長期以來受我國獨特的地形、地貌和氣候的影響，水旱災(zāi)害成為我國最主要的自然災(zāi)害，給我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來了很大的影響。而水情預(yù)報技術(shù)的應(yīng)用作為抗災(zāi)減災(zāi)最重要的非工程措施，可以說是我國進行防汛抗旱工作的重要依據(jù)。水情預(yù)報工作的好壞，技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量的高低對于防汛抗旱工作有著最直接的影響，其不僅關(guān)系到我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，更關(guān)系到廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全，因此加強對水情預(yù)報的研究具有重要意義。

二、水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中應(yīng)用的主要作用

水文遙測終端機作為水情預(yù)報的重要設(shè)備，其主要組成部分包括：數(shù)據(jù)傳感器模塊、無線通信模塊、電源模塊等。水文遙測終端技術(shù)是一種無線電數(shù)字通信為基礎(chǔ)的自動遠距離監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)平臺，其在水情預(yù)報中的廣泛應(yīng)用，可有效降低監(jiān)測難度，提升水文監(jiān)測水平。水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中應(yīng)用的作用主要表現(xiàn)為：（1） 自動采集水文數(shù)據(jù)。水位、降雨量等都屬于水情數(shù)據(jù)自動采集的水文要素。水文遙測終端可自動采集多種水文數(shù)據(jù)，并利用通信終端向中心站發(fā)送全部數(shù)據(jù)，以此，在中心站進行統(tǒng)一處理與統(tǒng)計工作。在規(guī)定條件與時間內(nèi)，可選用數(shù)據(jù)收集的月平均暢通率與數(shù)據(jù)處理作業(yè)完成率對水文遙測系統(tǒng)可靠性進行分析。（2）主動查詢水文數(shù)據(jù)。指令由水文監(jiān)控中心發(fā)出，對全部遠端測站或某個指定遠端測站采集水文數(shù)據(jù)或進行數(shù)據(jù)回傳。水文召測規(guī)定，遙測終端機向水位計主動發(fā)送詢測水文命令，在水位信息獲取后，應(yīng)及時向中心站進行上報。要求10s內(nèi)上報當(dāng)前水位情況，在水位數(shù)據(jù)查詢過程中，必須對中心水位存儲數(shù)據(jù)信息進行調(diào)取。

三、水文遙測終端技術(shù)應(yīng)用的工作原理及其通信特征

1、水文遙測終端應(yīng)用的工作原理分析。水文遙測終端在對不同領(lǐng)域水文狀況進行監(jiān)測時主要依賴于雨量感應(yīng)器以及水文遙測設(shè)備，即便沒有工作人員現(xiàn)場監(jiān)測，通過自動感應(yīng)設(shè)備，水位遙測儀能夠針對實際的水位、雨量等進行實時性的全天監(jiān)控，并對不同時間的水位數(shù)據(jù)進行記錄，并將收集記錄的數(shù)據(jù)通過無線通訊系統(tǒng)發(fā)送至遙測站，遙測站遙測終端會將接收到的數(shù)據(jù)儲存起來。雨量感應(yīng)設(shè)備對雨量的測量主要通過上下翻斗的形式進行，在雨量感應(yīng)設(shè)備翻斗中，感應(yīng)彈簧開關(guān)同觸點之間會頻繁接觸，從而提高測量準(zhǔn)確性。在上下翻斗時轉(zhuǎn)換雨量信號，并將降雨量以物理信號的形式儲存至遙測終端。遙測終端使用計算機對收到的雨量數(shù)據(jù)以及水位數(shù)據(jù)進行分析，并以圖表的形式表現(xiàn)出來，從而對水情狀況進行預(yù)報，對水情危機進行及時的預(yù)警，從而進行自然災(zāi)害的防治理。

2、水文遙測終端應(yīng)用的通信特征。過去廣泛應(yīng)用的VHF超短波通信方式，是將電臺作為中轉(zhuǎn)站進行數(shù)據(jù)的傳播，由于該系統(tǒng)是采用普通的數(shù)據(jù)傳播電臺，所以外界干擾造成了一定的影響，通信速率較低，但誤碼率較高，信號較弱且傳送范圍較小，除這些問題外，超短波通信不可避免電磁干擾，對系統(tǒng)的正常、安全運行造成了困難。當(dāng)前水文遙測的通信方式主要是GSM/GPRS，它的優(yōu)點主要表現(xiàn)為安全性高、可靠性好、穩(wěn)定性強以及運行維護費用低。當(dāng)GSM移動基站出現(xiàn)問題時，信息將被傳送至其他基站，GSM網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)了良好的冗余保護能力，信息發(fā)送的安全性有了保障。GSM無線通信模塊能提供驗證功能，通過短消息檢查無線終端工作是否運行良好，出現(xiàn)故障短消息即發(fā)送失敗，無法進行水文監(jiān)測，這時需要前往現(xiàn)場去檢查。由于GSM網(wǎng)絡(luò)一旦建成除了向支付短信費用外，GSM網(wǎng)絡(luò)不需要維護費用，成本費用大大降低。

三、水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中的應(yīng)用分析

并且作為水情監(jiān)測過程中一項重要的環(huán)節(jié)，水文遙測終端的應(yīng)用是提升抗洪防汛能力的保證，并為監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性起到了關(guān)鍵性的作用，以下結(jié)合案例進行分析。

1、某工程案例分析。某監(jiān)測地區(qū)地形為低山丘陵，東高西低為其地形走勢，該監(jiān)測區(qū)域具有豐富的水資源，河流較多，流域范圍廣，并有梯級水力發(fā)電廠的建立。但在地形狀況與氣候的作用下，致使其具有較大的水資源年際變化，同時，因時空分布不均，導(dǎo)致大量旱澇災(zāi)害的產(chǎn)生，因此對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展造成了極大的損壞。應(yīng)用水位遙測終端對該地的水文情況進行監(jiān)測，加緊對洪澇災(zāi)害的觀測及分析，對于自然災(zāi)害的預(yù)報調(diào)度有著重要的作用。

2、水文遙測終端技術(shù)在水情預(yù)報中的應(yīng)用分析。水文遙測終端要先和國家防汛指揮系統(tǒng)進行結(jié)合，并且根據(jù)實際情況來設(shè)定中央報汛站，然后，再對遠距離的水文情況來開展監(jiān)測等工作，使得水文遙測終端能夠?qū)崿F(xiàn)水情監(jiān)控的自動化管理，通過中繼系統(tǒng)對監(jiān)測區(qū)域的水位、雨量等信息進行定時監(jiān)測和收集，并及時的傳輸回終端進行儲存。水文遙測終端最主要的工作就是將監(jiān)測地區(qū)的水位以及雨量的數(shù)據(jù)提供到終端上，后面再由計算機來進行水位等信息的讀取，制定流量關(guān)系曲線等，包括后期的修正以及生成相應(yīng)的水情監(jiān)控報告等都是由計算機系統(tǒng)完成的。除此之外，水文遙測終端所監(jiān)測的區(qū)域即便是發(fā)生了特大的降水情況，也需要其將數(shù)據(jù)及時的記錄并傳回，但這個時候還需要將實時的信息傳送到水文部門，讓水文部門的相關(guān)工作人員能夠及時的數(shù)據(jù)進行分析和預(yù)測，然后工作人員在利用水文遙測終端將數(shù)據(jù)傳送到各個防汛的部門，讓其能夠提前做好防御的措施等。從水文遙測終端的實踐中，我們可以看出其自動化的工作方式不僅節(jié)約了工作的時間，減少了工作人員的工作量，以及降低了人員成本，還提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，使得工作人員的有效性也被提高了，可以說該系統(tǒng)的應(yīng)用，可對監(jiān)測時間進行大大縮短，并提高水文信息監(jiān)測的精確性，是水情預(yù)報工作順利進行的必備條件。

四.結(jié)束語

綜上所述，防洪抗旱是水情預(yù)報監(jiān)測的出發(fā)點，在水文遙測終端技術(shù)應(yīng)用于水情預(yù)報中，要求相關(guān)部門必須嚴(yán)格遵循相關(guān)監(jiān)控規(guī)定，實施切實可行的措施，對水情實際情況進行準(zhǔn)確預(yù)報，降低災(zāi)害影響能力，從而推動社會經(jīng)濟的健康發(fā)展。

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