水文测验中智能测控技术的应用研究

水文测验中智能测控技术的应用研究

冯恩普

河北省保定水文水资源勘测局河北保定071000

摘要：在水文工作中，水文测验是工作开展的基础，通过河道水体的信息收集和分析，可为水文工作提供更加科学的理论支持，并稳定社会民生的有序开展，推动社会发展建设。在水文测验工作中运用智能测控技术，可以大大提高这一工作的效率和实际效果，而传统测验工作的不足也得到了弥补，所以必须要了解智能测控技术在水文测验工作中的的主要作用及其重要性，以通过这一技术的运用提高水文测验工作的质量。

关键词：水文测验；智能测控技术；应用

1智能测控技术与其应用必要性分析

1.1理论概述

智能测控系统主要是在充分运用计算机技术的基础上，结合无线通信技术以及变频技术等形成的针对缆道流量和泥沙进行测定的智能化系统[3-4]。该系统具有对数据的采集和传输的功能，同时能够对数据进行分析和计算，进而将计算结果进行科学的存储，为日后的调用提供基础。通过智能测控应用系统，能够实现对仪器仪表的精确定位，对复杂的测量情况进行清理，对流量和泥沙能够进行自动测量、并且生成测量结果，对于出现的定位误差能够自动进行修复。

在该系统中，提供了自动测控和手动测控两种功能，手动方法普遍地应用于对自动方式进行掌控管理，以配合开展自动监控所难以实施的工作，或者对自动工作结果进行分析整理，进而推动水文测验工作对于各方面数据的精准收集与整合。自动手段则是由各种专业的智能设备与智能系统，对某一流域水文状况进行监控观察，以获得该流域水文状况的资料。单就智能监控所应用的技术与系统来讲，主要包括泥沙测定系统、缆道流量测量系统，以及计算机监控技术、变频技术、网络传输技术、无线通信技术等几方面，这些技术的应用可以是吸纳对于流域内水流速度与泥沙含量等水文数据的有效测量。另外，系统能够自动实现对数据的合理性检查，针对不确定的结果，对于其不确定的程度进行测算和明确，进而为信息的使用者提供更为精确的数据。由于水流的变化情况十分复杂，在特殊的情况下不适合使用自动测控功能，这时则可以利用手动模式进行测算，这样能够保证系统在任何环境下都能够得到充分的利用。

1.2技术应用必要性

水文测验工作所收集的流域内某一时间或阶段的水文状况，将直接作为水文工作部门进行水资源规划、防洪抗旱等工作的依据，指挥各项工作的开展，具有十分重要的意义，工作人员必须要全力维持该工作的高水平、顺畅运转，以保证避免影响其他工作的开展。

但是，目前，此项工作受到来自工程建设、人为因素以及工作精准度要求等方面的影响，这使得传统的人工测验与分析工作，既难以应对当前工作效率要求，也难以达到对所需资料收集与整合的精准度和全面性，进而影响到其他工作的开展，利用智能监控技术辅助此工作的开展势在必行。

2水文测验中智能测控系统构建策略

2.1软件方面构建策略

在软件方面对智能测控的系统进行构建，以保证智能测控技术的有效应用，主要是对报表与控制硬件的程序进行编制设计，进而为数据的收集、整合、分析、储存，以及各部分硬件的运作，提供有效的规范约束，以保证水文测验各项工作的顺利开展。

1）报表程序编制。编制人员需要立足现有的水文测验行业规范、程序设计标准，致力于提高报表数据的精准度及可控、可操作性，保证报表操作在机算与人算方面同样适用的特性。报表程序应具备历次测量数据查询、水深横向分布图与流速横向分布图的输出、流量测验计算表与成果表的打印等功能。

2）硬件控制程序编制。硬件控制程序采用VB编程，能够确保界面友好、便于操作，使图形显示功能得到充分利用，从而直观形象的反映系统的实时运行状态。硬件控制程序的主要功能菜单包括系统参数、系统校正、运行参数、数据分析、实时监控等内容。硬件控制程序进行设计的过程中，应当对操作人员的操作习惯进行充分的考虑，以此更加便于操作人员的操作。同时，要尽量提高系统的自动化水平，通过操作人员使用鼠标进行点击，则能够实现整个系统的测量过程，要求不需要繁琐的操作，便能够实现对数据的有效测量和记录，同时系统在测量过程中应能够自动判断信号是否出现故障，并能够去除信号颤抖，以保障测量结果的准确性。

2.2硬件方面构建策略

设计人员在为智能测控系统进行硬件设计时，主要应当以岸上以及水下两个部位的硬件工作为依据，进行设计工作，以保证水文测验人员实现对于流域各项水文特征的全面掌握。

1）岸上部位设计。水文系统的岸上部分则主要是由计算机测控、电动动力以及数据通讯转换等单位组成，主要包括以下几个方面的特点：第一，模块化设计是岸上硬件系统的核心部分，不同的单元视为不同的模块，具有清晰、明了的特点，出现的问题能够及时得到有效的解决。第二，岸上系统的运行时通过计算机的控制来完成的，因此其能够有效的促进计算机系统的不断升级。第三，在岸上系统运行的过程中，在保证基本的稳定性能的同时，同时也具备了一定的防雷和抗干扰的能力，能够有效的促进系统运行的速度，实现对整个系统程序的优化。第四，运行岸上硬件系统，则能够凭借每个单元模块不同的传输信号，对河流中的泥沙、河水流速等进行实施的检测和数据记录，对于各种意外情况也能够有效的做出判断，完成数据的采集和处理，不会影响数据的完整性。

2）水下部位设计。设计人员对水下硬件进行设计，是以微电脑为主，构建控制系统，并由微电脑全权承担对传感器的具体信号进行收集与控制的工作，以避免信号传输中出现时序混乱的问题。同时，微电脑还要借助于硬件控制的程序软件，保证各种信号传输的独立性，以避免信号之间的相互干扰。此外，设计者还可以要将短波通信以及高频发射电路应用于水下部位的硬件建设中，前者用来对信息进行传递，后者则对收集到经过微电脑的编码处理的各项数据进行传输，以保证信息传输的安全性、完整性、准确性，从而与微电脑配合完成水下的水文状况的智能测控。

3结语

智能测控技术在水文测验当中的有效应用，能够实现将水文作业当中所存在的安全问题的有效解决，对于水文测验的精度提升具有很好的推动作用，其对于水文测验水平的全面提升效果显著，推动水文测报工作的不断发展和完善。在智能测控技术具体的应用过程中，要充分做好相关的硬件及软件设计准则，只有相关的软、硬件达到相应的要求标准，才能使整个系统在实际运用当中符合相关技术水准，从而最终实现整个系统在准确性、实用性及稳定性等方面得以提升，促使水文测验所具有的经济效益及社会效益的不断提升。

参考文献：

[1]亚力坤・马合木提.智能测控技术在水文测验中的应用[J].黑龙江水利科技，2014，07（14）：224-226.

[2]李瑞光，赵伟坤，段汝意.水文测验中智能测控技术的应用[J].科技传播，2013，10（23）：134.

[3]郝万军，朴官宝.智能测控技术应用在水文测验中的探讨分析[J].吉林农业，2012：183-183.