水文测验中智能测控技术的应用

2013-08-15李瑞光赵伟坤段汝意

科技传播 2013年10期

李瑞光，赵伟坤，段汝意

河南省南阳水文水资源勘测局，河南南阳 473002

随着水文测验工作步入全新的时代环境，改进传统的测验手段与方法，采用先进技术组织开展当前工作，成为水文测验人员必须努力认真开展的一项工作。就目前各种新型技术在测验中的具体应用来讲，智能测控技术与工作系统是尤为有效的一类，因此，测验人员纷纷将研究的重点置于智能测控技术，并开始将其应用到工作中，为应对新的测验形势作出了极大的帮助。

1 智能测控技术与其应用必要性分析

1.1 技术理论概述

智能测控技术是测控人员以计算机、网络、无线通信、GPS 测量设备等高科技手段为辅助，组织开展对于流域水文状况的测验，以实现对于某一特定时间或某一阶段内流域水文资料的及时全面收集、整合，从而实现对于流域水文状况的精确掌握。

该项技术主要应用了手动以及自动两种方式开展测验工作，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。

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、利用孔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，开始进入全新环境，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，也难以达到对于资料的精准、全面的收集与分析整合，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

水文测验部门对智能测控技术进行应用，必须要认真整合硬件与软件方面的要求，做好对于测控系统的优化构建，以保证水文测验工作在系统的支持中顺利的开展。本文下面就从软件以及硬件这两个方面，谈论一下智能测控系统的具体构建策略：

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，将历次测量数据的整合、储存、搜寻、应用，及流速、水深的横向分布图绘制，还有各项测验工作的计算及成果表输出等功能编制于其程序中；

2）硬件控制程序编制。目前，编制人员主要可选择VB程序对硬件控制的程序进行编制，以保证人机界面的友好性，以及图形的良好显示和操作功能。其程序应当涵盖系统及其运行的参数设定、校正，以及各项数据的分析、动态监控行为的开展等，同时，将提高测验工作自动化水平的理念贯彻在内，切实地实现对于程序操作步骤的精简。

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。此部分是以电动动力设备、计算机测控设备以及数据的通讯、转换、接收解码等几方面组成，各部分为系统提供的信号，需要能够保证该系统对流速、泥沙含量等进行精准的记录与分析，并保证系统可以实现对死机、通讯中断、传输错误等问题的应对，实现对于数据的完整保存与处理。同时，还要注重对于系统不同功能的模块化设计，并保证计算机及硬件系统的可升级性，以及系统对于雷电、磁场等干扰的有效应对，最终实现系统工作的稳定性、安全性、优化性。而且，岸上部位的硬件系统，还要能够自主对系统程序进行优化、升级，以应对水文测验人员多样化的测验工作需求，保证其智能测控工作的顺利开展；

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。