智能测控技术在水文测验中的应用

2014-04-02亚力坤马合木提

黑龙江水利科技 2014年7期

关键词：水文测验测控水文

亚力坤·马合木提

(昌吉水文水资源勘测局，新疆昌吉831100)

智能测控技术在水文测验中的应用

亚力坤·马合木提

(昌吉水文水资源勘测局，新疆昌吉831100)

近年来，我国水灾频繁发生，对我国国土资源以及部分水利设施造成了不同程度的冲击与破坏，同时对人们的正常生活甚至是生命财产安全等有着极为严重的负面影响。因此，加强对我国水文测验工作的开展，是当前科技工作人员的工作重点。同时，智能测控技术能够很好的解决当前我国水文测验中存在的难题，从而提高水文测验工作的准确性。因此，文章在探究当前水文测验面临新问题的基础上，探讨智能测控技术与其应用的必要性，并对智能水文系统的应用进行深入探讨。

水文测验;问题;智能测控技术;必要性;应用

0 引言

水文测验一直是我国水文工作中的重要组成内容，是我国重要的水利基础工作在水利规划、水利工程建设管理以及防汛抗旱等工作中都发挥着重要的作用。尽管我国水文测验工作为水资源的开发利用、保护、管理等提供了大量准确、可靠的依据，但当前的水文测验工作中仍存在一定的缺陷与不足。

特别是近年来，我国洪涝灾害频繁、水资源短缺问题严重，因此当前的水文测验工作迫切需要得到提升与进步，从而为社会利益提供有效的保障。

本文以当前水文测验面临的新问题为切入点，分析智能测控技术及其应用的必要性，并在此基础上，对当前智能水文系统的应用进行深入探究［1－3］。

1 新时期水文测验面临的新问题

人类活动的加剧对多种地质检测工作都产生了一定的负面影响，尤其是水文测验工作，因此现今的水文测验工作需要得到进一步地提升与改进。同时，现有水文测验的基础设施与测验方式也都很难满足新时期对水文测验工作的需要。因此，现阶段水文测验工作的开展必须基于我国水文测验工作所面临的新问题上。

1.1 人为因素的影响，使得水文测验传统的工作模式产生了变化

我国社会经济的增长与人口数量的增加，给当前我国的水文测验工作带来了一些新的问题。同时，我国许多大型水利工程等，像是南水北调工程、大规模的跨流域调水、围湖造田以及某些国家治水方针的调整等，都会使得水文测验工作中的水文要素产生某些新的变化。而这些水文要素的新变化，使得我国水文测站需要对其的进行重新的测验，并且还需对其的河道行洪规律进行重新摸索，已制定相应的测验对策，这些都给我国水文测验工作带来了新的变化［4－6］。

1.2 随着科技的不断发展，高新技术的广泛应用，对水文测验工作提出了新的要求

固态存储、计算机网络等先进科技在当前水文工作中的广泛应用，使得水文工作需要相应地使用新的测验技术，从而保证新的科技能够在水文测验工作得到充分、有效地利用，这又是新时期给水文测验工作带来的新的挑战。

1.3 水文基础设施建设落后，缺乏快速应变能力

当前，我国的水文测验工作中存在着设备、设施落后的问题，其对水文测验工作的时效性与精准度有着严重的负面影响。

要使得水文测验工作更适应现代社会发展的要求，必须加强水文测验基础设施的现代化建设，尤其是其中的能力建设［7－9］。

利用新的技术来进一步提高测洪标准、测验精度，并提早建立水文测验工作中的备用手段与应急保障系统。全面地提高水文测验的综合检测实力，从而保证水文测验工作对新时期水资源管理的要求。

2 智能测控技术与其应用的必要性分析

主要包括2个方面的内容:

2.1 智能测控技术的技术理论概述

智能测控技术就是测控人员运用计算机网络、无线通信以及GPS测量设备等高科技方式为辅助，有组织地对流域内水文情况进行有效测验，从而实现在特定时期或者指定阶段内流域水文情况的及时、全面、准确的收集与整理，以实现对流域水文情况的精确掌握。

当前，我国所应用的智能测控技术主要有手动和自动两种方式。

智能测控技术的手动方法广泛地应用在对自动方式的掌握与管理方面，其能够配合自动监控系统，开展其所难以实施的工作，或者是对自动方式的工作成果进行有效地分析与整理，从而全面地、有效地推进水文测验工作对各方面数据的准确收集与有效整理。

而智能测控技术中的自动方法，则是由各类专业的智能设备以及智能系统，对某一流域的水文情况进行实时地监控与观察，从而定时地获取该位置的水文情况的有效资源［10－12］。

2.2 智能测控系统应用的必要性

我国水文测验工作是对指定流域内某一特定时期或者阶段的水文情况的收集与整理，这些材料将会直接作为我国水文工作部门进行水资源规划、防洪抗旱等工作的参考，并以此为依据对各项水利工程的建设进行规划与设计以及各项工作的开展，其对于我国的水资源管理有着意义。所以，测验人员应该维持我国水文测验工作的高水平运转，从而保障我国各方面工作的有效运行。

但是，进入新时期以来，我国的水文测验工作受到了来着人为因素、工程建设以及工作精准度要求等各方面的影响，这些影响对我国的水文测验工作提出了新的问题与挑战，我国传统的人工测验与分析工作难以满足新时期各种影响对水文测验工作提出的挑战。

同时，其也难以控制资料的精准度与全面性，这都对我国水文测验工作的有效进行有着明显的限制作用，所以，利用智能测控技术辅助水文测验工作的开展势在必行。

3 智能测控技术的系统设计

3.1 智能测控技术的系统硬件设计

3.1.1 水下硬件部分

对于智能测控技术的系统硬件设计中的水下硬件部分的设计，主要是通过微型电脑对其整个系统进行控制与调整。

在微型电脑的控制下，智能测控系统能够对各个传感器的信号进行控制与信息收集，并有效避免各个传感器之间因信号的传递而造成的时序混乱问题。

同时，针对各个传感器之间的信号干扰问题，微型电脑也可以通过软件编码程序，来进一步提高传感器的抗干扰性。

通常，在传统的信号传播过程中，各个传感器之间的信息传递主要通过短波的形式来进行，而在智能测控技术中，由于微型电脑的使用，其能够对各个传感器所收集的信息进行编码，从而其可以通过高频发射电路来将这些被收集的数据信息传送到主控制机房中。

另一方面，微型电脑在提高数据传播速度的基础上，还能进一步避免数据丢失的情况出现［13－15］。

3.1.2 岸上硬件部分

在整个智能测控系统中，岸上的硬件部分主要是由计算机测控、电动动力、数据通讯转换以及数据接收解码等多个单位所组成的。智能测控系统中的岸上硬件部分主要包含模块化设计、系统的控制升级、系统的优化和动态监控4个方面。

3.1.2.1 模块化设计

模块化设计是整个岸上硬件部分设计的核心，在岸上硬件的设计中，不同的单元为不同的模块。这样的系统模式设计不仅具备一定的简单性与清晰性，当岸上硬件部分出现问题时，其还能快速及时地找到问题的根源。

3.1.2.2 系统的控制升级

岸上硬件部分在自身运行的过程中，还能通过计算机的控制，进一步促进系统的更新升级。

3.1.2.3 系统的优化

当岸上硬件部分在运行过程中，除了其所必须具备的系统稳定性外，其还能具备一定的防雷与抗干扰性。

同时，其还能在自身运行过程中，进行自我系统的优化。

3.1.2.4 动态监控

岸上硬件部分的运行中，系统可以凭借各个单元所提供的信息，对流域内的泥沙、河流速度等进行及时的动态记录，并对其收集的数据进行自动分析。

并且，其还能通过对数据信息的分析与判断，对某些意外情况进行及时地反馈，并在处理数据的同时，还能进一步保证数据的完整性。

3.2 智能测控技术的系统软件设计

3.2.1 硬件控制程序的设计

对于智能测控系统中的硬件控制程序，我们通常采用的是Visual Basic编辑语言，也就是人们通常所说的VB编程。

VB编程能够确保自身系统程序界面的人机友好与便于操作性，同时，其还能保证自身图形显示功能的充分利用效率，从而直观形象地反映系统的实时运行动态。

而对于智能测控系统中的硬件控制程序设计，我们还应注意2个方面:

3.2.1.1 对一线操作人员系统操作习惯的考虑

对于硬件控制程序的设计，我们应充分考虑一线操作人员的系统操作习惯，以便于操作人员的实际操作与使用。同时，还需设置信息指示灯，以便于操作人员对信号接收情况的有效掌握。

3.2.1.2 增强自动化水平

水文测验的操作人员一般都习惯使用鼠标进行简单的点击，所以，对于硬件控制程序的设计，还应尽量增强其的自动化水平，以尽量使得整个系统能够按照既定的参数进行完整的测量，从而减轻操作人员的工作复杂性。

3.2.2 报表程序的设计

对于智能测控系统中报表程序的设计，应严格按照行业的规范，综合考虑手工计算与计算机报表的特点，来进一步保证报表的精度与可操作性。

4 总结

当前，由于我国社会环境以及政策的调整与变化，对水文测验工作提出了新的问题与挑战。这些问题与挑战使得现阶段我国水文测验工作利用智能测控技术辅助开展的形势势在必行。智能测控技术在水文测验工作中的应用，能够有效解决水文测验数据的准确性问题，同时还能保障水文测验工作的安全性，对于我国水资源管理工作的有效开展有着积极的促进作用。

所以，当前应结合新时期我国水文测验所面临的新挑战，充分分析智能测控技术的有效应用，从而保障我国各项工作的有效开展以及人民的生命财产安全。

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