水文测验中智能测控技术的应用探析

2021-12-25冯振洲陈学东陈靖文

科学与信息化 2021年3期

关键词：测控水文河流

冯振洲陈学东陈靖文

1. 湖北省十堰市水文水资源勘测局湖北十堰 442000；2. 湖北省恩施土家族苗族自治州水文水资源勘测局湖北恩施 445000

引言

水文测验工作的开展，在防汛抗旱、水利规划等不同领域发挥出一定的作用，能够有效提高水资源的综合利用效能。新时代，在水文测验工作进行时，需打造智能水文测验系统，对自然灾害进行主动预防，从而促进水利事业高质量建设发展。

1 智能测控技术

智能测控技术主要是对计算机、互联网、无线通信、GPS测量技术的融合，完成预期测量辅助工作，实现对精准时间段内待测流域的水文状况测量控制，便于工作人员对水文实际情况进行全面掌握。

通过对智能测控技术分析可知，它主要分为手动与自动类型，在自动运行过程中，需进行手动操控辅助，以保证水文测验工作的可靠性，实现对观察流域水文测验情况。目前，智能测控技术主要包含：缆道流量、泥沙测定等子系统，在智能监控、变频技术、网络技术的应用中，能够发挥出智能测控技术的应用优势。

2 智能水文测验系统

水文测验系统运行时，需基于计算机网络信息技术，合理发挥出智能水文测验系统应用价值。工作人员对特定河流区域进行水文环境测验时，需选择合适的测验时间节点，保证水文测验数据，这样能够客观反映出该河流的水文规律，为后续河流的治理工作、养护工作、防治工作提供参考材料[1]。

水文测验系统主要包含以下技术：无线通信技术、缆道流量监测技术、变频技术等，通过该系统的稳定可靠运行，可实现对河流中泥沙含量、水体流速的精准测验，将测验的数据误差区间控制在一定范围内。智能水文系统分为手动与自动两种运行模式，在自动运行阶段，系统完成对监测流域的水文信息收集，并对其数据进行分析归纳，绘制相关水文图形报告，便于工作人员进行查阅与核对。鉴于河流汛期的不稳定性，在对河流水文测验工作开展时，不可完全依赖自动运行模式，需进行手动操控系统，实现对河流水文数据的精准采集，保证数据采集的真实性与准确性，为河流治理、灾害防治提供可靠资料。

3 水文测验中智能测控技术的应用

通过对智能水文测验系统进行分析可知，在智能测控技术实际应用时，主要由硬件设备与软件系统组成，而硬件设备在进行设计应用时，依据河流水文测验工作要求，可分为岸上与水下硬件组成部分。

3.1 硬件设计应用

（1）岸上硬件设备

在水文测验工作开展时，为保证智能测控技术应用可行性，需合理设计岸上硬件设备，如计算机测控、数模通讯、电力设备、动力设备等。在对智能测控技术的岸上设备进行设计时，需从以下领域入手，保证其岸上设备的运行安全性。

其一，在对岸上硬件设备设计时，需开展模块化设计，因为岸上的硬件设备较多，为保证硬件设备的整体运行稳定性，应当依据设备的运行特性，设定不同功能的运行硬件模块，并对不同硬件模块进行详细标注，为后期检查维修工作提供便利。维护人员可根据电脑检测，快速判断出模块故障，提高硬件设备的运行可行性与安全性[2]。

其二，工作人员在进行设计时，需保证可利用计算机系统，完成对岸上硬件设备的全面控制。为达到预期控制工作目标，需保证计算机系统更加稳定可靠，可抵御外界干扰。

其三，岸上硬件设备需具备一定安全性与稳定性，提供智能测控系统的整体运行效率，发挥出智能测控技术的实际应用价值，为后续河流水文测验工作开展铺垫基础。

其四，在对岸上硬件设备设计时，需保证硬件系统单位整体运行可靠性，实现对被测河流的泥沙含量、水流速度进行实时监控，并对监控数据信息进行及时处理传输，保证水文测验工作开展的有效性。岸上硬件设备在运行过程中，若出现小的问题，需保证硬件设备的整体运行可行性，确保测控所得数据的准确性与可靠性，为后期河流监测与治理工作提供参考。

（2）水下硬件设备

智能测控技术在进行水下硬件设备设计时，可利用微电脑系统进行控制。微电脑系统的运行，可完成对水下测控硬件设备的有效控制，保证其设备传感器的稳定运行，提高传感器采集数据的准确性与可靠性。同时，微电脑系统运行过程中，可主动削弱不同信号之间产生的电磁干扰，因为，传统硬件设备在运行时，主要通过短波进行信息传输。在智能测控技术的应用下，可基于数据编码对收集数据进行转化，利用高频发射器，将其数据快速传输到主机系统当中。

智能测控水下硬件设备的应用，不仅提高了数据传输的安全性，同时有效提升了数据传输的时效性。为充分发挥出智能测控技术的应用优势，设计人员在进行硬件设备设计时，可将短波传输技术与高频通信技术进行有效结合，提高水文测验数据传输的安全性与可靠性，提高水文测验工作的整体开展效率。

3.2 软件设计应用

在智能测控技术应用时，为保证测控技术发挥出一定效能，需对系统软件设计方案进行合理优化完善，进而达到预期软件设计应用效果。以下主要针对硬件控制程序与报表程序设计进行分析。

（1）硬件控制程序

为保证岸上与水下硬件设备得到有效控制，需基于智能测控技术的应用基本要求来开展硬件控制程序设计，如相关程序设计人员，基于Visual Basic程序语言系统，完成对硬件程序的设计编程，有效提高智能测控系统的整体运行可靠性与安全性，保证水文测验数据的可信度与准确性。

在硬件控制程序系统运行过程中，需保证系统运行显示界面，可直接反馈出系统相关设备的实际运行状况，保证硬件设备得到有效控制，主动消除系统运行漏洞，提高设备运行的安全性与稳定性。硬件控制程序运行过程中，需对系统运行参数、系统参数进行实时监控，保证系统的整体运行可靠性。

技术人员在进行硬件控制程序编程时，需考量操作人员的实际工作现状与工作习惯，保证设计操作系统具有一定便利性与安全性，可有效提高操作人员的工作质量与效率。硬件控制程序可依据操作方式的不同，将其分为手动模式与自动模式，操作人员在对系统操作界面进行观察过程中，需依据水文测验数据的变化，选择合适的操作模式，保证系统绘制出准确可靠的水文断面图，为后续河流治理工作提供参考数据。

工作人员在进行信息指标设计时，需依据被测河流的真实数据，在不同的河流区域，设定流速信号指示灯、河底信号指示灯、水面信号指示灯，不同的指示灯信号，标志着不同的信息，工作人员收到相关指示灯信号后，则可快速做出指令调整，及时启动系统，收集更加准确可靠的数据信息，为河流洪峰灾情预警提高准确真实数据。为达到预期系统运行效果，设计人员在进行系统设计时，需有效提高系统运行的自动化程度，合理引进先进的计算机系统与人工智能技术，通过大数据技术的处理，保证系统整体运行的可靠性与安全性，为操作人员提供工作便利，完成高效的数据采集，保证河流水文测验工作开展的质量与效果。在系统实际运行过程中，操作人员需对系统指示灯进行故障判断，确保系统所有运行故障得到很好解决，才可启动系统，开展水文测验工作，避免由于系统故障导致水文测验数据出现偏差。

（2）报表程序设计

在水文测验进行智能测控技术应用时，为保证软件系统的整体应用可行性与合理性，需进行报表程序设计，以保证智能测控技术得到合理应用。工作人员在进行报表程序设计时，应当严格遵守行业规范与技术标准，对不同计算机系统的报表特征与类型进行分析，找出计算机系统的差异性，确保报表程序设计方案可行性与稳定性。工作人员依据该系统进行简便操作，则可快速收集相关数据资料，以保证水文测验工作开展的有效性。鉴于水文测验工作的动态变化，在报表程序设计时，需依据工作要求进行设计，保证系统包含以下功能：水域流量测验、测量数据转化、流速横向数据分析等，针对水文动态变化完成测验工作，提高水文测验工作可靠性。