丁心瑞　丁萌

【摘 要】水文測(cè)驗(yàn)工作主要是在分析河道水體的演變過(guò)程，最終為抗旱抗?jié)彻ぷ魈峁┮欢ǖ馁Y料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。以往的水文測(cè)驗(yàn)工作主要是人工進(jìn)行，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這種傳統(tǒng)方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的技術(shù)要求，智能測(cè)控技術(shù)在水文測(cè)驗(yàn)中的應(yīng)用就成為了必然。本文主要闡述智能測(cè)控技術(shù)在水文測(cè)驗(yàn)中的應(yīng)用，從水下無(wú)線信號(hào)無(wú)線傳輸、數(shù)字顯示等多個(gè)技術(shù)層面剖析其應(yīng)用效果，旨在為實(shí)際的測(cè)驗(yàn)工作提供更加切實(shí)可行的理論參考。

【關(guān)鍵詞】智能測(cè)控技術(shù)；水文測(cè)驗(yàn)；效果

0 引言

水文測(cè)驗(yàn)工作得到的數(shù)據(jù)與資料主要是作用于城市的給排水工程、河道航運(yùn)、橋涵的高程與規(guī)模等方面，通過(guò)水文測(cè)驗(yàn)得到的各種水文要素?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)一系列的分析、計(jì)算最終為水資源的評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)利用、為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)等提供基礎(chǔ)性依據(jù)。傳統(tǒng)的水文測(cè)驗(yàn)工作已經(jīng)逐漸顯露出其落后性，加上整個(gè)大環(huán)境的變化，各種高科技技術(shù)的出現(xiàn)以及在水文測(cè)驗(yàn)工作當(dāng)中的應(yīng)用，加上隨著水文測(cè)驗(yàn)的危險(xiǎn)性與復(fù)雜性不斷升高，智能測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用就成為了必然。

1 智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用的必要性

所謂的智能測(cè)控技術(shù)就是借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信、GPS測(cè)量設(shè)備等各種高科技手段，通過(guò)有計(jì)劃的對(duì)特定水流區(qū)域內(nèi)的水文情況進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)智能化的對(duì)水文情況進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，從而得到一個(gè)特定時(shí)間內(nèi)特定流域內(nèi)水文情況的相關(guān)數(shù)據(jù)，比起傳統(tǒng)測(cè)驗(yàn)方式，大大提高了測(cè)驗(yàn)效率。目前我國(guó)的智能測(cè)控技術(shù)分為手動(dòng)與自動(dòng)兩種[1]。其中的手動(dòng)主要應(yīng)用于自動(dòng)方式的掌握與管理上，目的是配合自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行更加高難度的測(cè)控工作，另外就是對(duì)自動(dòng)方式獲取到的結(jié)果進(jìn)行分析與處理，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)全面的、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)收集。

我國(guó)的水文測(cè)驗(yàn)工作最終取得的結(jié)果是直接與我國(guó)水文工作部門(mén)進(jìn)行水資源規(guī)劃、抗洪抗?jié)车裙ぷ鞯膮⒖?，?duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)水資源的高效管理有著重要意義。在這種情況背景之下，將智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用其中，對(duì)目前我國(guó)新出現(xiàn)的水文測(cè)驗(yàn)工程中出現(xiàn)的難題與挑戰(zhàn)帶來(lái)了解決的動(dòng)力。因此，可以說(shuō)將智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用于水文測(cè)驗(yàn)工作中十分必要。

2 目前水文測(cè)驗(yàn)工作中存在的問(wèn)題

2.1 環(huán)境因素

社會(huì)環(huán)境的變化，各種高科技的不斷出現(xiàn)與涌入，給水文測(cè)驗(yàn)工程也帶來(lái)了改變。目前我國(guó)的水文測(cè)驗(yàn)工程中不僅存在著技術(shù)方面的問(wèn)題，在設(shè)備、設(shè)施方面也存在一定的落后性，然后水文測(cè)驗(yàn)工作數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性對(duì)相關(guān)工作有著十分重要的影響，因此就需要水文測(cè)驗(yàn)工作在適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)上更新技術(shù)、更換設(shè)備。通過(guò)利用新技術(shù)、新設(shè)備進(jìn)一步提高測(cè)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與精度，并且通過(guò)前提經(jīng)驗(yàn)建立一個(gè)保障系統(tǒng)，有效提高水文測(cè)驗(yàn)工作的綜合準(zhǔn)確性。

2.2 人為因素

我國(guó)人口數(shù)量的增加，對(duì)人文測(cè)驗(yàn)工作也帶來(lái)了一定的影響，特別是我國(guó)目前的比較典型的水利工程例如南水北調(diào)工程使得水文測(cè)驗(yàn)工程發(fā)生了一定的變化。這些變化導(dǎo)致我國(guó)的水文監(jiān)測(cè)站需要重新進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，針對(duì)部分已經(jīng)發(fā)生了改變的河道行洪規(guī)律又需要重新了解，改變了目前我國(guó)的水文測(cè)驗(yàn)工作。

3 智能測(cè)控技術(shù)在水文測(cè)驗(yàn)中的具體應(yīng)用

3.1 智能測(cè)控技術(shù)的硬件設(shè)計(jì)

智能測(cè)控技術(shù)分為水下部分與岸上部分，其中的水下硬件部分主要負(fù)責(zé)的是對(duì)水文的數(shù)據(jù)采集等，岸上硬件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，兩者結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集工作。

（1）水下硬件。水下硬件部分包括傳感器、微電腦電路、數(shù)據(jù)采集、編碼、發(fā)射電路。該部分引入了微型電腦控制，目的在于解決各個(gè)傳感器之間信號(hào)的時(shí)序控制問(wèn)題，同時(shí)還能夠有效避免數(shù)據(jù)丟失的情況發(fā)生。通過(guò)微電腦程序控制，將各個(gè)傳感器中采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)高頻發(fā)射電路傳輸至主控機(jī)房中。通過(guò)軟件編碼技術(shù)提高了數(shù)據(jù)的傳輸安全性。由于水下環(huán)境不同于空氣環(huán)境，對(duì)信號(hào)的傳輸會(huì)帶來(lái)一定的影響，主要表現(xiàn)為導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)衰減的現(xiàn)象。因此針對(duì)這個(gè)問(wèn)題采用短波通訊的方式，能夠良好解決信號(hào)衰減。

（2）岸上硬件。岸上硬件部分包括計(jì)算機(jī)測(cè)控單元、數(shù)據(jù)接收解碼單元、電動(dòng)動(dòng)力單元等。整個(gè)岸上硬件部分中最為核心的就是模塊化設(shè)計(jì)。其能夠迅速發(fā)現(xiàn)硬件內(nèi)部總存在的問(wèn)題。該部分還能夠?qū)崿F(xiàn)更新與升級(jí)。其具備的防雷與防干擾性能能夠良好的保證其系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)控能夠?qū)ΡO(jiān)控區(qū)域內(nèi)流動(dòng)的泥沙等進(jìn)行動(dòng)態(tài)記錄與分析。

3.2 智能測(cè)控技術(shù)的軟件設(shè)計(jì)

智能測(cè)控技術(shù)由硬件控制程序與報(bào)表程序組成。

（1）控制程序。硬件控制程序采用VB編程即Visual Basic的方式，整個(gè)畫(huà)面十分簡(jiǎn)單、明了，能夠直觀的展示出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該考慮到實(shí)際的工作需要，良好的提高工作人員的使用有效率。為了充分保證工作效率，可以設(shè)計(jì)3個(gè)信息指示燈，通過(guò)指示燈操作人員就能夠了解水面、流速、河底信號(hào)是否得到接受。考慮到使用鼠標(biāo)能夠大大提高系統(tǒng)的靈活性，應(yīng)該盡量將鼠標(biāo)增設(shè)其中。另外根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)的要求，應(yīng)該盡可能的減少操作人員的操作復(fù)雜性。

（2）報(bào)表程序。應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的行業(yè)規(guī)范設(shè)計(jì)報(bào)表，報(bào)表的設(shè)計(jì)既需要體現(xiàn)出人工制表的方便，又需要保證報(bào)表的準(zhǔn)確性。報(bào)表中包含了查詢功能，能夠?qū)σ酝膱?bào)表內(nèi)容進(jìn)行無(wú)障礙查詢，總結(jié)、得到一定的規(guī)律。輸出水深與流速橫向分布圖能夠了解特定區(qū)域內(nèi)的河流變化。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，水文測(cè)驗(yàn)工作在水文工作中有著重要地位，其關(guān)系著人民與國(guó)家的利益。將智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用于水文測(cè)驗(yàn)工作當(dāng)中，不僅能夠大大提高水文測(cè)驗(yàn)工作數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與精度，同時(shí)還能夠有效避免各類安全事故的發(fā)生，在提高水文測(cè)驗(yàn)工作效率的同時(shí)推進(jìn)我國(guó)水文測(cè)驗(yàn)工作的進(jìn)一步升級(jí)。在實(shí)際的水文測(cè)驗(yàn)工作中，需要實(shí)現(xiàn)軟件部分與硬件部分的高效結(jié)合，才能夠在此技術(shù)上實(shí)現(xiàn)智能測(cè)控技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)用，在保證水文測(cè)驗(yàn)工作經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)保證社會(huì)效益的增長(zhǎng)，從這個(gè)方面可以看出高科技技術(shù)的應(yīng)用大大推動(dòng)了整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]常魯寧，彭艷華，黃慧科.新儀器、新設(shè)備在深圳水文測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，13（01）：126-127.

[責(zé)任編輯：湯靜]