馮振洲 陳學(xué)東 陳靖文

1. 湖北省十堰市水文水資源勘測(cè)局 湖北 十堰 442000；2. 湖北省恩施土家族苗族自治州水文水資源勘測(cè)局 湖北 恩施 445000

引言

水文測(cè)驗(yàn)工作的開(kāi)展，在防汛抗旱、水利規(guī)劃等不同領(lǐng)域發(fā)揮出一定的作用，能夠有效提高水資源的綜合利用效能。新時(shí)代，在水文測(cè)驗(yàn)工作進(jìn)行時(shí)，需打造智能水文測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行主動(dòng)預(yù)防，從而促進(jìn)水利事業(yè)高質(zhì)量建設(shè)發(fā)展。

1 智能測(cè)控技術(shù)

智能測(cè)控技術(shù)主要是對(duì)計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信、GPS測(cè)量技術(shù)的融合，完成預(yù)期測(cè)量輔助工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)精準(zhǔn)時(shí)間段內(nèi)待測(cè)流域的水文狀況測(cè)量控制，便于工作人員對(duì)水文實(shí)際情況進(jìn)行全面掌握。

通過(guò)對(duì)智能測(cè)控技術(shù)分析可知，它主要分為手動(dòng)與自動(dòng)類(lèi)型，在自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，需進(jìn)行手動(dòng)操控輔助，以保證水文測(cè)驗(yàn)工作的可靠性，實(shí)現(xiàn)對(duì)觀察流域水文測(cè)驗(yàn)情況。目前，智能測(cè)控技術(shù)主要包含：纜道流量、泥沙測(cè)定等子系統(tǒng)，在智能監(jiān)控、變頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用中，能夠發(fā)揮出智能測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2 智能水文測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)

水文測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，合理發(fā)揮出智能水文測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值。工作人員對(duì)特定河流區(qū)域進(jìn)行水文環(huán)境測(cè)驗(yàn)時(shí)，需選擇合適的測(cè)驗(yàn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，保證水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣能夠客觀反映出該河流的水文規(guī)律，為后續(xù)河流的治理工作、養(yǎng)護(hù)工作、防治工作提供參考材料[1]。

水文測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)主要包含以下技術(shù)：無(wú)線通信技術(shù)、纜道流量監(jiān)測(cè)技術(shù)、變頻技術(shù)等，通過(guò)該系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)對(duì)河流中泥沙含量、水體流速的精準(zhǔn)測(cè)驗(yàn)，將測(cè)驗(yàn)的數(shù)據(jù)誤差區(qū)間控制在一定范圍內(nèi)。智能水文系統(tǒng)分為手動(dòng)與自動(dòng)兩種運(yùn)行模式，在自動(dòng)運(yùn)行階段，系統(tǒng)完成對(duì)監(jiān)測(cè)流域的水文信息收集，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，繪制相關(guān)水文圖形報(bào)告，便于工作人員進(jìn)行查閱與核對(duì)。鑒于河流汛期的不穩(wěn)定性，在對(duì)河流水文測(cè)驗(yàn)工作開(kāi)展時(shí)，不可完全依賴自動(dòng)運(yùn)行模式，需進(jìn)行手動(dòng)操控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)河流水文數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集，保證數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，為河流治理、災(zāi)害防治提供可靠資料。

3 水文測(cè)驗(yàn)中智能測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)智能水文測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行分析可知，在智能測(cè)控技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，主要由硬件設(shè)備與軟件系統(tǒng)組成，而硬件設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，依據(jù)河流水文測(cè)驗(yàn)工作要求，可分為岸上與水下硬件組成部分。

3.1 硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用

（1）岸上硬件設(shè)備

在水文測(cè)驗(yàn)工作開(kāi)展時(shí)，為保證智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用可行性，需合理設(shè)計(jì)岸上硬件設(shè)備，如計(jì)算機(jī)測(cè)控、數(shù)模通訊、電力設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備等。在對(duì)智能測(cè)控技術(shù)的岸上設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需從以下領(lǐng)域入手，保證其岸上設(shè)備的運(yùn)行安全性。

其一，在對(duì)岸上硬件設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，需開(kāi)展模塊化設(shè)計(jì)，因?yàn)榘渡系挠布O(shè)備較多，為保證硬件設(shè)備的整體運(yùn)行穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行特性，設(shè)定不同功能的運(yùn)行硬件模塊，并對(duì)不同硬件模塊進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注，為后期檢查維修工作提供便利。維護(hù)人員可根據(jù)電腦檢測(cè)，快速判斷出模塊故障，提高硬件設(shè)備的運(yùn)行可行性與安全性[2]。

其二，工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需保證可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，完成對(duì)岸上硬件設(shè)備的全面控制。為達(dá)到預(yù)期控制工作目標(biāo)，需保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，可抵御外界干擾。

其三，岸上硬件設(shè)備需具備一定安全性與穩(wěn)定性，提供智能測(cè)控系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，發(fā)揮出智能測(cè)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，為后續(xù)河流水文測(cè)驗(yàn)工作開(kāi)展鋪墊基礎(chǔ)。

其四，在對(duì)岸上硬件設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，需保證硬件系統(tǒng)單位整體運(yùn)行可靠性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)河流的泥沙含量、水流速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)處理傳輸，保證水文測(cè)驗(yàn)工作開(kāi)展的有效性。岸上硬件設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，若出現(xiàn)小的問(wèn)題，需保證硬件設(shè)備的整體運(yùn)行可行性，確保測(cè)控所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性，為后期河流監(jiān)測(cè)與治理工作提供參考。

（2）水下硬件設(shè)備

智能測(cè)控技術(shù)在進(jìn)行水下硬件設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，可利用微電腦系統(tǒng)進(jìn)行控制。微電腦系統(tǒng)的運(yùn)行，可完成對(duì)水下測(cè)控硬件設(shè)備的有效控制，保證其設(shè)備傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行，提高傳感器采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。同時(shí)，微電腦系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可主動(dòng)削弱不同信號(hào)之間產(chǎn)生的電磁干擾，因?yàn)椋瑐鹘y(tǒng)硬件設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，主要通過(guò)短波進(jìn)行信息傳輸。在智能測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用下，可基于數(shù)據(jù)編碼對(duì)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，利用高頻發(fā)射器，將其數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)當(dāng)中。

智能測(cè)控水下硬件設(shè)備的應(yīng)用，不僅提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑫r(shí)有效提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性。為充分發(fā)揮出智能測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行硬件設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，可將短波傳輸技術(shù)與高頻通信技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，提高水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c可靠性，提高水文測(cè)驗(yàn)工作的整體開(kāi)展效率。

3.2 軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用

在智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用時(shí)，為保證測(cè)控技術(shù)發(fā)揮出一定效能，需對(duì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化完善，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用效果。以下主要針對(duì)硬件控制程序與報(bào)表程序設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

（1）硬件控制程序

為保證岸上與水下硬件設(shè)備得到有效控制，需基于智能測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用基本要求來(lái)開(kāi)展硬件控制程序設(shè)計(jì)，如相關(guān)程序設(shè)計(jì)人員，基于Visual Basic程序語(yǔ)言系統(tǒng)，完成對(duì)硬件程序的設(shè)計(jì)編程，有效提高智能測(cè)控系統(tǒng)的整體運(yùn)行可靠性與安全性，保證水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度與準(zhǔn)確性。

在硬件控制程序系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，需保證系統(tǒng)運(yùn)行顯示界面，可直接反饋出系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，保證硬件設(shè)備得到有效控制，主動(dòng)消除系統(tǒng)運(yùn)行漏洞，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。硬件控制程序運(yùn)行過(guò)程中，需對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證系統(tǒng)的整體運(yùn)行可靠性。

技術(shù)人員在進(jìn)行硬件控制程序編程時(shí)，需考量操作人員的實(shí)際工作現(xiàn)狀與工作習(xí)慣，保證設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)具有一定便利性與安全性，可有效提高操作人員的工作質(zhì)量與效率。硬件控制程序可依據(jù)操作方式的不同，將其分為手動(dòng)模式與自動(dòng)模式，操作人員在對(duì)系統(tǒng)操作界面進(jìn)行觀察過(guò)程中，需依據(jù)水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化，選擇合適的操作模式，保證系統(tǒng)繪制出準(zhǔn)確可靠的水文斷面圖，為后續(xù)河流治理工作提供參考數(shù)據(jù)。

工作人員在進(jìn)行信息指標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)，需依據(jù)被測(cè)河流的真實(shí)數(shù)據(jù)，在不同的河流區(qū)域，設(shè)定流速信號(hào)指示燈、河底信號(hào)指示燈、水面信號(hào)指示燈，不同的指示燈信號(hào)，標(biāo)志著不同的信息，工作人員收到相關(guān)指示燈信號(hào)后，則可快速做出指令調(diào)整，及時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)，收集更加準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息，為河流洪峰災(zāi)情預(yù)警提高準(zhǔn)確真實(shí)數(shù)據(jù)。為達(dá)到預(yù)期系統(tǒng)運(yùn)行效果，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化程度，合理引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人工智能技術(shù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的處理，保證系統(tǒng)整體運(yùn)行的可靠性與安全性，為操作人員提供工作便利，完成高效的數(shù)據(jù)采集，保證河流水文測(cè)驗(yàn)工作開(kāi)展的質(zhì)量與效果。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，操作人員需對(duì)系統(tǒng)指示燈進(jìn)行故障判斷，確保系統(tǒng)所有運(yùn)行故障得到很好解決，才可啟動(dòng)系統(tǒng)，開(kāi)展水文測(cè)驗(yàn)工作，避免由于系統(tǒng)故障導(dǎo)致水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。

（2）報(bào)表程序設(shè)計(jì)

在水文測(cè)驗(yàn)進(jìn)行智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用時(shí)，為保證軟件系統(tǒng)的整體應(yīng)用可行性與合理性，需進(jìn)行報(bào)表程序設(shè)計(jì)，以保證智能測(cè)控技術(shù)得到合理應(yīng)用。工作人員在進(jìn)行報(bào)表程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守行業(yè)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的報(bào)表特征與類(lèi)型進(jìn)行分析，找出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的差異性，確保報(bào)表程序設(shè)計(jì)方案可行性與穩(wěn)定性。工作人員依據(jù)該系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)便操作，則可快速收集相關(guān)數(shù)據(jù)資料，以保證水文測(cè)驗(yàn)工作開(kāi)展的有效性。鑒于水文測(cè)驗(yàn)工作的動(dòng)態(tài)變化，在報(bào)表程序設(shè)計(jì)時(shí)，需依據(jù)工作要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)包含以下功能：水域流量測(cè)驗(yàn)、測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、流速橫向數(shù)據(jù)分析等，針對(duì)水文動(dòng)態(tài)變化完成測(cè)驗(yàn)工作，提高水文測(cè)驗(yàn)工作可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)水文測(cè)驗(yàn)中智能測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行闡述，旨在闡明智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用的可行性與必要性。在智能水文測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)架構(gòu)階段，需保證硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)方案的可行性，合理發(fā)揮出水文測(cè)驗(yàn)工作的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。