李瑞光，趙偉坤，段汝意

河南省南陽水文水資源勘測(cè)局，河南南陽 473002

隨著水文測(cè)驗(yàn)工作步入全新的時(shí)代環(huán)境，改進(jìn)傳統(tǒng)的測(cè)驗(yàn)手段與方法，采用先進(jìn)技術(shù)組織開展當(dāng)前工作，成為水文測(cè)驗(yàn)人員必須努力認(rèn)真開展的一項(xiàng)工作。就目前各種新型技術(shù)在測(cè)驗(yàn)中的具體應(yīng)用來講，智能測(cè)控技術(shù)與工作系統(tǒng)是尤為有效的一類，因此，測(cè)驗(yàn)人員紛紛將研究的重點(diǎn)置于智能測(cè)控技術(shù)，并開始將其應(yīng)用到工作中，為應(yīng)對(duì)新的測(cè)驗(yàn)形勢(shì)作出了極大的幫助。

1 智能測(cè)控技術(shù)與其應(yīng)用必要性分析

1.1 技術(shù)理論概述

智能測(cè)控技術(shù)是測(cè)控人員以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、無線通信、GPS 測(cè)量設(shè)備等高科技手段為輔助，組織開展對(duì)于流域水文狀況的測(cè)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于某一特定時(shí)間或某一階段內(nèi)流域水文資料的及時(shí)全面收集、整合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于流域水文狀況的精確掌握。

該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用了手動(dòng)以及自動(dòng)兩種方式開展測(cè)驗(yàn)工作，手動(dòng)方法普遍地應(yīng)用于對(duì)自動(dòng)方式進(jìn)行掌控管理，以配合開展自動(dòng)監(jiān)控所難以實(shí)施的工作，或者對(duì)自動(dòng)工作結(jié)果進(jìn)行分析整理，進(jìn)而推動(dòng)水文測(cè)驗(yàn)工作對(duì)于各方面數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)收集與整合。自動(dòng)手段則是由各種專業(yè)的智能設(shè)備與智能系統(tǒng)，對(duì)某一流域水文狀況進(jìn)行監(jiān)控觀察，以獲得該流域水文狀況的資料。

單就智能監(jiān)控所應(yīng)用的技術(shù)與系統(tǒng)來講，主要包括泥沙測(cè)定系統(tǒng)、纜道流量測(cè)量系統(tǒng)，以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、變頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、無線通信技術(shù)等幾方面，這些技術(shù)的應(yīng)用可以是吸納對(duì)于流域內(nèi)水流速度與泥沙含量等水文數(shù)據(jù)的有效測(cè)量。

1.2 技術(shù)應(yīng)用必要性

水文測(cè)驗(yàn)工作所收集的流域內(nèi)某一時(shí)間或階段的水文狀況，將直接作為水文工作部門進(jìn)行水資源規(guī)劃、利用孔防洪抗旱等工作的依據(jù)，指揮各項(xiàng)工作的開展，具有十分重要的意義，工作人員必須要全力維持該工作的高水平、順暢運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證避免影響其他工作的開展。

但是，目前，此項(xiàng)工作受到來自工程建設(shè)、人為因素以及工作精準(zhǔn)度要求等方面的影響，開始進(jìn)入全新環(huán)境，傳統(tǒng)的人工測(cè)驗(yàn)與分析工作，既難以應(yīng)對(duì)當(dāng)前工作效率要求，也難以達(dá)到對(duì)于資料的精準(zhǔn)、全面的收集與分析整合，進(jìn)而影響到其他工作的開展，利用智能監(jiān)控技術(shù)輔助此工作的開展勢(shì)在必行。

2 水文測(cè)驗(yàn)中智能測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)建策略

水文測(cè)驗(yàn)部門對(duì)智能測(cè)控技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，必須要認(rèn)真整合硬件與軟件方面的要求，做好對(duì)于測(cè)控系統(tǒng)的優(yōu)化構(gòu)建，以保證水文測(cè)驗(yàn)工作在系統(tǒng)的支持中順利的開展。本文下面就從軟件以及硬件這兩個(gè)方面，談?wù)撘幌轮悄軠y(cè)控系統(tǒng)的具體構(gòu)建策略：

2.1 軟件方面構(gòu)建策略

在軟件方面對(duì)智能測(cè)控的系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，以保證智能測(cè)控技術(shù)的有效應(yīng)用，主要是對(duì)報(bào)表與控制硬件的程序進(jìn)行編制設(shè)計(jì)，進(jìn)而為數(shù)據(jù)的收集、整合、分析、儲(chǔ)存，以及各部分硬件的運(yùn)作，提供有效的規(guī)范約束，以保證水文測(cè)驗(yàn)各項(xiàng)工作的順利開展。

1）報(bào)表程序編制。編制人員需要立足現(xiàn)有的水文測(cè)驗(yàn)行業(yè)規(guī)范、程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，致力于提高報(bào)表數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度及可控、可操作性，保證報(bào)表操作在機(jī)算與人算方面同樣適用的特性，將歷次測(cè)量數(shù)據(jù)的整合、儲(chǔ)存、搜尋、應(yīng)用，及流速、水深的橫向分布圖繪制，還有各項(xiàng)測(cè)驗(yàn)工作的計(jì)算及成果表輸出等功能編制于其程序中；

2）硬件控制程序編制。目前，編制人員主要可選擇VB程序?qū)τ布刂频某绦蜻M(jìn)行編制，以保證人機(jī)界面的友好性，以及圖形的良好顯示和操作功能。其程序應(yīng)當(dāng)涵蓋系統(tǒng)及其運(yùn)行的參數(shù)設(shè)定、校正，以及各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析、動(dòng)態(tài)監(jiān)控行為的開展等，同時(shí)，將提高測(cè)驗(yàn)工作自動(dòng)化水平的理念貫徹在內(nèi)，切實(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)于程序操作步驟的精簡(jiǎn)。

2.2 硬件方面構(gòu)建策略

設(shè)計(jì)人員在為智能測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí)，主要應(yīng)當(dāng)以岸上以及水下兩個(gè)部位的硬件工作為依據(jù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，以保證水文測(cè)驗(yàn)人員實(shí)現(xiàn)對(duì)于流域各項(xiàng)水文特征的全面掌握。

1）岸上部位設(shè)計(jì)。此部分是以電動(dòng)動(dòng)力設(shè)備、計(jì)算機(jī)測(cè)控設(shè)備以及數(shù)據(jù)的通訊、轉(zhuǎn)換、接收解碼等幾方面組成，各部分為系統(tǒng)提供的信號(hào)，需要能夠保證該系統(tǒng)對(duì)流速、泥沙含量等進(jìn)行精準(zhǔn)的記錄與分析，并保證系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)死機(jī)、通訊中斷、傳輸錯(cuò)誤等問題的應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)的完整保存與處理。同時(shí)，還要注重對(duì)于系統(tǒng)不同功能的模塊化設(shè)計(jì)，并保證計(jì)算機(jī)及硬件系統(tǒng)的可升級(jí)性，以及系統(tǒng)對(duì)于雷電、磁場(chǎng)等干擾的有效應(yīng)對(duì)，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、安全性、優(yōu)化性。而且，岸上部位的硬件系統(tǒng)，還要能夠自主對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行優(yōu)化、升級(jí)，以應(yīng)對(duì)水文測(cè)驗(yàn)人員多樣化的測(cè)驗(yàn)工作需求，保證其智能測(cè)控工作的順利開展；

2）水下部位設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員對(duì)水下硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，是以微電腦為主，構(gòu)建控制系統(tǒng)，并由微電腦全權(quán)承擔(dān)對(duì)傳感器的具體信號(hào)進(jìn)行收集與控制的工作，以避免信號(hào)傳輸中出現(xiàn)時(shí)序混亂的問題。同時(shí)，微電腦還要借助于硬件控制的程序軟件，保證各種信號(hào)傳輸?shù)莫?dú)立性，以避免信號(hào)之間的相互干擾。此外，設(shè)計(jì)者還可以要將短波通信以及高頻發(fā)射電路應(yīng)用于水下部位的硬件建設(shè)中，前者用來對(duì)信息進(jìn)行傳遞，后者則對(duì)收集到經(jīng)過微電腦的編碼處理的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，以保證信息傳輸?shù)陌踩?、完整性、?zhǔn)確性，從而與微電腦配合完成水下的水文狀況的智能測(cè)控。

3 結(jié)論

水文測(cè)驗(yàn)在水文工作中占據(jù)著基礎(chǔ)地位，事關(guān)國(guó)家和人民的利益，做好測(cè)驗(yàn)工作勢(shì)在必行。因此，水文測(cè)驗(yàn)人員必須加強(qiáng)對(duì)于智能監(jiān)控技術(shù)的研究與利用，以借助此項(xiàng)技術(shù)輔助測(cè)驗(yàn)工作的高效順暢開展，實(shí)現(xiàn)對(duì)于當(dāng)前測(cè)驗(yàn)形勢(shì)的全方位有效應(yīng)對(duì)。

[1]羅蔚.基于GPS/GPRS的智能測(cè)控器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].導(dǎo)師：方康玲.武漢科技大學(xué)，2009.

[2]郝萬軍，樸官寶.智能測(cè)控技術(shù)應(yīng)用在水文測(cè)驗(yàn)中的探討分析[J].吉林農(nóng)業(yè)，2012(1).

[3]林永君，楊春來. 基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].化工自動(dòng)化及儀表，2011(11).