虛擬儀器技術在水利測量中的應用分析

陳林

摘要：虛擬技術是一種相對新型的PC技術，其隨著經濟的不斷飛速發(fā)展得到了深入的應用。虛擬技術具體指的是測試技術以及多種功能軟件綜合的應用型技術。在水利測量當中其得到了十分深入的發(fā)展。他能幫助水利測量的數(shù)據更加精準，并提高其測量的效率。本篇文章就是在這樣的背景之下，深入探討了虛擬儀器技術在水利測量當中的應用。

關鍵詞：虛擬儀器技術;水利測量;應用分析

在水利測量行業(yè)當中，所采用的傳統(tǒng)儀器其自身開發(fā)周期時間較長，相應的功能較為單一，其中的精準度不高，使得其所得的具體數(shù)據沒有辦法對流體進行實事的測量，其所得出來的數(shù)據相對無法滿足科技人員的更高要求。為了進一步的促進水利測量系統(tǒng)的優(yōu)化，就需要在保證測量結果精準的基礎之上，進一步的對其整體系統(tǒng)的實用性以及集成性進行有效的提高。在其中引入虛擬儀器技術則能夠很好的實現(xiàn)這一目標，虛擬儀器技術能夠滿足水利測量儀器發(fā)展的具體要求，這一技術已經不斷地深入水利測量行業(yè)當中。

1 虛擬儀器技術

1.1 虛擬儀器技術的理論基礎

虛擬儀器技術是基于傳統(tǒng)儀器基礎之上所進行的不斷升級的成果，其是測量技術和多種儀器系統(tǒng)技術的綜合產物。這技術基于最新的PC技術與測試技術在計算機的強大基礎之上而進行研發(fā)。最先提出的虛擬儀器技術是以總線系統(tǒng)為基礎的，這種技術能夠很好地解決傳統(tǒng)儀器當中所存在數(shù)據精準度低的問題，并在此基礎上進一步縮減了時實性差距。虛擬儀器技術創(chuàng)新的基于計算機平臺來對數(shù)據進行有效的采集，并可以根據不同的實際情況來構建不同的系統(tǒng)。這基本上對傳統(tǒng)的儀器技術進行了較大突破，并且可以根據用戶自身的需要來進行適宜數(shù)據的修改。

虛擬儀器的另一個巨大優(yōu)勢就是其硬件是屬于通用型，能夠在計算機平臺上進行有效的數(shù)據采集。使用者可以根據實際的需要在虛擬儀器軟件上進行有效的編寫，進而配合計算機的廣泛能力，將其最大的優(yōu)勢進行發(fā)揮。同時可以對數(shù)據處理進行快速的創(chuàng)造，并能夠根據不同的需求，來進行創(chuàng)新功能的規(guī)劃。

1.2 虛擬儀器的構成

傳統(tǒng)儀器是由被測信號的采集與控制、信號分析與處理以及測試結果輸出三大功能組成。但是這些功能模塊一般是以硬件作為信息儲存的形式，這使得其相應的儀器較為難以變通靈活性較低。而虛擬儀器則是利用計算機，并配合數(shù)據采數(shù)據采集卡以及數(shù)模轉換器進行的一種數(shù)據處理，其主要利用計算機當中的計算能力，保證其數(shù)據能夠快速的進行信號的分析，并根據數(shù)據類型來進行有效處理。由此可見，虛擬儀器可稱為是一種示波器板面，并且具備測量的功能。

虛擬儀器的特點就是其儀器的使用者能夠自行的對軟件的運營情況進行修改，并增添相關功能，使其儀器更加的適配并且具備較強的針對性。這在一定程度上也大幅度提高了，其儀器測量數(shù)據的精準程度，更好地去對使用者所需要的數(shù)據進行高效的測去。

2 虛擬儀器技術在水利測量中的應用

水利測量對虛擬儀器技術大幅度引用使得其測量的工程更加順利，并提高了測量的效率，在進行水利測量時由于一些江湖等過多因素的影響，導致其測量會出現(xiàn)諸多的困難，為此就需要加強儀器技術的提升，進一步的強化其內部的運行規(guī)律能夠符合水文水質儀器的測量效果。在進行測量時水流的整體流動速度以及水流量甚至與壓力都會對其測量參數(shù)產生較大影響，為此就需要不斷的提高其技術的精準程度，保證其參數(shù)能夠對相應測量區(qū)域的流體特征有一個較為準確的整體把握。這才能使其測得的數(shù)據有相應的實驗研究意義，保證其掌握固定的規(guī)律。

2.1 提高水利測量的效率與準確度

虛擬儀器技術在水利測量當中，能夠深入的融入是由于其功能相對較為多樣，并且可以根據不同的實際情況來進行有效的數(shù)據調整。常規(guī)的水利測量儀器有水位儀、電磁流量計、旋槳等。為了更好地保證其數(shù)據的精準性，可以將常規(guī)的水利儀器與虛擬儀器進行有效結合，進而能夠提升常規(guī)水利儀器測量數(shù)據的效率。一般在進行常規(guī)水利儀器使用的過程當中，需要通過接口轉換卡來滿足其與虛擬儀器的連接，要求保證其儀器數(shù)據能夠集合到虛擬測控系統(tǒng)當中。使得多個水利儀器的測量數(shù)據快速集合到一個虛擬測量系統(tǒng)中去，這種集中的數(shù)據再通過科學的分析就能夠最快時間的為人們展現(xiàn)出所需要的數(shù)據類型，促進工作人員更加全面的了解其測量區(qū)域的水利情況。

2.2 遠程現(xiàn)場在線測控

虛擬儀器以計算機為基礎，并充分連接網絡功能，其使得相應的水利測量能夠實現(xiàn)遠程的現(xiàn)場在線測控。利用虛擬儀器配合網絡技術使得工作人員只需要在室內就能實時觀測到其所需測量區(qū)域的具體情況，并對其水域開始較為準確的測量操作。這在另一個方面也節(jié)省了不少人力資源，并減少物力資源的投入。虛擬儀器能夠進一步的擴大其水域測量的面積，并且實現(xiàn)動態(tài)的監(jiān)測，同時其可以將感受到的相應遙感圖片用定量來進行有效描述，進而更加迅速的去進行數(shù)據的采集，這種技術所采集出來的數(shù)據能夠更好地對專家所進行的學科研究提供參考。同時虛擬儀器網絡功能還能夠開展無人值守的區(qū)域觀測，在其工具箱中增加電子郵箱等功能使其數(shù)據能夠通過網絡技術直接進行傳輸。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據出現(xiàn)異常，其虛擬儀器的網絡功能就可以通過網絡平臺將其變化的情況直接發(fā)送給固定的觀測站臺，從而使得觀測站臺能夠第一時間的去安排檢測人員在現(xiàn)場進行勘察。進一步的去發(fā)現(xiàn)問題及時的去解決問題。

3 結束語

綜上所述，虛擬儀器在水利測量中的廣泛應用不僅大幅度地提高其測量的效率，也不斷的強化其數(shù)據的精準性，同時能夠更好地降低人力投入，充分的利用物理資源。將虛擬儀器與常規(guī)的水利測量儀器進行連接，還能保證其數(shù)據的精準程度，同時使其整體測量系統(tǒng)更加的多樣。由此可見，虛擬儀器技術能夠更好地推進水利測量的未來發(fā)展，為其水利的具體研究提供切實有效的科學依據。

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（作者單位：浙江省水利水電勘測設計院）