馮振洲 陳學東 陳靖文
1. 湖北省十堰市水文水資源勘測局 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局 湖北 恩施 445000
水文測驗工作的開展,在防汛抗旱、水利規(guī)劃等不同領域發(fā)揮出一定的作用,能夠有效提高水資源的綜合利用效能。新時代,在水文測驗工作進行時,需打造智能水文測驗系統,對自然災害進行主動預防,從而促進水利事業(yè)高質量建設發(fā)展。
智能測控技術主要是對計算機、互聯網、無線通信、GPS測量技術的融合,完成預期測量輔助工作,實現對精準時間段內待測流域的水文狀況測量控制,便于工作人員對水文實際情況進行全面掌握。
通過對智能測控技術分析可知,它主要分為手動與自動類型,在自動運行過程中,需進行手動操控輔助,以保證水文測驗工作的可靠性,實現對觀察流域水文測驗情況。目前,智能測控技術主要包含:纜道流量、泥沙測定等子系統,在智能監(jiān)控、變頻技術、網絡技術的應用中,能夠發(fā)揮出智能測控技術的應用優(yōu)勢。
水文測驗系統運行時,需基于計算機網絡信息技術,合理發(fā)揮出智能水文測驗系統應用價值。工作人員對特定河流區(qū)域進行水文環(huán)境測驗時,需選擇合適的測驗時間節(jié)點,保證水文測驗數據,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)護工作、防治工作提供參考材料[1]。
水文測驗系統主要包含以下技術:無線通信技術、纜道流量監(jiān)測技術、變頻技術等,通過該系統的穩(wěn)定可靠運行,可實現對河流中泥沙含量、水體流速的精準測驗,將測驗的數據誤差區(qū)間控制在一定范圍內。智能水文系統分為手動與自動兩種運行模式,在自動運行階段,系統完成對監(jiān)測流域的水文信息收集,并對其數據進行分析歸納,繪制相關水文圖形報告,便于工作人員進行查閱與核對。鑒于河流汛期的不穩(wěn)定性,在對河流水文測驗工作開展時,不可完全依賴自動運行模式,需進行手動操控系統,實現對河流水文數據的精準采集,保證數據采集的真實性與準確性,為河流治理、災害防治提供可靠資料。
通過對智能水文測驗系統進行分析可知,在智能測控技術實際應用時,主要由硬件設備與軟件系統組成,而硬件設備在進行設計應用時,依據河流水文測驗工作要求,可分為岸上與水下硬件組成部分。
(1)岸上硬件設備
在水文測驗工作開展時,為保證智能測控技術應用可行性,需合理設計岸上硬件設備,如計算機測控、數模通訊、電力設備、動力設備等。在對智能測控技術的岸上設備進行設計時,需從以下領域入手,保證其岸上設備的運行安全性。
其一,在對岸上硬件設備設計時,需開展模塊化設計,因為岸上的硬件設備較多,為保證硬件設備的整體運行穩(wěn)定性,應當依據設備的運行特性,設定不同功能的運行硬件模塊,并對不同硬件模塊進行詳細標注,為后期檢查維修工作提供便利。維護人員可根據電腦檢測,快速判斷出模塊故障,提高硬件設備的運行可行性與安全性[2]。
其二,工作人員在進行設計時,需保證可利用計算機系統,完成對岸上硬件設備的全面控制。為達到預期控制工作目標,需保證計算機系統更加穩(wěn)定可靠,可抵御外界干擾。
其三,岸上硬件設備需具備一定安全性與穩(wěn)定性,提供智能測控系統的整體運行效率,發(fā)揮出智能測控技術的實際應用價值,為后續(xù)河流水文測驗工作開展鋪墊基礎。
其四,在對岸上硬件設備設計時,需保證硬件系統單位整體運行可靠性,實現對被測河流的泥沙含量、水流速度進行實時監(jiān)控,并對監(jiān)控數據信息進行及時處理傳輸,保證水文測驗工作開展的有效性。岸上硬件設備在運行過程中,若出現小的問題,需保證硬件設備的整體運行可行性,確保測控所得數據的準確性與可靠性,為后期河流監(jiān)測與治理工作提供參考。
(2)水下硬件設備
智能測控技術在進行水下硬件設備設計時,可利用微電腦系統進行控制。微電腦系統的運行,可完成對水下測控硬件設備的有效控制,保證其設備傳感器的穩(wěn)定運行,提高傳感器采集數據的準確性與可靠性。同時,微電腦系統運行過程中,可主動削弱不同信號之間產生的電磁干擾,因為,傳統硬件設備在運行時,主要通過短波進行信息傳輸。在智能測控技術的應用下,可基于數據編碼對收集數據進行轉化,利用高頻發(fā)射器,將其數據快速傳輸到主機系統當中。
智能測控水下硬件設備的應用,不僅提高了數據傳輸的安全性,同時有效提升了數據傳輸的時效性。為充分發(fā)揮出智能測控技術的應用優(yōu)勢,設計人員在進行硬件設備設計時,可將短波傳輸技術與高頻通信技術進行有效結合,提高水文測驗數據傳輸的安全性與可靠性,提高水文測驗工作的整體開展效率。
在智能測控技術應用時,為保證測控技術發(fā)揮出一定效能,需對系統軟件設計方案進行合理優(yōu)化完善,進而達到預期軟件設計應用效果。以下主要針對硬件控制程序與報表程序設計進行分析。
(1)硬件控制程序
為保證岸上與水下硬件設備得到有效控制,需基于智能測控技術的應用基本要求來開展硬件控制程序設計,如相關程序設計人員,基于Visual Basic程序語言系統,完成對硬件程序的設計編程,有效提高智能測控系統的整體運行可靠性與安全性,保證水文測驗數據的可信度與準確性。
在硬件控制程序系統運行過程中,需保證系統運行顯示界面,可直接反饋出系統相關設備的實際運行狀況,保證硬件設備得到有效控制,主動消除系統運行漏洞,提高設備運行的安全性與穩(wěn)定性。硬件控制程序運行過程中,需對系統運行參數、系統參數進行實時監(jiān)控,保證系統的整體運行可靠性。
技術人員在進行硬件控制程序編程時,需考量操作人員的實際工作現狀與工作習慣,保證設計操作系統具有一定便利性與安全性,可有效提高操作人員的工作質量與效率。硬件控制程序可依據操作方式的不同,將其分為手動模式與自動模式,操作人員在對系統操作界面進行觀察過程中,需依據水文測驗數據的變化,選擇合適的操作模式,保證系統繪制出準確可靠的水文斷面圖,為后續(xù)河流治理工作提供參考數據。
工作人員在進行信息指標設計時,需依據被測河流的真實數據,在不同的河流區(qū)域,設定流速信號指示燈、河底信號指示燈、水面信號指示燈,不同的指示燈信號,標志著不同的信息,工作人員收到相關指示燈信號后,則可快速做出指令調整,及時啟動系統,收集更加準確可靠的數據信息,為河流洪峰災情預警提高準確真實數據。為達到預期系統運行效果,設計人員在進行系統設計時,需有效提高系統運行的自動化程度,合理引進先進的計算機系統與人工智能技術,通過大數據技術的處理,保證系統整體運行的可靠性與安全性,為操作人員提供工作便利,完成高效的數據采集,保證河流水文測驗工作開展的質量與效果。在系統實際運行過程中,操作人員需對系統指示燈進行故障判斷,確保系統所有運行故障得到很好解決,才可啟動系統,開展水文測驗工作,避免由于系統故障導致水文測驗數據出現偏差。
(2)報表程序設計
在水文測驗進行智能測控技術應用時,為保證軟件系統的整體應用可行性與合理性,需進行報表程序設計,以保證智能測控技術得到合理應用。工作人員在進行報表程序設計時,應當嚴格遵守行業(yè)規(guī)范與技術標準,對不同計算機系統的報表特征與類型進行分析,找出計算機系統的差異性,確保報表程序設計方案可行性與穩(wěn)定性。工作人員依據該系統進行簡便操作,則可快速收集相關數據資料,以保證水文測驗工作開展的有效性。鑒于水文測驗工作的動態(tài)變化,在報表程序設計時,需依據工作要求進行設計,保證系統包含以下功能:水域流量測驗、測量數據轉化、流速橫向數據分析等,針對水文動態(tài)變化完成測驗工作,提高水文測驗工作可靠性。
綜上所述,本文對水文測驗中智能測控技術的應用進行闡述,旨在闡明智能測控技術應用的可行性與必要性。在智能水文測驗系統架構階段,需保證硬件設計與軟件設計方案的可行性,合理發(fā)揮出水文測驗工作的現實價值。