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        水文測驗中智能測控技術(shù)的應(yīng)用分析

        2015-03-24 18:00:12邢杰煒王紅濤呂世新
        河南科技 2015年16期
        關(guān)鍵詞:水文測驗測控水文

        邢杰煒 王紅濤 呂世新

        (1.河南省洛陽水文水資源勘測局,河南 洛陽 471000;2.河南省三門峽水文水資源勘測局,河南 三門峽 472000)

        1 智能測控技術(shù)及其應(yīng)用

        1.1 智能測控技術(shù)概述

        智能測控技術(shù)就是測控人員通過使用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、無線通信設(shè)備等高科技技術(shù)手段作為輔助,組織進(jìn)行流域水文狀況的監(jiān)測工作,這樣能夠很好地實現(xiàn)對于某個地區(qū)在特定時間內(nèi)的流域水文資料的收集以及整合工作,從而可以做到對整個流域內(nèi)水文狀況的精確掌握,及時發(fā)現(xiàn)新的汛情和旱情。

        智能測控技術(shù)中所使用的一些技術(shù)與系統(tǒng)主要包括泥沙測定系統(tǒng)、纜道流量測量系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、變頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及無線通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)。這些高科技技術(shù)結(jié)合在一起使用,能夠很好地對流域內(nèi)的水文情況進(jìn)行測驗,極大地提高了水文測驗工作效率。

        1.2 智能測控技術(shù)的應(yīng)用

        水文測驗工作所得到的資料數(shù)據(jù),水利部門會直接使用它來進(jìn)行后期的水資源規(guī)劃、利用孔防洪抗旱等工作,這對于工作者們進(jìn)行各項水文工作的展開具有十分重要的意義,工作人員必須要全力保證該工作的高水平、高技術(shù)平穩(wěn)安全運(yùn)行,為其他工作的展開做好鋪墊。但是隨著水文測驗中智能測控技術(shù)的普遍應(yīng)用,它也在不斷受著來自外界的干擾,比如說土木工程建設(shè)、人為因素以及工作精準(zhǔn)度等方面的影響。這項工作正在進(jìn)入全新的環(huán)境中,以前傳統(tǒng)的人工測驗與分析工作,不僅難以滿足當(dāng)前工作效率的要求,而且也難以進(jìn)行資料精準(zhǔn)、全面地收集及分析整合工作,進(jìn)而會影響到其他工作的有效開展,所以利用智能測控技術(shù)輔助水文測驗工作勢在必行[1]。

        2 智能測控系統(tǒng)的構(gòu)建措施

        水文測驗部門要實現(xiàn)對智能測控技術(shù)的應(yīng)用,必須要認(rèn)真仔細(xì)地整合相關(guān)硬件與軟件方面的要求,將整個監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計、構(gòu)建,從而保證水文測驗工作在整個智能系統(tǒng)的支持下順利有效地展開。

        2.1 硬件方面的構(gòu)建措施

        專業(yè)設(shè)計人員在進(jìn)行智能監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計時,應(yīng)該主要考慮岸上和水下兩個方向的硬件工作情況,在進(jìn)行設(shè)計時,設(shè)計人員還應(yīng)該對整個流域內(nèi)各項水文特征實現(xiàn)全面的掌握,保證設(shè)計的硬件能夠適用任何一種情況。

        2.1.1 岸上部位的設(shè)計。這個部位的設(shè)計主要是由電動動力設(shè)備、電子計算機(jī)測控設(shè)備以及數(shù)據(jù)的通訊、轉(zhuǎn)換和接收解碼這幾個部分組成的。這幾個部分為智能測控系統(tǒng)提供的信號,一方面要能夠保證整個系統(tǒng)對流速、泥沙含量等進(jìn)行精準(zhǔn)的分析與記錄,保證系統(tǒng)可以實現(xiàn)對死機(jī)、通訊中斷、數(shù)據(jù)信息傳輸錯誤等問題及時應(yīng)對,實現(xiàn)對整個數(shù)據(jù)庫的完整保存和處理。另一方面,設(shè)計人員還要重視對系統(tǒng)中不同功能的模塊化設(shè)計,一定要保證計算機(jī)和硬件系統(tǒng)能夠及時進(jìn)行升級,同時還能夠有效應(yīng)對自然災(zāi)害,比如雷電、強(qiáng)磁場對其造成的干擾。最終使得系統(tǒng)能夠自主進(jìn)行程序優(yōu)化、升級工作,以應(yīng)對水文測驗工作的多樣化需求,保證整個智能測控工作的順利有效展開,實現(xiàn)整個系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、安全性和優(yōu)化性。

        2.1.2 水下部位的設(shè)計。進(jìn)行水下部位的設(shè)計主要是依靠微型計算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計以及構(gòu)建工作,并且微型計算機(jī)承擔(dān)對傳感器的具體信號進(jìn)行收集與控制的工作,這樣能夠有效避免正常工作的時候信號傳輸過程中出現(xiàn)的時序混亂問題。與此同時,微型計算機(jī)還要借助于硬件控制的程序軟件,以此來保證各種信號傳輸?shù)莫?dú)立性,從而避免信號之間的相互干擾,減少工作中不必要的問題出現(xiàn)。設(shè)計人員還可以將短波通信和高頻發(fā)射電路應(yīng)用在水下部位的硬件系統(tǒng)建設(shè)中,短波通信用來對信息進(jìn)行傳遞,高頻發(fā)射電路則是對收集到經(jīng)過微型計算機(jī)的編碼處理的眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,以此保證信息傳輸?shù)陌踩?、完整性以及精確性,繼而和微型計算機(jī)配合完成水下的水文測驗工作。

        2.2 軟件方面的構(gòu)建措施

        在軟件方面進(jìn)行智能測控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是對報表和控制硬件的程序進(jìn)行編程設(shè)計,通過合理有效的編制為測驗數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和儲存等各個部分的運(yùn)作提供有效的規(guī)范約束,為水文測驗各項工作的順利開展提供有效的保障。

        2.2.1 報表程序的編制?,F(xiàn)有的水文測驗行業(yè)都有一定的規(guī)章制度以及程序設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),編制人員應(yīng)該立足于這些規(guī)范之中,努力提高報表數(shù)據(jù)的精確性、可控制性、可操作性,保證報表操作不僅能夠適用于機(jī)器計算,還能夠適用于人工計算。對于以前的水文測量結(jié)果,進(jìn)行有效的整理、儲存,并且應(yīng)用到現(xiàn)在的報表編制中去,將水流流速、水深的橫向分布圖進(jìn)行繪制,還應(yīng)該將各項測驗工作的計算和成果表輸出等功能編制在相應(yīng)的程序之中,能夠及時有效地對整個流域內(nèi)的水文測驗工作進(jìn)行分析。

        2.2.2 硬件控制程序的編制。當(dāng)前我們國家的編制人員主要可以選擇VB程序?qū)τ布刂频某绦蜻M(jìn)行編制,這樣能夠保證人機(jī)界面的友好和諧性,也能夠保證圖形的良好顯示功能和操作功能。這個程序應(yīng)該包括整個系統(tǒng)及其運(yùn)行的參數(shù)設(shè)定、校正和各項數(shù)據(jù)的分析、動態(tài)監(jiān)控等行為的順利展開等,同時編制人員還應(yīng)該將提高測驗工作自動化水平的理念貫徹其中,將程序的操作步驟精簡化,為之后工作的開展打下良好的基礎(chǔ)。

        3 智能測控技術(shù)的發(fā)展

        智能測控技術(shù)在水文測驗工作中的成果是有目共睹的,它的大力推廣應(yīng)用不僅減少了工作人員的工作量,還保證了水文測驗工作的準(zhǔn)確性、安全性和穩(wěn)定性,對水文測驗工作的影響是巨大的。未來,智能測控技術(shù)的發(fā)展步伐是很快的,并且它的應(yīng)用也會越來越廣泛,智能測控技術(shù)在軟硬件兩個方面的構(gòu)建會更加完善,各項操作系統(tǒng)都會更加適用于各種地形的水文檢測工作。智能測控技術(shù)的應(yīng)用給水文測驗工作帶來了質(zhì)的飛躍,相信只要應(yīng)用好這項技術(shù),水文測驗工作就會更加的快速、精確,給水利部門的測繪帶來更大的作用[2]。

        4 結(jié)語

        水文測驗占據(jù)著水文工作中的基礎(chǔ)地位,它測量監(jiān)測的準(zhǔn)確性直接影響著國家和人民的切身利益,所以做好水文測驗工作是極其重要的。這就給水文測驗工作這提出了更大的挑戰(zhàn),只有不斷地利用并研究智能監(jiān)控技術(shù),將智能監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢進(jìn)行分析,保證這項技術(shù)能夠給我們帶來更大的價值,才能讓我們國家的水利建設(shè)達(dá)到一個新的高度。

        [1]羅偉.基于GPS的智能測控器的設(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢:武漢科技大學(xué),2010.

        [2]郝萬軍,蒲冠宇.智能測控技術(shù)應(yīng)用在水文測驗中的探討分析[J].吉林農(nóng)業(yè),2011(12):12-15.

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