張楠

摘要：在水利現(xiàn)代化建設(shè)的過(guò)程中，水文現(xiàn)代化是非常重要的。在采集、測(cè)算水情信息的過(guò)程中，加強(qiáng)水文信息的數(shù)據(jù)傳遞和管理是非常重要的，可以將傳統(tǒng)的水文信息逐步轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代化的水文信息，將自動(dòng)監(jiān)測(cè)的領(lǐng)域擴(kuò)大，讓自動(dòng)采集傳輸實(shí)現(xiàn)。本文重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)代水文信息技術(shù)在水情遙測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究，以供參考。

Abstract： Hydrological modernization is very important in the process of water conservancy modernization. In the process of collecting and measuring hydrological information， it is very important to strengthen the data transmission and management of hydrological information. The traditional hydrological information can be gradually transformed into modern hydrological information， and the field of automatic monitoring will be expanded to realize automatic acquisition and transmission. This paper focuses on the analysis and research of the application of modern hydrological information technology in hydrological telemetry for reference.

關(guān)鍵詞：水情遙測(cè);水文信息技術(shù);傳感器;采集;RTU

Key words： hydrological telemetry;hydrological information technology;sensor;acquisition;RTU

中圖分類(lèi)號(hào)：TV12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）24-0217-02

1? 水情遙測(cè)系統(tǒng)的概述

水情遙測(cè)系統(tǒng)主要是通過(guò)自動(dòng)化水文傳感設(shè)備、遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備、遙測(cè)終端等現(xiàn)代化信息系統(tǒng)進(jìn)行傳統(tǒng)水文信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集，其中主要包含兩個(gè)部分：信息中心和遙測(cè)站。遙測(cè)站主要利用水文傳感器、太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、遙測(cè)終端以及通訊模塊等自動(dòng)化技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。在信息中心當(dāng)中可以獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)并且利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)讓水文信息的發(fā)布應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，以下為水文遙測(cè)信息采集的具體流程。

2? 現(xiàn)代水文信息技術(shù)在水情遙測(cè)應(yīng)用中的必要性分析

具體分析現(xiàn)代水文信息技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)在信息傳輸、發(fā)布、決策的過(guò)程中依然有很多不足之處，主要由于很多區(qū)域現(xiàn)代水文信息采集的過(guò)程中水情站的設(shè)備相對(duì)較為落后，在進(jìn)行信息預(yù)測(cè)和發(fā)布的過(guò)程中準(zhǔn)確性和及時(shí)性相對(duì)較差。在進(jìn)行信息數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，很多水文站依然使用原有的傳統(tǒng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測(cè)，費(fèi)力費(fèi)時(shí)，而且很多區(qū)域水情遙感站相對(duì)較少，在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中無(wú)法符合整體的水平監(jiān)測(cè)需要。很多觀測(cè)員沒(méi)有接受?chē)?yán)格的培訓(xùn)，實(shí)際業(yè)務(wù)能力無(wú)法達(dá)到要求，嚴(yán)重的影響了水文監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)采集。另外很多水文站沒(méi)有科學(xué)的把固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)和移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間進(jìn)行結(jié)合，在水情信息采集的過(guò)程中產(chǎn)生了一定的技術(shù)缺陷。

在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，很多現(xiàn)代水文信息站的傳輸主要使用的是非實(shí)時(shí)的傳輸技術(shù)，造成信息中心產(chǎn)生信息滯后的問(wèn)題，造成水文信息監(jiān)測(cè)和遙測(cè)的實(shí)效性出現(xiàn)影響。

3? 現(xiàn)代水文信息技術(shù)在水情遙測(cè)中的應(yīng)用

3.1 水文傳感器

水文監(jiān)測(cè)站方面有很多各種各樣的水文監(jiān)測(cè)傳感器，對(duì)相關(guān)的水文信息進(jìn)行采集，比如說(shuō)水位傳感器、水質(zhì)傳感器、雨量傳感器等，主要監(jiān)測(cè)潮位、河流水位、地下水位、蒸發(fā)量、降雨量等。比如說(shuō)，雨量傳感器就可以分為0.2毫米、0.5毫米兩種量程，用于自動(dòng)采集雨量，轉(zhuǎn)變了原有量筒桶測(cè)量、人工自記紙的方式。由于當(dāng)前現(xiàn)代化技術(shù)水平的進(jìn)一步提高，水位傳感器的數(shù)量也越來(lái)越多，主要有超聲波式、壓力式、浮子式、雷達(dá)等，由于流域環(huán)境系統(tǒng)要求各有區(qū)別，在水文預(yù)測(cè)的過(guò)程中采取的水文傳感器也各不相同，通過(guò)多年的實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用最為廣泛的是超聲波水位計(jì)以及浮子式水位計(jì)。

3.2 遙測(cè)終端（RTU）

遙測(cè)終端（RTU）主要用于對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和傳感器進(jìn)行監(jiān)視以及測(cè)量，在獲得雨量、水位等信號(hào)之后將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使之在通信媒介當(dāng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)變，接著將數(shù)據(jù)從無(wú)線模塊當(dāng)中進(jìn)行傳播，使其向水情中心當(dāng)中送入。水情遙測(cè)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中主要有混合式、應(yīng)答式、自報(bào)式三種。在水情中心報(bào)信通信的過(guò)程中主要通過(guò)定時(shí)自報(bào)的方式進(jìn)行工作。在測(cè)站當(dāng)中可以對(duì)分中心的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，依照分中心的指令合理的進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)頻率的設(shè)置，完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)匯報(bào)。

3.3 通訊模塊

通訊模塊主要用于傳輸數(shù)據(jù)。在遙測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中通訊組網(wǎng)的方式多種多樣，主要包含了混合通訊以及單一通訊兩種方式。一般在通信的過(guò)程中主要是用GPRS、無(wú)線超短波、衛(wèi)星通信等，主要是將它們單獨(dú)形成水利數(shù)據(jù)遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)前在通訊方式方面主要使用的是GPRS，這樣可以確保數(shù)據(jù)的完整性和實(shí)時(shí)性，在測(cè)站系統(tǒng)當(dāng)中可以進(jìn)行主信道和備用信道的切換，主信道處于長(zhǎng)期值守的狀態(tài)而備用信道處于休眠的狀態(tài)，如果主信道無(wú)法進(jìn)行通訊，就將備用信道啟用，備用信道在啟用的過(guò)程中，直到主信道恢復(fù)之后再次處于休眠的狀態(tài)。

3.4 太陽(yáng)能電源系統(tǒng)

太陽(yáng)能電源系統(tǒng)主要是利用太陽(yáng)能發(fā)電板和蓄電池之間進(jìn)行結(jié)合，保證系統(tǒng)的供電，太陽(yáng)能電源應(yīng)用非常廣泛，可以將交流電供應(yīng)時(shí)出現(xiàn)的不足之處有效的解決，不會(huì)受到環(huán)境的限制。在使用的過(guò)程中，設(shè)置更為靈活。

3.5 信息中心

水情信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，需要使用到實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、信息采集處理平臺(tái)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，有效地對(duì)水文信息進(jìn)行采集、顯示、發(fā)布，對(duì)遙測(cè)站進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和管理，實(shí)時(shí)向用戶提供相應(yīng)的防汛水情信息。另外還需要注意有效的對(duì)各個(gè)地級(jí)市的水情信息進(jìn)行整合，形成以省為單位或者以全國(guó)為單位統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)的發(fā)布監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)區(qū)域的降雨量等進(jìn)行統(tǒng)一的管理，實(shí)時(shí)對(duì)江河湖泊的流量水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為后續(xù)防汛抗旱的決策打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4? 水情遙測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展分析

我國(guó)華東地區(qū)某市水情信息遙測(cè)站在2000年建立起來(lái)，主要使用的是澳大利亞的設(shè)備，形成了一個(gè)國(guó)家防汛指揮中心的示范區(qū)。水情信息每隔5分鐘向防汛指揮站點(diǎn)傳送一次，在15分鐘之內(nèi)就能將所有的信息進(jìn)行處理，并且向信息中心庫(kù)當(dāng)中送入，最終向省中心和國(guó)家?guī)飚?dāng)中傳輸。這樣通過(guò)多年的發(fā)展，這套系統(tǒng)運(yùn)行越來(lái)越穩(wěn)定，已經(jīng)初具規(guī)模，為該市的水文資料收集打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在該市一共設(shè)定了163個(gè)水文遙測(cè)站，主要在5個(gè)縣市當(dāng)中進(jìn)行平均分布，與此同時(shí)還設(shè)立了21個(gè)國(guó)家級(jí)示范遙測(cè)站。這些數(shù)據(jù)遙測(cè)站，在建立之后進(jìn)行水情預(yù)報(bào)的過(guò)程中，信息化水平逐步提高，而且在更換更先進(jìn)的水文傳感器之后，精度進(jìn)一步增長(zhǎng)，將數(shù)據(jù)精度不足等問(wèn)題有效的解決，通過(guò)太陽(yáng)能電池與供電系統(tǒng)相結(jié)合，將偏僻區(qū)域設(shè)備的供電問(wèn)題有效的解決。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中已經(jīng)逐步開(kāi)始使用GPRS，這樣可以確保數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中穩(wěn)定性，而數(shù)據(jù)采集平臺(tái)使用的主要是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣讓數(shù)據(jù)管理的難度逐步減少。在水文信息整理編制的過(guò)程中相關(guān)軟件逐步更新，已經(jīng)逐步完成了自動(dòng)化數(shù)據(jù)整編工作，在發(fā)布數(shù)據(jù)的過(guò)程中也由原來(lái)的單一報(bào)訊信息發(fā)布逐步設(shè)立了手機(jī)水文信息查詢體系，可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)地圖化地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀的展現(xiàn)。信息中心和遙測(cè)站在發(fā)展的過(guò)程中，逐步解決了手工觀測(cè)手工記錄的歷史。

5? 結(jié)束語(yǔ)

水情遙測(cè)系統(tǒng)在現(xiàn)代化發(fā)展的過(guò)程中，逐步開(kāi)始對(duì)現(xiàn)代化的水文信息技術(shù)進(jìn)行使用。對(duì)水文傳感器進(jìn)行使用的過(guò)程中，能夠?qū)λ臄?shù)據(jù)進(jìn)行精確的采集，利用通信網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程遙測(cè)終端讓信息傳輸更穩(wěn)定。智能化技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中也讓信息處理更為準(zhǔn)確，水文預(yù)報(bào)實(shí)時(shí)性進(jìn)一步提高?，F(xiàn)代化水情遙測(cè)系統(tǒng)在建立之后，讓遙測(cè)站點(diǎn)的管理效率提高，減少了遙測(cè)站點(diǎn)管理過(guò)程中人工操縱的部分，進(jìn)一步降低了運(yùn)營(yíng)成本。在此過(guò)程中還能對(duì)水利調(diào)度信息和水文信息進(jìn)行及時(shí)整合，為我國(guó)現(xiàn)代化水情遙測(cè)系統(tǒng)建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，相關(guān)人員在此過(guò)程中一定要重視，有效的讓水文信息技術(shù)水平提高，保證信息數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和在線率，對(duì)水文數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行完善，在防汛和抗旱的過(guò)程中，更好、更準(zhǔn)、更快。

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