劉鑫鈺

摘要：隨著經(jīng)濟以及社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，數(shù)字化監(jiān)控模型已廣泛應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域。數(shù)字化在水資源監(jiān)測中的應(yīng)用，將提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性和效率，改變監(jiān)測的質(zhì)量和效果，轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的水資源監(jiān)測模式側(cè)重于收集和分析信息的模式，對水資源進行綜合監(jiān)測和檢測，加快水資源監(jiān)測的發(fā)展進程。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;水資源;監(jiān)測模式

基于經(jīng)濟社會的發(fā)展和信息技術(shù)的進步，出現(xiàn)的很多新技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，提高了信息交換和傳輸?shù)男省Ｋ乃Y源的監(jiān)測和管理對于發(fā)展水利產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要，除了需要向水利管理部門提供與水管理有關(guān)的數(shù)據(jù)和信息外，監(jiān)管部門也必須向其他與水有關(guān)的企業(yè)提供信息服務(wù)。因此，在新的發(fā)展階段，加強水文水資源監(jiān)測模式的探索，充分利用這些模式具有十分重要的意義?，F(xiàn)代信息技術(shù)加快了水文水資源監(jiān)測的數(shù)字化進程，提高了水文水資源監(jiān)測能力，使之能夠更好地適應(yīng)社會經(jīng)濟的發(fā)展。

一、水文水資源監(jiān)測的必要性分析

水文水資源監(jiān)測的目的是探測水資源的變化，評價水資源的質(zhì)量，從而獲得相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為國家和國家政府的使用提供科學(xué)依據(jù)。自水資源管理與保護開展以來，通過監(jiān)測收集到的資源開發(fā)利用的重要數(shù)據(jù)和信息不勝枚舉。考慮到目前水文水資源監(jiān)測的趨勢，當(dāng)前水資源短缺、環(huán)境污染和洪澇災(zāi)害等問題繼續(xù)阻礙著社會經(jīng)濟發(fā)展和生產(chǎn)生活順利進行。為了有效利用和管理水資源，應(yīng)努力提高水資源監(jiān)測的水平和質(zhì)量，這是水資源管理和保護的基礎(chǔ)和前提。

二、數(shù)字化水文水資源監(jiān)測設(shè)計原則

在當(dāng)前發(fā)展階段，為了促進水文水資源監(jiān)測的發(fā)展，結(jié)合我國的實際情況，制定了相關(guān)的法律法規(guī)，為我國水資源監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。數(shù)字化水文水資源監(jiān)測設(shè)計必須遵循一定的原則，以保證整體的科學(xué)性。

（一）可靠性原則

傳感器是保證水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)順利運行的關(guān)鍵，為此在實際系統(tǒng)運行中需要將一些傳感器安裝在外部環(huán)境中，外部環(huán)境會對傳感器產(chǎn)生一定程度的影響，因此必須配備適當(dāng)?shù)谋Ｗo裝置，以減少惡劣天氣對傳感器的影響，進而完善系統(tǒng)，對系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，確保整個系統(tǒng)在雨天或無人操作時能正常執(zhí)行數(shù)據(jù)采集功能。

（二）實用性原則

水文水資源管理工作涉及許多項目、人員和管理問題，由于員工專業(yè)素質(zhì)不同等原因，操作系統(tǒng)需要良好的人機界面，降低操作難度，使各項數(shù)據(jù)的顯示更加直觀。此外，系統(tǒng)還應(yīng)具有自故障診斷功能，提升監(jiān)測系統(tǒng)整體實用性。

（三）經(jīng)濟性原則

為了擴大數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)的使用范圍，必須考慮到這些系統(tǒng)的經(jīng)濟成本。在考慮到系統(tǒng)的先進性和科學(xué)性，設(shè)計者必須選擇性價比高的技術(shù)，并利用有效的資源來實現(xiàn)更高的性價比。

三、數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)研究

（一）結(jié)構(gòu)分析

1.傳感器模塊

傳感器設(shè)備主要用于數(shù)據(jù)采集。水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)通常包括降雨傳感器和水位傳感器。水文統(tǒng)計是降雨資料的重要來源，降雨分析可用于計算該地區(qū)未來的降雨變化，并將管理工作建立在預(yù)防干旱及洪澇災(zāi)害的基礎(chǔ)上。水文水資源信息的發(fā)展廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉和管理，根據(jù)水位變化數(shù)據(jù)選擇合適的灌溉方法并確定是否需要給水和排水。當(dāng)前階段在我國應(yīng)用最為廣泛的是自動水位傳感器。

2. 主控制器模塊

水文水資源監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分是主控制器，它決定著整個系統(tǒng)的運行性能。主控制器與其它模塊相連進行數(shù)據(jù)存儲和控制，微處理器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，提高數(shù)據(jù)處理的精度。

3. 通信模塊

數(shù)據(jù)傳輸主要包括有線傳輸和無線傳輸，無線傳輸是目前數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)中最常見的，它不受地形和自然環(huán)境的影響，能滿足環(huán)境對于技術(shù)的需求?，F(xiàn)階段有多種類型無線傳輸模塊，其中大部分是GPRS通信模塊，其具有快捷、兼容性強、價格低廉、全面的優(yōu)點，且能耗相對較小，能更好地滿足系統(tǒng)技術(shù)要求。

4.電源模塊

水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)多在室外，電纜安裝成本較高。為了降低工程造價和工程難度，通常采用太陽能電池供電時，除電壓、容量、溫度等指標(biāo)外還有必要考慮其在潮濕環(huán)境下的運行情況。在室外工作時，對供電系統(tǒng)供電的耐久性和降低功耗有著更高的要求，可以選擇分區(qū)管理，以確保電池在陰雨環(huán)境中為系統(tǒng)的正常運行提供可靠的電能。

（二）數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)

1.水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器、通信、控制器器等模塊實時監(jiān)測降水量，收集、處理有關(guān)水文資料，并根據(jù)水文發(fā)展情況，將資料傳送至相關(guān)部門，進行分析，以確定是否應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧．?dāng)出現(xiàn)河流和湖泊的水位低于警戒水位的情況，必須提前根據(jù)水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進行分析，采取適當(dāng)?shù)拇胧?當(dāng)檢測上游河流存在持續(xù)高降水量時，應(yīng)做好洪水的預(yù)防，提前打開閘口，避免洪水災(zāi)害的發(fā)生。

2.數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)還應(yīng)具有“信息擴散”功能。相關(guān)的網(wǎng)頁制作技術(shù)人員可以在網(wǎng)頁上傳播水文信息，通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為用戶通過相關(guān)的數(shù)據(jù)，保證其可以隨時了解當(dāng)?shù)氐乃Y源情況，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。

結(jié)論：

數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)是在信息技術(shù)發(fā)展的框架下開發(fā)和發(fā)展起來的，在水利行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)具有多種功能，如監(jiān)控數(shù)據(jù)、搜索、報警等，為相關(guān)人員的使用創(chuàng)造了便捷條件。

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