论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的发展，水利、水电等各项工程的建设越来越多，对于水文测验的要求也不断提高，随之而来的是测验难度的增大。传统的手工测验放大已经不再适合时代的发展，各种新技术的出现为工作带来了极大的效率和准确性。本文将对水文测验中智能测控技术的应用进行分析，希望对今后相关内容的研究提供借鉴。
关键词：水文测验；智能测控技术；应用；构建策略
前言
我国在水文测验工作上的测验方法相对落后，大多采用手工实现对数据的测定和记录。而测验数据的准确性，受到人为因素的影响，而且往往由于人工测验方式需要的时间较长，在有些情况下无法满足防汛工作的需要。另外，由于人工测验方法需要工人到河中采集数据，所以也使得测验工作存在一定的危险性[1]。随着水文测验工作步入全新的时代环境，改进传统的测验手段与方法，采用先进技术开展当前工作，成为水文测验人员必须努力认真开展的一项工作[2]。就目前各种新型技术在测验中的具体应用来讲，智能测控技术与工作系统是尤为有效的一类，因此，测验人员纷纷将研究的重点置于智能测控技术，并开始将其应用到工作中，为应对新的测验形势作出了极大的帮助。
1 智能测控技术与其应用必要性分析
1.1 技术理论概述
智能测控系统主要是在充分运用计算机技术的基础上，结合无线通信技术以及变频技术等形成的针对缆道流量和泥沙进行测定的智能化系统[3-4]。该系统具有对数据的采集和传输的功能，同时能够对数据进行分析和计算，进而将计算结果进行科学的存储，为日后的调用提供基础。通过智能测控应用系统，能够实现对仪器仪表的精确定位，对复杂的测量情况进行清理，对流量和泥沙能够进行自动测量、并且生成测量结果，对于出现的定位误差能够自动进行修复。
在该系统中，提供了自动测控和手动测控两种功能，手动方法普遍地应用于对自动方式进行掌控管理，以配合开展自动监控所难以实施的工作，或者对自动工作结果进行分析整理，进而推动水文测验工作对于各方面数据的精准收集与整合。自动手段则是由各种专业的智能设备与智能系统，对某一流域水文状况进行监控观察，以获得该流域水文状况的资料。单就智能监控所应用的技术与系统来讲，主要包括泥沙测定系统、缆道流量测量系统，以及计算机监控技术、变频技术、网络传输技术、无线通信技术等几方面，这些技术的应用可以是吸纳对于流域内水流速度与泥沙含量等水文数据的有效测量。另外，系统能够自动实现对数据的合理性检查，针对不确定的结果，对于其不确定的程度进行测算和明确，进而为信息的使用者提供更為精确的数据。由于水流的变化情况十分复杂，在特殊的情况下不适合使用自动测控功能，这时则可以利用手动模式进行测算，这样能够保证系统在任何环境下都能够得到充分的利用。
1.2 技术应用必要性
水文测验工作所收集的流域内某一时间或阶段的水文状况，将直接作为水文工作部门进行水资源规划、防洪抗旱等工作的依据，指挥各项工作的开展，具有十分重要的意义，工作人员必须要全力维持该工作的高水平、顺畅运转，以保证避免影响其他工作的开展。
但是，目前，此项工作受到来自工程建设、人为因素以及工作精准度要求等方面的影响，这使得传统的人工测验与分析工作，既难以应对当前工作效率要求，也难以达到对所需资料收集与整合的精准度和全面性，进而影响到其他工作的开展，利用智能监控技术辅助此工作的开展势在必行。
2 水文测验中智能测控系统构建策略
水文测验部门对智能测控技术进行应用，必须要认真整合硬件与软件方面的要求，做好对于测控系统的优化构建，以保证水文测验工作顺利的开展。下面就从软件以及硬件这两个方面，谈论一下智能测控系统的具体构建策略[5]：
2.1 软件方面构建策略
在软件方面对智能测控的系统进行构建，以保证智能测控技术的有效应用，主要是对报表与控制硬件的程序进行编制设计，进而为数据的收集、整合、分析、储存，以及各部分硬件的运作，提供有效的规范约束，以保证水文测验各项工作的顺利开展。
1）报表程序编制。编制人员需要立足现有的水文测验行业规范、程序设计标准，致力于提高报表数据的精准度及可控、可操作性，保证报表操作在机算与人算方面同样适用的特性。报表程序应具备历次测量数据查询、水深横向分布图与流速横向分布图的输出、流量测验计算表与成果表的打印等功能。
2）硬件控制程序编制。硬件控制程序采用VB编程，能够确保界面友好、便于操作，使图形显示功能得到充分利用，从而直观形象的反映系统的实时运行状态。硬件控制程序的主要功能菜单包括系统参数、系统校正、运行参数、数据分析、实时监控等内容。硬件控制程序进行设计的过程中，应当对操作人员的操作习惯进行充分的考虑，以此更加便于操作人员的操作[6]。同时，要尽量提高系统的自动化水平，通过操作人员使用鼠标进行点击，则能够实现整个系统的测量过程，要求不需要繁琐的操作，便能够实现对数据的有效测量和记录，同时系统在测量过程中应能够自动判断信号是否出现故障，并能够去除信号颤抖，以保障测量结果的准确性。
2.2 硬件方面构建策略
设计人员在为智能测控系统进行硬件设计时，主要应当以岸上以及水下两个部位的硬件工作为依据，进行设计工作，以保证水文测验人员实现对于流域各项水文特征的全面掌握。
1）岸上部位设计。水文系统的岸上部分则主要是由计算机测控、电动动力以及数据通讯转换等单位组成，主要包括以下几个方面的特点：第一，模块化设计是岸上硬件系统的核心部分，不同的单元视为不同的模块，具有清晰、明了的特点，出现的问题能够及时得到有效的解决。第二，岸上系统的运行时通过计算机的控制来完成的，因此其能够有效的促进计算机系统的不断升级。第三，在岸上系统运行的过程中，在保证基本的稳定性能的同时，同时也具备了一定的防雷和抗干扰的能力，能够有效的促进系统运行的速度，实现对整个系统程序的优化。第四，运行岸上硬件系统，则能够凭借每个单元模块不同的传输信号，对河流中的泥沙、河水流速等进行实施的检测和数据记录，对于各种意外情况也能够有效的做出判断，完成数据的采集和处理，不会影响数据的完整性。
2）水下部位设计。设计人员对水下硬件进行设计，是以微电脑为主，构建控制系统，并由微电脑全权承担对传感器的具体信号进行收集与控制的工作，以避免信号传输中出现时序混乱的问题。同时，微电脑还要借助于硬件控制的程序软件，保证各种信号传输的独立性，以避免信号之间的相互干扰[7]。此外，设计者还可以要将短波通信以及高频发射电路应用于水下部位的硬件建设中，前者用来对信息进行传递，后者则对收集到经过微电脑的编码处理的各项数据进行传输，以保证信息传输的安全性、完整性、准确性，从而与微电脑配合完成水下的水文状况的智能测控。
3 结论
水文测验在水文工作中占据着基础地位，事关国家和人民的利益，做好测验工作势在必行。因此，水文测验人员必须加强对于智能监控技术的研究与利用，以借助此项技术辅助测验工作的高效顺畅开展，实现对于当前测验形势的全方位有效应对。
参考文献：
[1]罗蔚.基于GPS/GPRS的智能测控器的设计与实现[D].导师：方康玲.武汉科技大学，2009.
[2]郝万军，朴官宝.智能测控技术应用在水文测验中的探讨分析[J].吉林农业，2012（1）.
[3]林永君，杨春来. 基于GPRS的远程监控系统的研究与实现[J].化工自动化及仪表，2011（11）.
[4] 张祥其.智能测控技术应用在水文测验中的探讨分析[J].吉林农业·C版，2012（1）.
[5] 刘训华，高栋材 .智能测控技术在水文测验中的应用[J].江西水利科技，2005（1）.
[6] 彭力，李稳，白淳 .基于 PC的嵌入式柔性智能测控技术[J].河北理工学院学报，2002（21）.
[7] 罗杰，段建民，陈建新 .网络化智能测控技术分析与展望[J].微计算机信息，2005（22）.
关键词：水文测验；智能测控技术；应用；构建策略
前言
我国在水文测验工作上的测验方法相对落后，大多采用手工实现对数据的测定和记录。而测验数据的准确性，受到人为因素的影响，而且往往由于人工测验方式需要的时间较长，在有些情况下无法满足防汛工作的需要。另外，由于人工测验方法需要工人到河中采集数据，所以也使得测验工作存在一定的危险性[1]。随着水文测验工作步入全新的时代环境，改进传统的测验手段与方法，采用先进技术开展当前工作，成为水文测验人员必须努力认真开展的一项工作[2]。就目前各种新型技术在测验中的具体应用来讲，智能测控技术与工作系统是尤为有效的一类，因此，测验人员纷纷将研究的重点置于智能测控技术，并开始将其应用到工作中，为应对新的测验形势作出了极大的帮助。
1 智能测控技术与其应用必要性分析
1.1 技术理论概述
智能测控系统主要是在充分运用计算机技术的基础上，结合无线通信技术以及变频技术等形成的针对缆道流量和泥沙进行测定的智能化系统[3-4]。该系统具有对数据的采集和传输的功能，同时能够对数据进行分析和计算，进而将计算结果进行科学的存储，为日后的调用提供基础。通过智能测控应用系统，能够实现对仪器仪表的精确定位，对复杂的测量情况进行清理，对流量和泥沙能够进行自动测量、并且生成测量结果，对于出现的定位误差能够自动进行修复。
在该系统中，提供了自动测控和手动测控两种功能，手动方法普遍地应用于对自动方式进行掌控管理，以配合开展自动监控所难以实施的工作，或者对自动工作结果进行分析整理，进而推动水文测验工作对于各方面数据的精准收集与整合。自动手段则是由各种专业的智能设备与智能系统，对某一流域水文状况进行监控观察，以获得该流域水文状况的资料。单就智能监控所应用的技术与系统来讲，主要包括泥沙测定系统、缆道流量测量系统，以及计算机监控技术、变频技术、网络传输技术、无线通信技术等几方面，这些技术的应用可以是吸纳对于流域内水流速度与泥沙含量等水文数据的有效测量。另外，系统能够自动实现对数据的合理性检查，针对不确定的结果，对于其不确定的程度进行测算和明确，进而为信息的使用者提供更為精确的数据。由于水流的变化情况十分复杂，在特殊的情况下不适合使用自动测控功能，这时则可以利用手动模式进行测算，这样能够保证系统在任何环境下都能够得到充分的利用。
1.2 技术应用必要性
水文测验工作所收集的流域内某一时间或阶段的水文状况，将直接作为水文工作部门进行水资源规划、防洪抗旱等工作的依据，指挥各项工作的开展，具有十分重要的意义，工作人员必须要全力维持该工作的高水平、顺畅运转，以保证避免影响其他工作的开展。
但是，目前，此项工作受到来自工程建设、人为因素以及工作精准度要求等方面的影响，这使得传统的人工测验与分析工作，既难以应对当前工作效率要求，也难以达到对所需资料收集与整合的精准度和全面性，进而影响到其他工作的开展，利用智能监控技术辅助此工作的开展势在必行。
2 水文测验中智能测控系统构建策略
水文测验部门对智能测控技术进行应用，必须要认真整合硬件与软件方面的要求，做好对于测控系统的优化构建，以保证水文测验工作顺利的开展。下面就从软件以及硬件这两个方面，谈论一下智能测控系统的具体构建策略[5]：
2.1 软件方面构建策略
在软件方面对智能测控的系统进行构建，以保证智能测控技术的有效应用，主要是对报表与控制硬件的程序进行编制设计，进而为数据的收集、整合、分析、储存，以及各部分硬件的运作，提供有效的规范约束，以保证水文测验各项工作的顺利开展。
1）报表程序编制。编制人员需要立足现有的水文测验行业规范、程序设计标准，致力于提高报表数据的精准度及可控、可操作性，保证报表操作在机算与人算方面同样适用的特性。报表程序应具备历次测量数据查询、水深横向分布图与流速横向分布图的输出、流量测验计算表与成果表的打印等功能。
2）硬件控制程序编制。硬件控制程序采用VB编程，能够确保界面友好、便于操作，使图形显示功能得到充分利用，从而直观形象的反映系统的实时运行状态。硬件控制程序的主要功能菜单包括系统参数、系统校正、运行参数、数据分析、实时监控等内容。硬件控制程序进行设计的过程中，应当对操作人员的操作习惯进行充分的考虑，以此更加便于操作人员的操作[6]。同时，要尽量提高系统的自动化水平，通过操作人员使用鼠标进行点击，则能够实现整个系统的测量过程，要求不需要繁琐的操作，便能够实现对数据的有效测量和记录，同时系统在测量过程中应能够自动判断信号是否出现故障，并能够去除信号颤抖，以保障测量结果的准确性。
2.2 硬件方面构建策略
设计人员在为智能测控系统进行硬件设计时，主要应当以岸上以及水下两个部位的硬件工作为依据，进行设计工作，以保证水文测验人员实现对于流域各项水文特征的全面掌握。
1）岸上部位设计。水文系统的岸上部分则主要是由计算机测控、电动动力以及数据通讯转换等单位组成，主要包括以下几个方面的特点：第一，模块化设计是岸上硬件系统的核心部分，不同的单元视为不同的模块，具有清晰、明了的特点，出现的问题能够及时得到有效的解决。第二，岸上系统的运行时通过计算机的控制来完成的，因此其能够有效的促进计算机系统的不断升级。第三，在岸上系统运行的过程中，在保证基本的稳定性能的同时，同时也具备了一定的防雷和抗干扰的能力，能够有效的促进系统运行的速度，实现对整个系统程序的优化。第四，运行岸上硬件系统，则能够凭借每个单元模块不同的传输信号，对河流中的泥沙、河水流速等进行实施的检测和数据记录，对于各种意外情况也能够有效的做出判断，完成数据的采集和处理，不会影响数据的完整性。
2）水下部位设计。设计人员对水下硬件进行设计，是以微电脑为主，构建控制系统，并由微电脑全权承担对传感器的具体信号进行收集与控制的工作，以避免信号传输中出现时序混乱的问题。同时，微电脑还要借助于硬件控制的程序软件，保证各种信号传输的独立性，以避免信号之间的相互干扰[7]。此外，设计者还可以要将短波通信以及高频发射电路应用于水下部位的硬件建设中，前者用来对信息进行传递，后者则对收集到经过微电脑的编码处理的各项数据进行传输，以保证信息传输的安全性、完整性、准确性，从而与微电脑配合完成水下的水文状况的智能测控。
3 结论
水文测验在水文工作中占据着基础地位，事关国家和人民的利益，做好测验工作势在必行。因此，水文测验人员必须加强对于智能监控技术的研究与利用，以借助此项技术辅助测验工作的高效顺畅开展，实现对于当前测验形势的全方位有效应对。
参考文献：
[1]罗蔚.基于GPS/GPRS的智能测控器的设计与实现[D].导师：方康玲.武汉科技大学，2009.
[2]郝万军，朴官宝.智能测控技术应用在水文测验中的探讨分析[J].吉林农业，2012（1）.
[3]林永君，杨春来. 基于GPRS的远程监控系统的研究与实现[J].化工自动化及仪表，2011（11）.
[4] 张祥其.智能测控技术应用在水文测验中的探讨分析[J].吉林农业·C版，2012（1）.
[5] 刘训华，高栋材 .智能测控技术在水文测验中的应用[J].江西水利科技，2005（1）.
[6] 彭力，李稳，白淳 .基于 PC的嵌入式柔性智能测控技术[J].河北理工学院学报，2002（21）.
[7] 罗杰，段建民，陈建新 .网络化智能测控技术分析与展望[J].微计算机信息，2005（22）.