本论文是在中-俄(NSFC-RFBR)国际(地区)合作与交流项目：“基于空气、冰与水的物理特性测量冰厚度与力学强度的理论与试验研究(课题编号：60811120556)”、高等学校博士学科点博导类专项科研基金项目：“基于空气、冰与水的物理特性差异检测方法在冰水情信息全天候自动监测领域的应用机理研究(课题编号：20091402110004)”以及黄河水利委员会黄河水利科学研究院技术开发项目“黄河冰情自动监测系统研发与现场试验”等项目资助下进行的一项应用基础研究。我国是水利大国,水利事业随着我国经济的发展而不断发展,成为了国家经济发展和人民安居乐业的重要支柱。水力发电是我国电力能源的重要组成部分,在我国内陆水电资源中,目前可供开发的水电大坝选址大多数位于高海拔的西北、西南高寒地区,结冰对坝体形成的水平静压力是大坝安全运行的巨大“隐患”,并且库区冬季冰层厚度及水位的监测对水库发电、库区周边及上游河道的安全均有着密切的关联,寻求一种工程适用的水电工程大坝冰情自动检测方法与设备是国内外许多水电设计单位与企业一直关注但尚未获得解决的问题。针对这一现状,论文作者和课题组同事与中国水电顾问集团中南设计研究院水情水调公司合作,通过查阅大量的相关资料和进行现场调研,在“基于空气、冰与水物理特性差异的冰水情检测方法’基础上,结合单片机技术、GPRS技术和C#窗体界面编程技术等,设计、研制了一款适合于水电大坝的超低功耗冰情定点连续自动测报系统,并于2010年在云南-四川交接的金沙江上游巴塘地区党恩水电站成功进行了工程应用实验。本论文详细阐述了超低功耗冰情定点连续自动测报系统的设计过程以及对现场采集冰情数据的处理方法,内容包括：1.针对工程试验现场-金沙江上游四川省巴塘县党恩水电站特殊的地理环境特点：低温、地理位置偏僻以及无工业供电等,提出了测报系统应具备无人实时监控、超低功耗、可远程传输数据、发送命令,具有大容量存储空间等功能的系统总体设计方案；2.通过理论分析和实验室仿真,对“基于空气、冰与水电阻差异的冰情检测方法”在川藏高原特殊环境下的适用性进行了基础理论研究；3.基于总体设计方案确定的指导思路,论文详细讨论了现场数据采集系统的硬软件设计过程,包括使用GPRS模块进行远程数据的传输实验,基于UDP传输协议的C#语言冰情监测上位机处理软件；4.针对冰情测报系统现场采集数据存在奇异值而导致冰-水层与冰-空气层界面难以确定的工程难题,引入并编制了基于统计学的“最小二乘变点冰水情数据处理算法”,通过大量实际工程现场采集数据的验证分析,表明这一算法大大提高了冰情现场采集数据处理的准确性,解决了“基于空气、水与冰电阻差异的冰情检测方法”在工程技术转化应用中的一个重要难题。通过对工程应用现场系统运行状态的监测与获取数据的分析,表明本论文所设计的超低功耗冰情定点连续自动测报系统达到了预定的设计指标,实现了各项预定的系统功能；运行试验结果还表明,这一系统结构简单,成本低,具有友好的上位机人机交互界面,可以方便的进行远程数据提取和控制,可以为河道、水库大坝等野外恶劣工作环境下的冰水情数据定点连续自动监测提供一种可行的技术办法。但是,对设备运行状况以及后期数据的分析也发现了本系统还存在一些问题与不足,论文对这些问题产生的原因进行了分析,也对今后的改进和完善提出了看法建议。