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數(shù)字化水文水資源監(jiān)測系統(tǒng)研究論文
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們對水資源利用方面的高效、便捷等要求越來越突出。而水文處理工作的前沿單位--水文水資源監(jiān)測站，為了更好地滿足人們對高效便捷水資源的需求，積極運用高新技術(shù)，將以往的一些水資源要素監(jiān)測預(yù)報方式轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒉杉治鲞\用整體數(shù)字化的實施過程，從而促使新技術(shù)和雨水情測報工作兩者有機結(jié)合，對于分析和預(yù)測水文情勢變化規(guī)律有著極其重要的作用。實現(xiàn)了水文測報工作的現(xiàn)代化，從而全面提升了水文水資源監(jiān)測以及水環(huán)境對突發(fā)事件的監(jiān)測能力，適應(yīng)當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，極大地提高了社會公益性服務(wù)的效率[1].
1 數(shù)字化水文水資源監(jiān)測模式的研究
1.1 設(shè)計系統(tǒng)方面的原則要求
系統(tǒng)設(shè)計方面的原則主要是需要注重實用性和先進(jìn)性的結(jié)合，這就需要使用一些較為成熟的自動監(jiān)測技術(shù)，視頻后期處理技術(shù)，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及安全防范技術(shù)。根據(jù)引進(jìn)的國際先進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)已經(jīng)成功建立了水文信息監(jiān)測系統(tǒng)，并設(shè)計出了較為先進(jìn)的信息采集和管理方面的系統(tǒng)。同時，在滿足系統(tǒng)設(shè)計方面需求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)選用一些性價比較高的傳感器設(shè)備、通信設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備，而且選擇設(shè)備時還應(yīng)考慮設(shè)備的更新和升級問題，確保升級時原有設(shè)備可以正常運行。
1.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成
數(shù)字化水資源監(jiān)測站主要由水位遙測子系統(tǒng)、視頻監(jiān)視子系統(tǒng)、流量自動監(jiān)測系統(tǒng)、氣象多參數(shù)自動測報子系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)、中心控制子系統(tǒng)、洪水預(yù)警子系統(tǒng)這 8 個子系統(tǒng)組成，這些系統(tǒng)完成的對測驗數(shù)據(jù)的采集和處理、發(fā)布等都是由計算機自動化控制實施。在這 8 個子系統(tǒng)中，除去視頻和流量子系統(tǒng)外，其他所有的子系統(tǒng)都應(yīng)采用工業(yè)總線接入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的采集儀，而且現(xiàn)場的計算機具有處理所有數(shù)據(jù)信息發(fā)布的功能。同時在站內(nèi)應(yīng)采用一種網(wǎng)絡(luò)交換機為核心的局域網(wǎng)作為監(jiān)測監(jiān)控信息的處理平臺，根據(jù)一些建設(shè)方面的要求和目標(biāo)，系統(tǒng)主動去完成流量、雨量、水溫、水位、氣溫、空氣濕度以及風(fēng)向和風(fēng)速等信號的數(shù)據(jù)采集工作，而且數(shù)據(jù)采集的終端需要在計算機內(nèi)進(jìn)行本地數(shù)據(jù)的存儲，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。另外，系統(tǒng)所應(yīng)用的軟件也應(yīng)當(dāng)具有信息數(shù)據(jù)采集后的數(shù)據(jù)上傳功能[2].
1.3 系統(tǒng)的組成元素
水資源監(jiān)測模式系統(tǒng)主要由氣象監(jiān)測儀器、通信網(wǎng)絡(luò)、水文監(jiān)測儀器以及監(jiān)測信息數(shù)據(jù)中心等組成。這些組成元素能夠有效地采集雨量、氣溫、濕度、風(fēng)度蒸發(fā)量以及濕度等信號，并自動將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的形式存入用戶的本地數(shù)據(jù)庫中，而且還可以通過網(wǎng)絡(luò)的方式將其發(fā)送到遠(yuǎn)程的控制中心，從而更好地進(jìn)行解碼處理，以便以后進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和結(jié)果輸出。
2 水資源監(jiān)測系統(tǒng)的功能
前面說過監(jiān)測站有 8 個子系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都具有不一樣的功能。
�。�1）水位遙測子系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是利用通過水位的高低來進(jìn)行自動化記錄的浮子水位傳感器，以及遙測數(shù)傳終端外加電臺等一些設(shè)備來實現(xiàn)河道斷面水位的自動化采集工作，采集完畢之后對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行無線化傳輸。
�。�2）流量自動監(jiān)測子系統(tǒng)，該系統(tǒng)中，纜道測流綜合控制臺、水下綜合信號接收器以及水下流速綜合信息號等構(gòu)成先進(jìn)設(shè)備，并最終組成了綜合性的在線自動化監(jiān)測系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對流量的自動測量。
�。�3）氣象多參數(shù)自動測報子系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將雨量傳感器、遙測蒸發(fā)系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)以及風(fēng)速和風(fēng)向系統(tǒng)等設(shè)備組合起來，利用一系列氣象參數(shù)進(jìn)行采集、存儲和傳輸工作。
（4）視頻監(jiān)視子系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要將視頻服務(wù)器、解碼器以及攝像頭、視頻電纜等一系列設(shè)備組合起來，通過視頻監(jiān)控軟件來對河道斷面的水位、測流以及水面的水勢變化、自然情況等進(jìn)行實時的監(jiān)控，并傳輸相關(guān)圖像[3].
�。�5）中心控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)初步實現(xiàn)了以上所有子系統(tǒng)的結(jié)合一體化，成為各項信息接收處理并分析的核心所在。主要是通過接收電臺、計算機、中控儀等一系列設(shè)備，再利用信息的接受處理軟件來對水位、水勢等一些參數(shù)或者氣象等進(jìn)行傳輸和接收并入庫。
�。�6）信息發(fā)布子系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是作為地理信息的展示平臺，采用交互式的網(wǎng)頁技術(shù)，建立一個瀏覽器結(jié)構(gòu)的水文信息查詢模式以及信息的發(fā)布界面，從而實現(xiàn)了交互式的網(wǎng)絡(luò)資源共享。
（7）信息查詢子系統(tǒng)，該系統(tǒng)的軟件使用了普及的瀏覽器技術(shù)，其客戶端只需通過瀏覽器就能完成對服務(wù)器終端的訪問。
�。�8）洪水預(yù)警子系統(tǒng)，主要是根據(jù)對各項數(shù)據(jù)的分析和處理來判斷洪水雨水的實際情況，能夠運用多種方案來進(jìn)行計算，實現(xiàn)洪水預(yù)警功能。
3 結(jié)語
綜上所述，數(shù)字化水文水資源監(jiān)測模式是一種新興的、先進(jìn)的監(jiān)測模式，其水資源監(jiān)測站內(nèi)的先進(jìn)系統(tǒng)能夠有效的做好針對水文水資源監(jiān)測的工作。
參考文獻(xiàn)：
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[3]付桂梅，付金龍。淺析可持續(xù)發(fā)展下水文水資源的信息共享[J].才智 ,2011（32）。
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