水情预报中水文遥测终端技术分析

王晶

摘 要：国家经济的进步推进了技术的进步，而科技的发展会反作用于经济，不断推进经济的发展。科研技术的创新给社会带来了诸多新技术。这些新技术在各行各业中发挥了巨大的作用。随着社会建设的完善，很多科技成果为人类的发展提供了助力。但是很多自然因素造成的灾害是人类无法阻止的，这些灾害影响了社会的进步，对国家的发展更是造成了巨大的影响。其中山洪灾害以及旱涝灾害是影响最大的自然灾害，因而水情控制成为了国家发展的重点关注内容。由于我国地域广阔，地形复杂，地理情况十分特殊，因而如何提高水情监测质量成为了水情治理的关键。文章主要针对当前我国水情预报中新型监测技术进行了分析，详细介绍了水文遥测终端在水情预报中的应用。

关键词：水文遥测；水情监控；水情预报；水情调控

对江、河、湖泊以及水利设施的监测是水文部门的工作重点，除此之外渠道、地下水的监测也是水文监测的重点，水文部门针对不同水域的流量、水位以及蒸发、水质等进行监测，而随着科技的发展，更多的先進技术开始应用于水文监测。其中推广最快的便是水文遥测技术。水文遥测主要对水域状况进行实时监测，通过无线通信的方式对数据进行传输，从而提高了水文监测效率。

我国地域广阔且地形复杂，在水文监测中使用水文遥测终端，可以有效降低监测人员的劳动量，同时增加监测精度。水文遥测技术通过无线电发射装置同监测控制中心进行远程通讯，这在一些地理位置相对险恶、监测难度大的地域发挥了巨大的作用。

1 水文遥测技术构成

水文遥测的组成相对复杂，主要包括前段监测设备、通讯网络、测量设备以及监测中心四部分，下面便针对水文遥测系统组成进行详细的分析。

通信网络：GPRS/短消息/北斗卫星、Internet公网/移动专线。

前端监测设备：水文监测终端DATA-9201。

测量设备：雨量传感器、水位计、工业照相机或其他仪表变送器。

2 通信及工作原理分析

（1）无线通讯技术是水文遥测技术发挥作用的基础保障，水文遥测技术主要包含了自动控制、无线通讯以及计算机等技术，是目前水文监测中较为高端的技术系统。而水文遥测终端主要由现场设备以及控制台和主控站、中继站、无线电通讯台等结构构成，通过水文遥测终端水文监测部门能够进行遥控、遥测以及遥信、遥调等。而通讯技术是水文遥测技术的关键，目前使用较多的无线通讯方式主要有四种，即超短波、卫星基站以及GPRS、GSM等。上世纪末期卫星基站以及超短波通讯是最为常见的无线通讯方式。超短波无线通讯方式的独立性较强，不容易受到外界因素的干扰，这是因为超短波通讯属于专网通讯，因而可靠性以及稳定性相对较高。同过去的卫星通讯相比，卫星基站无线通讯没有中继站，由于传播环节的简化，使得传输距离更远，较之于超短波通讯，卫星基站通讯受限较小。而新世纪开始后，随着无线通讯技术的发展，GPRS以及GSM技术开始崭露头角，由于其高端的通讯性能以及稳定的通讯状态，卫星基站以及超短波通讯技术逐步地开始被其替代。

（2）水文遥测终端的通信特点。20世纪末广泛应用的VHF超短波通信方式，是将电台作为中转站进行数据的传播，由于该系统是采用普通的数据传播电台，所以外界干扰造成了一定的影响，通信速率较低，但误码率较高，信号较弱且传送范围较小，除这些问题外，超短波通信不可避免电磁干扰，对系统的正常、安全运行造成了困难。但超短波通信组网灵活、扩展较为容易，维修便捷和运行成本较低，而且受气候条件影响较小，在当时广泛应用于水文遥测。发展到现在，水文遥测的通信方式主要是GSM/GPRS，它的优点主要表现为安全性高、可靠性好、稳定性强以及运行维护费用低。当GSM移动基站出现问题时，信息将被传送至其他基站，GSM网络展现了良好的冗余保护能力，信息发送的安全性有了保障。GSM无线通信模块能提供验证功能，通过短消息检查无线终端工作是否运行良好，出现故障短消息即发送失败，无法进行水文监测，这时需要前往现场去检查。由于GSM网络一旦建成除了向支付短信费用外，GSM网络不需要维护费用，成本费用大大降低。

（3）工作原理分析。水文遥测终端在对不同领域水文状况进行监测时主要依赖于雨量感应器以及水文遥测设备，即便没有工作人员现场监测，通过自动感应设备，水位遥测仪能够针对实际的水位、雨量等进行实时性的全天监控，并对不同时间的水位数据进行记录，并将收集记录的数据通过无线通讯系统发送至遥测站，遥测站遥测终端会将接收到的数据储存起来。雨量感应设备对雨量的测量主要通过上下翻斗的形式进行，在雨量感应设备翻斗中，感应弹簧开关同触点之间会频繁接触，从而提高测量准确性。在上下翻斗时转换雨量信号，并将降雨量以物理信号的形式储存至遥测终端。遥测终端使用计算机对收到的雨量数据以及水位数据进行分析，并以图表的形式表现出来，从而对水情状况进行预报，对水情危机进行及时的预警，从而进行自然灾害的防治理。

3 技术应用

3.1 遥测终端应用的具体环境举例分析

举例说明水文遥测终端的具体环境，假设所要监测的地区处于低山丘陵地区，总地势呈现为东高西低，该地区水资源丰富，河流众多，流域面积较为广阔，并且建立了梯级水力发电厂。但是受到地形条件和气候的影响，导致水资源年际变化较大，时空分布不均，水旱灾害的频发对经济的发展、人民的生命安全造成了威胁，特大洪水造成的巨大的损失，应用水位遥测终端对该地的水文情况进行监测，加紧对洪涝灾害的观测及分析，对于自然灾害的预报调度有着重要的作用。

3.2 实时应用

水文监测系统主要针对水文实时状况进行分析，并进行合理的预测，以此为水灾的防治工作提供有利的理论基础。因此水文预测系统会将水文遥测同防汛指挥系统结合在一起，并在防汛指挥系统中设置报讯站，通过遥测系统，对水文状况进行监测，并通过终极系统，将水位、雨量等信息收集起来，传输至终端控制站，在终端进行储存，从而自动管理水情。在水情监测系统中除了自动对雨量以及水位数据进行监控生成外，计算机还可以通过水位数据，对流量进行分析，从而绘制出相关流量曲线，并结合实时收到的水位数据，对流量信息进行修正，调整流量曲线，最终完成水文监控工作，并生成相关报告。如此一来，若某一流域发生了特大降水，通过水文遥测系统可以对该流域进行实时监控，将数据及时的传送至水文部门，通过分析预测，向防汛部门传达防汛数据，以此为洪涝灾害做好准备。通过水文遥测系统，不但可以实现水文监测的自动化运行，还能够提高水文监测、预报工作效率以及精确性，是未来水文监测工作不可或缺的监测技术。

4 结束语

在我国洪涝干旱是最常见的自然灾害，因此国家对水文情况监测工作极为重视，列入了国家发展的重点项目。随着科技的发展，水文监测技术也得到了极大的提高，水文遥测终端技术是近些年被应用于水情预报中的，但是该项技术的应用对我国洪涝灾害的防治有着重要的作用。通过精确的监测、预警，提高了我国自然灾害的防治效率。遥测终端可以完成水文信息的收集、传输以及储存，并通过对信息的集中管理，实现全面及时的水情传输，对流域信息自然灾害进行预警，从而降低灾害损失，保护人民的生命财产安全，保证经济进一步发展。

参考文献

[1]李鹤，邹晓天，陶明，等.水文遥测终端在吉林水情预报中的应用分析[J].农业与技术，2012（3）.

[2]刘金霞.水文遥测终端在水情预报中的应用初探[J].北京农业，2014（12）.