水文巡测工作中水文遥测水位系统的运用分析

李晓光

摘 要：水文水资源工作是生态环境工作的重要组成部分，而水文巡测工作是水文水资源工作的核心部分。开展水文巡测工作是一项光荣而艰巨的任务，对水文服务质量的不断提高、水文服务领域的进一步扩展起着举足轻重的作用。在水文巡测过程中，运用水文遥测水位系统能有效监测和记录巡测站水位的实时变化情况，提高水文工作中数据的准确度和可靠性，从而大大提升水文巡测工作的效率。

关键词：水文巡测；遥测水位系统；GPRS/GSM；4G遥测数据传输

中图分类号：P332 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）04-0085-02

Analysis and Application of Hydrologic Telemetry Water Level

System in Hydrological Survey

LI Xiaoguang

（Henan Province Zhengzhou Hydrology and Water Resources Survey Bureau ，Zhengzhou Henan 452477）

Abstract： Hydrology and water resources work is an important part of the work of ecological environment， and hydrological survey work is the core part of hydrological and water resources work. It is a glorious and arduous mission to carry out hydrological survey and patrolling. It plays an important role in the continuous improvement of hydrological services and the further expansion of hydrological services. The hydrological telemetry water level system can effectively monitor and record the real-time changes of the water level in the patrol stations and improve the accuracy and reliability of the data in hydrological surveying， thus greatly improving the efficiency of the hydrological surveying and mapping work. In this paper， the hydrological telemetering water level system was taken as the research object.

Keywords： hydrological survey；telemetry water level system；GPRS/GSM；4G telemetry data transmission

隨着社会经济和科学技术的不断发展，水资源的合理开发和利用引起了国内外的广泛重视，逐渐成为影响生态环境的核心因素，影响社会和经济的发展走向。水文巡测工作是当下拓宽水文资料收集范围、扩大水文服务领域、提升水文工作效率的重要措施。实践证明：在水文巡测工作中利用现代科技设备，如水文遥测水位系统，可以有效提升水文巡测工作的效率和质量。

1 水文巡测工作

1.1 水文巡测的发展

水文巡测是水文测验工作的重大改革和进步，是推动水文工作现代化、科技化的重要手段。传统的水文测验工作分为驻测和巡测两种方式。放眼全球，绝大多数发达国家的水文测验工作都采用巡测的方式。而我国水文工作由于起步较晚、科技条件有限，在过去很长时间内无法摆脱单一驻测方式的困扰，但随着我国经济的不断发展、综合国力的不断提升、科技实力的逐渐增强，越来越多科技含量高、运行效果好的高端自动化设备开始投入到水文测验工作中，逐渐形成驻测、巡测、委托观测及间测等多种形式并存的工作模式。水文巡测工作方式科技含量高、运行效果好，是改变传统封闭落后工作面貌、改善工作人员工作环境、提高工作幸福指数、提升工作效率和服务质量的必然要求[1]。

1.2 水文巡测的内容和意义

水文巡测，顾名思义就是指工作人员每隔一段时间对水文环境进行监督检测。具体来讲，就是以现有水文站网为基础，运用高科技智能化设备及手段对传统测验方式进行合理优化整合，以规避传统驻测工作方式人员不集中、需要定位等工作弊端，实现基地式管理，具有人员集中、统一指挥、专业性强等优势。

2 遥测水位系统

2.1 遥测水位系统工作流程

遥测水位系统的工作内容主要包括四大部分：数据信息采集、数据信息输送、数据信息接收和数据信息处理等。遥测水位系统在水文巡测工作中的运用可以实现实时、高效、准确、范围全覆盖地收集和存储水文数据信息，为水文巡测站中水文分析工作输送可靠准确的水文数据。具体的工作流程分为三步：第一步，遥测水位系统的数据收集设备一般通过气介式和接触式两种不同的方式来收集所监测的水位数据信息；第二步，接受终端中心通过遥测终端机以GPRS或者超短波的方式获得水文数据；第三步，接受终端中心计算机通过库中水文模型对获得的数据进行分析处理，并得出相关运行数据。遥测水位系统能对各项水文数据信息进行实时获取、传输、处理，并绘制计算出相关水位过程图表等信息，可以为水文部门对水情的预测提供实时数据，进一步提高水文预测的准确度[2]。

2.2 遥测水位系统应用现状分析

一般情况下，洪涝灾害是水文测验和防汛的主要内容，同时也是水文巡测工作的重中之重。传统的方法主要有人工观测和自动监测两种方法。多因素影响下的人工观察方法存在较大限制，通常是临时测量工作。第二种测量方式通常使用机械式水位计测量，其主要依靠浮漂感应水位的升降，灵敏度低，只有数据采集记录功能，缺乏数据传输等功能，具有非常大的局限性。在现代水文工作中，传统的机械式水位计已经无法满足正常工作的使用要求，在无人值守的测验点进行流量巡测时具有很大的盲目性和随机性，更无法在暴雨或者洪水状态下进行实时预测，弊端十分明显。

对于某些水资源非常丰富、河流溪川较多、常年降雨量大、雨季持续时间长、地表环境恶劣等容易爆发山洪的地区，运用遥测水位系统技术，可以有效提升水文巡测的工作质量和灾害预测的精准度，从而更好地保护人民群众的生命和财产安全，具有重要的经济价值和社会价值。

3 遥测水位系统数据信息采集和通信方式分類

3.1 GPRS/GSM遥测数据通信

GPRS/GSM可以利用数据网络运用无线的方式为移动用户提供快速、不间断的远程数据，市场前景巨大。运用分组交流技术，能够实现一个无线信道供多个用户共同使用，且数据传输速率高，使无线资源得到充分利用。由于用户在线使用GPRS/GSM进行遥测数据通信时，服务收费的依据主要是流量使用情况，因此GPRS/GSM通信方式具有服务成本低廉的优势。前期投入安装调试后，基本不需要后期维护修理，建设技术已经非常成熟，是目前水文巡测遥测水位系统通信方式的首选。GSM/GPRS方式普及快，使用范围广[3]。

3.2 4G遥测数据传输方式

与GSM/GPRS的中低速率传输相比，4G遥测数据传输方式的突出优点是具有很高的带宽，能适用于大数据流量的输送，如视频音频数据、清晰的图片文本数据信息等。虽然优势明显，但4G投入使用的时间较短，使用服务费用要远超于GSM/GPRS的传输方式。这是因为水源水库是水文重地，系统除了巡测水库的水位和水质等基本情况外，还必须通过4G通信的方式传输视频等大数据，实现实时监测水库的人员出入情况，防止投毒、故意污染破坏等恶性事件的发生。

4 遥测水位系统实践应用分析

在水文巡测工作中，水文遥测水位系统的实际应用具有很多成功的案例。例如，吉林省白山地区的水文报道：该地区于2008年实现了所有雨量站遥测水位系统的安装和调试，为进一步研究实测洪峰流量、定线精度等方面的对比结果，以地区常年水文巡测站2008年到2014年之间的巡测资料为基础进行统计分析，对遥感水位系统的巡测处理的数据进行总结归纳，从三方面分析验证水位流量关系，包括实测洪峰流量、年内流量测次分布和定线精度方面。2010年的夏季大洪水，在遥测水位系统采集的数据支持下，预报8月14日08：00出现洪水，令人惊讶的是，2010年8月14日如预期的一样，出现了洪水灾情，且洪峰及水位预报精度较高，为该地区防洪抢险工作的开展提供了有力的信息支持。

5 结论

在水文巡测过程中，运用水文遥测水位系统能有效监测和记录巡测站水位的实时变化情况，提高水文工作中数据的准确性和可靠性，从而大大提升水文巡测工作的效率。遥测水位系统就是运用高科技智能设备，采用无线通讯方式，实现远程数据的无线高效传输，为水文工作提供可靠、准确的数据支持，进而保障人们的生命及财产安全。

参考文献：

[1]许亮.信息采集与传输在水文遥测系统中应用[J].水利科技与经济，2016（2）：65-66.

[2]孙凯.水文巡测工作中水文遥测水位系统的运用分析[J].科技创新导报，2016（4）：8-9.

[3]廖玮灿.论水文巡测工作中水文遥测水位系统的运用[J].湖南水利水电，2017（3）：20-21.