水文测验中对水位遥测仪的实际应用

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【摘  要】随着科学技术的快速发展，自动化技术广泛应用在水位测验中。文中以某城市水文站使用的水位遥测仪展开研究，详细介绍该水位遥感技术在水文测验中的应用效果。

【关键字】水文测验;水位遥测仪;应用

水位作为水位测验的重要参数之一，水位遥测仪是借鉴传统观测方法，采用新时期电子、通信、计算机等技术综合研制成功的自动化水位观测儀器。水位遥测仪器具有稳定性、精准度高、灵活方便等优点，加之这种观测方式不会受到天气、温度等因素的影响，尤其适合应用在河流、湖泊、水库等需要精准测量水位的地方。随着遥感技术逐渐应用到水文领域中，遥测仪器观察水位应运而生，其改革传统人工观测的弊端，更加准确、实时掌握各个河流的状态，对于科学合理使用水资源、缓解当地区水资源紧张情况具有重要意义。文中以某城市使用的YCH-ID型水位遥测仪为研究视角，分析水文遥测仪在水文测验中的效果。

一、简述检测仪器的工作原理及优点

某城市水位站处在浑河的中下游地区，属于我国重点大河控制站。因其占据重要的位置，水位观察尤为重要。本站观测水位方式重点要观读桥桩水尺。但在洪水期间水位更变幅度大，观测效果不佳、缺乏灵活性。自从采用YCH-ID水情数据遥测仪与GSM雷达水位计观察、测量水位后，观读水位尤为方便、数据精准，节约大量的人力、资源。

（一）水文遥测仪的工作原理

YCH-ID型水文遥感其余与水位计或雨量传感器相互结合，能更加准确的观测水位和雨量。水位遥测仪主要包括水位传感器、数据采集器、存储器、无线发生器等部分组成，其中数据采集器可以定时处理收取的数据并发送至显示屏上。如果供电线路不能通达的地区，可以施工太阳能电池等相类似的供电方式作为工作电源，其工作原理如图1。

图1 水位遥测仪的工作原理简图

（二）水文遥测仪器的主要优点

传统水文检测完全依赖人工观测，多数断面与水文职工的注测站房之间的距离较远，尤其在洪水来临时，会在一定程度上加大水位观测密度。同时，洪水过程一般伴随大量的降雨、大风的情况，这为增大观测者的工作量及其工作难度。使用水位遥测仪器，能自动化收集、处理并传输数位数据，在河边可以全天无人看守，仅在终端实施数据数量，明显增大水文观察的精准性和实时性。对观测地区开展水位遥测后，水位数据可以根据事先设置的时间间隔，不间断的发出水位测站信号，导致合理记录整个洪水工程，防止出现漏测洪峰的情况，有效提升测验能力和质量。水位遥测技术隶属于傻瓜式的应用技术，这类仪器对使用者要求比较低，无需具备大量的水文专业知识，这对于水位测验来说具有重要意义。水位监测站附近可以设置部分由肺水位职员驻守的水文站，用来解决测验人员紧张的问题，并能确保数据的准确性。

二、水文遥测系统的应用情况

（一）安装观测仪器

首先，乐道水位计安装位置应该选定最低水位并有相应水深的水面上方。附近如果设置有水工建筑物，可以在建筑物上设定支架，在横臂上安装微博传感器。把水位遥测仪固定设置在坚固的建筑物之上，连接电源、水位传感器即可开展测量。连接电源之后，合理调整遥测仪面板时间、水尺零点等参数值。根据所观读的桥桩水尺水位点H，自行设定相应的水位。本此研究所用的遥测仪每隔一段发射一次，详细记录每一次水位，并自动进行更新、存储。

（二）比较人工水位与遥测水位的观测数据

2013年5月，检测人员分别抽取人工观测及水位遥测仪器对该水文站进行不定时水位观测，检测数据如表1。根据水文检测位置的具体情况及设备长期使用安全的角度来考虑，因传感器垂直设置在水体内，根据数测点绘制的水位过程线与人工观测水位过程处在一致状态，均符合人工观测水位的涨落过程。

表1 人工检测数据与遥测数据对照图表

时间 人工水位 遥测水位 差值 时间 人工水位 遥测水位 差值

5-1 6：00 129.43 129.43 0.00 5-7 8：00 129.63 129.63 0.00

5-1 8：00 129.43 129.43 0.00 5-7 20：00 129.65 129.65 0.00

5-2 8：00 129.43 129.43 0.00 5-8 8：00 129.67 129.66 -0.01

5-3 8：00 129.43 129.43 0.00 5-8 20：00 129.68 129.66 -0.02

5-4 6：00 129.48 129.48 0.00 5-9 8：00 129.69 129.69 0.00

5-4 8：00 129.48 129.48 0.00 5-9 20：00 129.71 129.71 0.00

5-4 14：00 129.49 129.49 0.00 5-10 8：00 129.85 129.86 0.01

5-4 20：00 129.49 129.48 -0.01 5-10 14：00 129.89 129.89 0.00

5-5 2：00 129.52 129.51 -0.01 5-10 20：00 129.94 129.95 0.00

5-6 6：00 129.54 129.54 0.00 5-11 6：00 130.01 130.02 0.01

5-6 8：00 129.54 129.54 0.00 5-11 8：00 130.05 130.06 0.01

5-6 14：00 129.57 129.57 0.00 5-11 20：00 130.07 130.08 0.01

5-6 16：00 129.59 129.59 0.00 5-12 8：00 130.13 130.13 0.00

5-6 20：00 129.60 129.59 -0.01 5-12 20：00 130.16 130.17 0.01

5-7 2：00 129.61 129.61 0.00 5-13 8：00 130.19 130.19 0.00

5-7 6：00 129.62 129.62 0.00 5-13 20：00 130.21 130.21 0.00

由表1可知，在收集的遥测数据与人工观测水位总测次为38次，误差为0的有29次，占据总检测次数的76.32%。由此表明，遥测水位数据在部分监测设备的配合下，可以完成发射或召测水位相关数据信息，所有误差均控制在在合理范围之内，在该水位站应用效果较好，能为相关人员整理河流水文资源信息提供重要参考和支撑依据。必须注意，如果电瓶蓄电能力达不到11.5v，供电保护器会自动执行切除电源的指令，容易丢失所需的数据。因此，要时刻监测电压是否处在症状状态。因遥测水位每个一段时间对数据进行更新，便于及时发现、解决问题。

三、结束语

总之，水位遥测仪能有效改善传统水文测验的实效性和精准度，检测人员必须掌握遥感技术的优势及局限性，根据本地区水资源特点展开研究，不断深化水文遥感仪在水文领域使用情况，促使水文测验向着现代化、信息化的方向发展。

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