河道水文全天候监测系统

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文河道水文全天候监测系统摘要水文监测是指水文传感器技术与采集、存储、传输、处理技术的集成。河道水文的监测是指对河流、渠道的水文参数的监测。即对水位、流量、流速、降雨(雪)、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等参数的监测。虽然现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术已经迅速发展，在很大程度上促进了河道水文监测技术的自动化进程。但是，目前在该领域仍然存在以下两方面难题：1．恶劣环境下对河道水位的监测由于河道的水文监测点全部分布在野外，河水又不断流动且携带大量泥沙，因此在传感器及现场数据采集处理仪器的选择、监测点的

2、供电、数据的实时传输、数据的远程通信几方面均存在困难。此外，北方地区的严寒对系统的稳定性也提出了考验。由于冬季河道结冰，使这些地区无法进行正常的水文自动检测与预报，使河道水文不能实现全天候的监测功能。2．冰凌灾害监测与预报为了解决冰凌问题，无论从理论上还是实践上都需要了解冰厚及其冰的形成规律，这就要求对冰层厚度的连续自动化检测。这也是河道水文：查堕塑三查兰婴主婴塞竺堂垡堡兰的监测内容之一。可是至今还没有完善的仪器能对其进行方便的检测。本论文主要探讨对河道冰厚、水位的检测。同时，结合GSM刚络短消息业务(SMS)实现数据的远程通信，再结

3、合计算机管理软件，设计并实现了河道水文的全天候自动监测系统。完成对河道水文信息(本文指河道水位、冰厚数据)的远程调用以及对河道水文历史信息的存储，计算和数学分析。河道水文全天候自动化监测的实现，为水文部门解决周边地区水资源严重短缺问题及修复和保护生态环境问题提供了详实的第一手资料。是水利部门在进行水资源管理、洪水预报以及冰凌灾害预报时的重要信息来源和技术保障。本文主要论述了河道水文的全天候系统监测站的设计与实现。首先介绍了课题的研究意义，国内外河道水情冰情监测领域的现状，并对目前数据远程通信方式进行分析比较，着重介绍了GSM网络、短消

4、息、lk务及其在河道水文监测领域应用的可行性分析。接下来对河道水文的全天候监测系统的总体设计进行阐述，包括系统的总体结构、工作原理及主要功能。然后分别对监测站的硬件殴计及软件设计进行详细论述，对系统的硬件及软件抗干扰技术作了介绍。接着对豁测中心管理系统软件作了简要介绍。在介绍完整个系统之后，本文给出了系统调试的相关内容，并对调试中出现的一些问题进行了分析与总结。另外，还做了对电容冰厚传感器的机理实验并对该种传感器的应用前景作了分析。最后本文进行了系统可靠性分析，简要叙述了系统的应用情况，并对本次设计工作以及在设计过程中所采用的新方法作

5、了总结，对系统将来的发展进行了展望。查堕里三查兰堡主里!塞生兰生笙苎结合山西河道水资源勘测的工程需求，有两套河道全天候水文自动监测系统已经投入试验运行。从实际应用的情况来看，系统运行稳定、可靠，基本达到了预期的要求。利用GSM网络短消息业务能够实现数据的远程通信，基于这种技术的自动监测系统特别适用于监测站点多而分散或地处偏僻地区的情况，因此，该技术在工业测控领域有着广泛的应用前景。关键词：全天候，河道水位，冰厚，GSM，短消息，监测SYSTEMABS劂CTHydroJogicalmomtoringreferstotheintegrat

6、ionofhydrologicalsensortechnologya11dthememory，thetransmission，theprocessingtechn0109YetcYhecontentofRiver。coursehydrologicalmonitoringincludessomenyd∞l091。龇parameterofriversandthatofchannel：thewate卜1evel，theflux．‘henowingsPeed，rain(snow)，evaporates，thesilt，theice，theso

7、ilmoiSturesentiment，thewaterqualityandsoon．Withtherapiddevelopmentofthemodernelectronictechn0109y，sensortecnnojogY，cornmunicationandcomputertechnology，theriver。coursenydrol091calmonitoringtechnologyhasbeenpromotedgreatly．But，atPresent，tw0problemshavenotbeensolvedyetasfo

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