赤峰市水文勘测局 内蒙古赤峰 024000
摘要：水情监测系统对制定防洪决策、保证防汛调度工作有效运行、优化水资源的分布排查起着重要的作用。水情信息预期的网络化、信息化、自动化对洪水、凌汛、干旱等数据的及时收集、处理发挥着臂膀作用，特别是随着我国国民经济建设的快速发展，水情自动监测将会是防水灾、减旱灾、区域性地表水、地下水资源合理应用等方面发挥着不可替代的作用。面对这一阶段水情监测系统现有的技术，并汇总水情监测系统的实际需求，我们结合赤峰水情现状提出了关于GPRS无线网络传输在水情远程监测中可能发挥的作用、潜力、实际操作中可能发现的问题制定了较为完善的方案，与此同时，本系统还可同GPS、北斗等定位技术相结合，以实现对水域数据的连续采集、提取等实现全天候监控。
关键词：水情监测；设计；监控；连续
引言
伴随着我国社会经济的迅猛发展，对水资源的保护、合理利用水资源已经一种必然趋势，然而我国淡水资源短缺，地区分布不均也是一种现阶段急需面对的问题，在日常生产生活当中人们对水资源的需求也在不断地加大，在这种严峻的水资源供需紧张的背景之下我们水利工作者只有结合自身的实际情况，做好水情监测任务，为城市建设、生产生活等需要，为决策实施之前提供连续、准确、完备的技术跟资料支撑，保障个人跟企业用水对水资源的需求。因此，我们在原有基础上对其水情监测系统进行改造升级，建设一套适合赤峰水情现阶段切实可行、高效及时的水情在线监测系统，以适应日益增长的用水需求，对水资源的合理利用、提高供需关系的合理调配是有显著作用的。
1水情监测系统设计要求
水文自动监测系统主要用于水文数据的测量和计算，通过电子采集、无线传输方式，结合电子、电信、传感器和计算机等技术的运用，可以改变以往人工操作的落后现状，从而提高了监测的效率，特别是水文监测的速度和预报精度，扩大了监测范围，对水利部门的预测和调度有着重要的作用。结合我国目前水情监测的现状，水情自动监测系统的设计应具备：操作简单、费用低、数据监测准确实时;由于水情监测系统的环境大多处于野外，环境情况较为恶劣，所以自动监测系统功耗要低、有抗雷击等功能;网络建设成本低，数据传输安全可靠；上位机能随时调看下位机当前的当前位置、流量、雨量数据;下位机可以根据监测站点测量值的变化自动向监测中心站加报相关数据，实现自动预警、报警处理;此外需将历史数据汇总保存，供日后查看、分析，以便综合分析，实现水文工作的信息化，数字化。
2水情监测软件系统设计
2.1系统架构
系统架构设计在整个项目中占有举足轻重的地位，架构设计的好坏将会对系统的后续开发建设产生决定性的影响，是系统设计的关键。架构设计的主要目的是定义和说明子系统，以及子系统之间的相互关系。选择一个合理的系统架构模型对于提高系统的维护性、扩展性和开发效率十分的重要。每个子系统的主要功能通常是一个具体的业务逻辑或者技术逻辑。系统业务功能的实现就属于业务逻辑的考虑范畴，而用户界面、数据库或通信机制等则属于技术逻辑范畴，把这两者区分开来是很有必要的，这样当程序的其中一部分更新变动时其他部分不会被影响，有利于实现系统的复用功能，同时也易于业务需求的变更。架构设计，选用何种应用程序开发架构将会直接影响所用的开发工具和语言。根据项目的实际需求采用三层结构技术将系统结构划分三层，分别为:表示层(Web)、业务逻辑层(BLL)和数据访问层(DAL)。其中表示层存放所有人机界面的表单和组件,业务逻辑层则封装所有的业务规则和逻辑,数据访问层则负责所有和数据库的交互动作。
处理流程，在本系统中的处理流程有很多,由于文章篇幅不能逐一阐述，这里主要介绍后台数据与水情在线监测系统之间的处理流程。
2.2 接口设计
用户界面，在用户界面部分，界面设计应该易于操作,并且要注意接口的布局。突出显示重要和错误的信息，外观也应合理化。其中，服务器程序界面要求操作简单，易于管理。总的原则就是，系统的用户界面要做到简单、可靠、实用和易用。外部接口系统的外部接口有两个，一个是数据采集接口,一个是对外数据接口,接口都通WebService实现。
2.3 系统实现
根据上述设计的具体情况,文中所使用的开发工具为VS2010,数据库为SQL SERVER2005及以上，信息服务为IIS6.0及以上，浏览器为谷歌(推荐)、Microsoft Internet Explorer 7.0/8.0等,操作系统为Windows XP/7/8/10/2003/2008等。系统实现的最终结构为水情在线监测系统一套及相关的硬件配套设施。
3水情监测系统整体设计
综合上述考虑，水情自动监测系统主要分两个部分:数据采集终端和控制中心。系统的主要功能是把实时采集或自适应采集水域的流量、水位等参数，经AD电路转换成数字信号送入单片机，并通过控制GPRS通信模块，利用网络将采集的数据发送给数据控制中心，完成对监测水域的数据提取、分析以及对水域的智能监控。
本系统结构.上可分为四层，如下:
(1) 通过各类传感器对水位、闸位、雨量和流量等参数进行测量; (2)利用终端单元采集传感器的数据，并进行简单的处理和存贮; (3)分中心利用GPRS和GSM网络监测各水情采集终端发送的水情监测数据，完成数据采集终端与控制中心的数据交换和通信;
(4)自治区调度中心通过Internet 网络连接各监测分中心，获取水情监测资料，进行综合处理分析，然后再根据监测数据对辖区进行调控管控。
本系统由水情监测终端、通信系统、水情信息接收处理软件及辅助系统组成。水情监测终端内部集成了微处理器、电源电路、RS-232 通讯电路、无线传输通信模块、GPS定位模块及存储器等，其终端连接各种传感器，通过微处理器采集及软件实现对我地水情信息数据实时采集、处理、存储、实现与远端的中心站或其他远程设备之间的通信。通信系统主要通过GPRS模块、GPRS网络完成将监测信息以无线传输方式发送到监测中心的监测计算机。监控中心主要是管理和监测各水情遥测站，通过计算机网络技术，数据库技术和软件平台实现远程监控功能。监控中心对水情监测终端采用自发式与查询模式实时或定时采集水情信息，并可在计算机上以曲线、图形的方式动态显示监测终端所处位置的水位、流量的变化情况。
结语
与此同时，本系统还可同GPS、北斗等定位技术相结合，以实现对水域数据的连续采集、提取等实现全天候监控。通过本系统的建设，可以快速对河流湖泊开展监测，有效支撑河湖日常监管，减少人工巡查的工作量，减轻了水情中心运行人员的劳动强度。 实现大面积的河湖宏观监测，针对性地开展现场核查工作，大幅减少人力物力成本投入，提高了我地区水情监测的自动化水平提高了工作效率，创新了内蒙古自治区水利网信工作。
参考文献
[1]张阳.水利枢纽水情信息监测系统的建设管理[J].内蒙古水利,2018(11):56-57.