水文地质参数自动监测处理系统的研制与应用

水文水资源监测数据整编处理系统研发与应用邮编：247100摘要：自20世纪80年代中期以来，利用数据技术在不同程度上收集了用于监测水资源和水资源的数据。

随着几项新的集成工作的进一步发展以及新仪器和技术在水管理中的普遍使用，以前的集成软件远远不能满足新形式的要求。

考虑到中国北方海河流域风暴潮特征的特殊要求以及水利工程的推进状态，该系统考虑了水文测量新仪器和技术的数据输出特性。

其数据处理功能强大，图形界面友好，操作简单。

两年来，京津冀等地推广应用的时效性大幅提高，错误率大幅降低。

本文介绍了该系统的研发目标、设计思想、系统功能和应用。

关键词：水文水资源；监测数据；整编处理系统；开发应用水资源监测数据的收集是根据科学和系统的方法、统一的格式和标准化的技术标准，对监测、测量和空间分析的各种原始数据进行收集、分析、计算和统计的整个过程，并将其细化为水文结果。

易于使用。

整合工作包括六个阶段：现场整合、审查、检测、汇编、打印和存储。

水文成果是水利工程建设、水资源开发利用、科学研究和国民经济建设的基础资料，是国家重要的基础档案。

水文和水资源监测数据涉及降水、蒸发、地表流量、地下水动态和水资源利用等多个方面。

项目类型复杂，数据量巨大。

大多数数据在时间上是离散和不连续的。

由于自然、测试设备和人为因素的影响，测量的原材料呈现出一定的误差，甚至误差、部分中断、测试缺失等，测试中的数据不能直接用于生产。

随着计算机技术的快速发展，对水文数据的处理提出了新的和不同的要求，例如修订和实施水文数据和水资源监测数据组成规范的内容，建立国家水文数据库，恢复和印刷国家水文年鉴，使用现代水文监测工具，编制水资源公报。

监督事务司一体化方案远远不能满足新形势的需要。

考虑到中国北方海河流域风暴潮特征的特殊要求以及水利工程的推进状态，该系统考虑了水文测量新仪器和技术的数据输出特性。

其数据处理功能强大，图形界面友好，操作简单。

1水资源开发利用与水资源监测的关系水资源的开发和利用与水资源监测之间有着密切的联系，通过加强对水资源和水资源的监测，我们可以更好地了解水资源的动态变化。

矿井水文动态监测系统技术规格书技术规格书编制：地测科：地测副总：总工程师：XX 矿二零一零年七月十二日一、总则1、本规格书适用于矿综合水文动态监测系统。

它提出了该系统及其附属设备的功能设计、结构、性能、安装和实验等方面的技术参数。

2、本规格书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合国家标准、规范和本规格书的优质产品及其相应的优质服务。

对国家有关安全、环境保护等强制性标准，必须满足其要求。

3、如果供方对本规格书的条文没有书面提出异议，那么需方可以认为供方提出的产品完全符合本规格书的要求。

如有异议，不管是多么微小都应在投标书中以“对规格书中的意见和同规格书的偏差”为标题的专门章节中加以详细描述。

4、在签订合同之后，甲方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由甲方、供应方共同商定。

5、本规格书所使用的标准如遇与供方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。

6、设备采用的专利涉及到的全部费用均认为包含在设备报价中，供方应保证甲方不承担有关设备专利的一切费用。

7、本规格书未尽事宜，由供需双方在合同技术谈判时协商确定。

二、项目概况矿井水害一直是制约我国煤炭生产的因素之一，严重威胁着煤矿的安全生产。

在煤矿生产过程中，对采掘工作面的涌水量、水沟流量、含水层水位动态情况等进行监测，了解水文动态情况，及时发现危险征兆并采取预防措施，是一项非常重要的防治水工作。

目前，煤矿众多观测点的水文动态情况一般由人工定期逐点观测，一是需要观测人员多，且工作量大；二是观测密度满足不了水害预测预报对观测的实时性要求，特别是水害事故发生前，不能及时发现异常情况；三是难以同步获得各观测点数据；四是人工观测经常出现人为的观测误差。

矿井综合水文动态监测系统可彻底解决上述问题。

三、系统总体要求本次系统集成投标厂家需要建立矿井的综合水文动动态监测网络系统，包括地面水文遥测和井下水文监测 2 个子系统及其集成。

开放式地质灾害监测系统的研究史彦新中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所保定 071051[摘要] 本文介绍了一种开放式地质灾害监测系统的构建方案。

首先简要叙述了开放式监测系统的概念，随后从监测系统的形成、硬件组成和软件设计三个方面进行了阐述，突出了监测系统开放、灵活的特点。

[关键词] 开放式系统；地质灾害监测；地质灾害预警1. 前言地质灾害监测预警是一项复杂的系统工程，具有多学科交叉、应用性强、不断发展变化等诸多特点，随着高新技术和计算机网络技术的迅速发展，地质灾害监测预警技术也有了很大发展，系统化、网络化的开放式地质灾害监测系统成为地质灾害监测发展的必然趋势。

所谓开放式监测系统，即采用开放的结构模式，采用统一标准或协议的一种软件或硬件的平台。

在硬件方面，只要符合统一标准的模块，都可以接入该系统；在软件方面，运用模块化编程技术，结合模糊数学、专家系统、人工神经网络、小波分析等先进理论，根据不同的监测模型，采取不同的算法，并制定统一的通讯协议，实现对各监测模块的管理、监测数据的采集、监测信息的远程传输、系统通讯等功能[1]。

最近在地质灾害预警关键技术方法研究与示范项目中，项目组在构建地质灾害监测系统时进行了大胆的尝试，在巫山地质灾害监测预警示范站，建立了基于钻孔倾斜仪深部位移监测、GPS地表变形监测、TDR滑坡位移监测、孔隙水压力监测等手段的开放式地质灾害监测系统。

该监测系统可实现一天24小时连续监测，监测数据可以从现场发送到数据处理中心，及时获得监测结果，并实时发布[2]。

2. 监测系统的形成目前常用的地质灾害（滑坡）预报方法，多为对位移监测数据序列进行数学方法处理，作趋势性外推，这种处理方法受监测点选择的随机性和多种相关因素的综合影响，准确性较低，在实际应用中往往不能达到预期效果。

为了提高地质灾害预测预报的准确性，必须对灾害体进行多手段、全方位的监测，对监测信息进行综合分析处理。

随着科学技术的发展及对地质灾害机理的深入研究，国内外地质灾害监测技术方法已逐渐向系统化、智能化方向发展，监测内容、方法、设备日趋多样化，不只局限于对位移的监测，已涉及地质灾害诱发因素的监测及地温、地声、射气浓度等地质灾害间接因素类的监测。

KJ514矿井水文监测系统设计方案山东诚德电子科技有限公司二0一三年七月1. 项目意义在传统的矿井水文监测方法中，采用人工携带仪器进行测量和记录的方法进行监测。

传统的监测方法对于所需要的监测数据不能进行实时的监测，而且借助人工来实现这一系列数据的记录和管理，工作量将是极为巨大的，而且容易出现错误，数据间断，造成管理上的混乱。

在无法得到准确、连续、实时的数据和分析结果的情况下，对相关管理部门的科学、迅速的决策造成了很大的难度。

在办公自动化和管理信息化的趋势下，这种落后的操作不利于建设现代化矿山的发展，达不到矿井防治水害的要求。

2. 项目设计依据(1) 保障**煤矿安全生产、及时防治水害的需要地下水的动态变化，能直观地反映含水层的水文地质条件，长期监测矿井主要充水含水层对防治矿井水害发生具有重要意义。

及时掌握水文动态，可以达到对水害事故的早发现、早预报、早防治，保障煤矿的安全、正常生产。

(2)**煤矿水文地质类型(“中等”型)晋城煤监局《**矿业有限公司水文地质类型划分报告》显示，**矿水文地质类型为“中等”型。

(3) 《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理总局，2011)要求第252条规定，水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预测分析。

并制定相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。

(4) 《煤矿防治水规定》(国家煤矿安全监察局，2009年)要求第19条：矿井应当建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质文字资料收集、数据采集、图件绘制、计算评价和矿井防治水预测预报一体化。

建立水文地质信息管理系统，可以提高防治水工作效率，提高防治水工作决策水平。

第108条：进行水体下采掘活动时，应加强水情和水体底界面变形的监测。

地表水情监测一般包括：水位、水质、流量和汛期降雨量变化等；地下水情监测包括：水位、水质和水温变化等。

水体底界面的变形监测主要在地表水体底界面进行。

水文监测智能系统项目计划书一、项目背景随着社会经济的快速发展和水资源的日益紧张，水文监测的重要性愈发凸显。

传统的水文监测方式存在着数据采集不及时、不准确、监测范围有限等问题，难以满足现代水资源管理和水利工程建设的需求。

为了提高水文监测的效率和精度，实现水文数据的实时采集、传输和分析，我们计划开发一套水文监测智能系统。

二、项目目标本项目的目标是开发一套集数据采集、传输、存储、分析和预警于一体的水文监测智能系统，实现对水位、流量、降雨量、水质等水文参数的实时监测和精准分析，为水资源管理、水利工程建设、防洪抗旱等提供科学依据和决策支持。

三、项目内容1、传感器网络建设选择高精度、高可靠性的水位传感器、流量传感器、雨量传感器和水质传感器等，构建覆盖监测区域的传感器网络。

优化传感器的布局，确保监测数据的全面性和代表性。

2、数据采集与传输系统开发数据采集终端，实现对传感器数据的实时采集和预处理。

采用 GPRS、NBIoT 等无线通信技术，将采集到的数据及时传输至数据中心。

3、数据中心建设搭建高性能的数据服务器和存储设备，确保数据的安全存储和快速访问。

建立数据管理平台，实现对数据的分类、整理、归档和备份。

4、数据分析与处理系统运用数据分析算法和模型，对采集到的水文数据进行深度分析，提取有用信息。

实现数据的可视化展示，为用户提供直观、清晰的数据分析结果。

5、预警系统根据设定的阈值和预警规则，当监测数据超过预警值时，及时发送预警信息。

建立多种预警方式，如短信、邮件、手机 APP 推送等，确保预警信息的及时送达。

四、项目技术路线1、传感器技术选用先进的传感器技术，如雷达水位计、超声波流量计、翻斗式雨量计等，提高数据采集的精度和可靠性。

2、通信技术采用无线通信技术，如 GPRS、NBIoT 等，实现数据的远程传输。

同时，考虑采用卫星通信作为备用通信方式，确保在通信网络故障时数据的正常传输。

3、数据库技术选用关系型数据库（如 MySQL、Oracle 等）和非关系型数据库（如 MongoDB、Redis 等）相结合的方式，存储和管理海量的水文数据。

水质自动监测系统研究与开发一、绪论水是人类必不可少的资源，也是生物和环境的基础，但随着社会经济的不断发展，水质污染问题日益严重，成为绕不开的难题。

因此，如何保证水质的安全性和可持续性，成为了各国着重研究的领域之一。

随着科技的不断进步，水质自动监测系统得以发展，可以对水质进行实时监测和分析，对于水质污染的预警、监测、处理具有重要意义。

本文将从系统的设计，技术功能等方面进行探讨。

二、系统设计水质自动监测系统的设计需要考虑到多方面因素，包括硬件设备和软件系统。

硬件设备包括传感器、数据采集器、控制器、通讯模块等。

传感器是整个系统的核心，负责采集水质数据，常见的有PH值传感器、溶解氧传感器、浊度传感器等。

数据采集器是将传感器采集的数据进行处理和转换，按照一定的格式传送给控制器和监控终端，通讯模块负责将数据发送到网络中。

在控制器中，对于数据的处理和分析是非常关键的，以及对于水质设备的控制和操作。

最后，数据可以由监控终端进行处理和分析。

软件系统主要包括数据管理系统和监测系统。

数据管理系统将采集到的数据进行分类、存储、管理、分析和处理。

监测系统主要是对监测结果进行分析比较，定位污染源，并提供可参考的处理方案。

三、技术功能1. 实时监测水质自动监测系统可以实时监测水质情况，协助确定水质污染的程度和范围。

2. 预警和报警水质自动监测系统可以及时发现水质污染异常情况，并进行预警和报警。

预警和报警通常有多种方式，如短信、邮件、电话等。

3. 数据分析水质自动监测系统可以对采集到的数据进行分析和处理，了解水质变化趋势和污染来源，进而制定对策和措施。

4. 数据共享水质自动监测系统可以将数据进行共享，包括政府、企业、媒体等，实现对水质状况的全面掌控。

四、应用示例广西某市水质自动监测系统的应用是一个成功的案例。

该系统集成了传感器、数据采集器、控制器、通讯模块等设备，可以实时监测市内的10余个水质监测站的信息。

同时，该系统还能自动生成污染图表和数值报告，对发现的污染问题进行深入分析，从而为环保部门提供决策支持。

水文（水资源）自动测报系统解决方案1 组网方案简述1.1 水文自动测报系统概述水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术，是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量（流速）、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统，属于非工程性防洪措施。

它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构，以便进行洪水预报和水资源优化调度，减少水害损失，提高水资源的利用率，可以产生巨大的社会效益和经济效益。

根据水文自动测报系统规模和性质的不同，可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。

水文自动测报基本系统由中心站、遥测站（包括监测站）、通信系统（包括中继站）组成。

水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统连接起来，组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。

水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上，特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。

我国的水文自动测报系统从70年代末起步，在浙江省浦阳江流域首先应用。

80年人初期为引进阶段，先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。

1985年以后为国产设备研制、定型阶段，有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。

90年代后为推广应用阶段。

水文自动测报系统包括三种工作制式：自报式、查询应答式和混合式。

自报式工作制式：在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔，即向中心站发送所采集的数据，接收端的数据接收设备始终处于值守状态。

现在已经对传统的自报式工作制式进行了改进，使自报式工作制式有了较大发展。

改进后自报式也是双向通信方式，不是过去的纯单向工作方式。

w ww .b zf xw .c omSL中华人民共和国水利行业标准　P ＳＬ ６１－２００３ 替代ＳＬ６１－９４　水文自动测报系统技术规范　Technical specification for hydrologic dataacquisition system２００３年—０５—２６　发布 ２００３年—０８—０１　实施　中华人民共和国水利部 发布　w ww .b zf xw .c om前 言　修订ＳＬ６１—９４《水文自动测报系统技术规范》的主要依据为２０００年水利水电技术标准制订、修订计划和ＳＬ　０１—９７《水利水电技术标准编写规定》。

　《水文自动测报系统规范》主要包括以下内容：　——水文自动测报系统建设前期工作的基本内容和要求；　——进行系统设计时工作制式和通信方式的选择原则、系统应能达到的技术指标要求、数据传输格式和编码格式的要求、数据处理系统的基本功能要求等；　——系统设备的技术指标和安装调试的要求；　——系统考核、验收和运行管理的内容和要求。

　对ＳＬ６１—９４进行修改的部分，包括以下几个方面： ——增加了引用标准和术语、符号及代号一章； ——调整明确了系统建设前期工作的具体内容；　 ——增加了多种通信方式并重新规定了数据格式； ——修改补充了中心站数据处理技术内容； ——修改补充了系统设备与安装调试等技术条款； ——充实了系统考核验收和运行管理等具体操作方面的要求。

本规范批准部门：中华人民共和国水利部 本规范主持机构：水利部水文局 本规范解释单位：水利部水文局本规范主编单位：水利部水利信息中心本规范参编单位：水利部黄河水利委员会水利部长江水利委员会 水利部淮河水利委员会 浙江省水文勘测局　 四川省水文水资源勘测局 水利部南京水利水文自动化研究所 北京大学　本规范主要起草人：张建云 朱长年 崔家骏 唐镇松 徐兆成 吴恒清 周五一 叶秋萍 王恒斌 张海敏 姚永熙 陆 旭 冯讷敏 丁 强 王志毅 程益联 程 琳 林灿尧　w ww .b zf xw .c om１ 总 则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ ２ 引用标准和术语、符号及代号．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２．１ 引用标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１ ２．２ 术语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２ ２．３ 符号及代号．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２ ３ 系统建设前期工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３３．１ 基本资料收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ ３．２ 系统规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４ ３．３ 项目建议书及可行性研究报告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４ ４ 系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６４．１ 系统组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６ ４．２ 设计任务、内容和工作制式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ ４．３ 系统技术指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８ ４．４ 数据传输方式和编码格式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０ ４．５ 通信电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１ ４．６ 系统联网．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ ４．７ 数据处理系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３ ４．８ 土建设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１４ ５ 系统设备及安装调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５５．１ 一般规定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５ ５．２ 传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５ ５．３ 固态存贮器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７ ５．４ 通信设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１８ ５．５ 遥测终端机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２０ ５．６ 中继机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２ ５．７ 集合转发站设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２ ５．８ 中心站设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２ ５．９ 其他配套设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３ ５．１０ 设备安装调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３ ６ 系统考核、验收和运行管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４６．１ 系统考核验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４ ６．２ 系统运行管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２６ 本标准的用词和用语说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２７ 条文说明w ww .b zf xw .c om１．０．１ 为促进我国水文自动测报系统的发展，统一技术要求，加强系统的规划、设计、施工和运行管理，制定本规范。