远程电能表校准系统服务器端管理软件的设计与实现

介绍了一套已投入试运行的远程电能表校准系统的服务器端管理软件。管理软件采用组件对象模型（COM）技术实现图形交互系统的可重用性，采用多线程技术实现了多方式通信功能，并采用线程池技术实现通信控制系统高效而稳定的控制功能。远程电能校准系统采用IEC 60870-5-104通信协议制定通信数据包的帧格式以及通信传输规则，实现了远程电能校准功能，采用ASP技术实现数据共享系统的Web数据共享功能。     

国内外水位计/测深仪技术标准现状对比分析

水位计/测深仪是测量水位、水深中应用最广泛的仪器设备,而标准中的检定和校准的相关规定是评定其计量特性的重要技术依据。收集和研究了国内外现行的水位计/测深仪产品标准、计量标准及方法标准等技术标准共33项,对比了国内外技术标准的类型、数量、分布现状以及产品性能、计量性能和测量方法等方面的技术参数,分析了我国水位计/测深仪相关技术标准与国外的异同、优势及缺失之处,提出了可能的新标准需求及研究方向。     

不同频率回声测深仪测量水库淤泥的初步研究

通过应用不同频率回声测深仪在三峡水库近坝区淤泥测量试验,探索了回声测深仪不同频率在河床存在淤泥测深时,声波的发射能量不同而所产生了不同的回波信号.其回波信号的强弱即可反映其河床淤泥的初步特征.为水库河床演变提供了更贴近实际的水深测量成果数据,也为日后水库淤泥的高程测量积累了有益的经验.     

不同频率回声测深仪测量水库淤泥的初步研究

通过应用不同频率回声测深仪在三峡水库近坝区淤泥测量试验，探索了回声测深仪不同频率在河床存在淤泥测深时，声波的发射能量不同而所产生了不同的回波信号。其回波信号的强弱即可反映其河床淤泥的初步特征。为水库河床演变提供了更贴近实际的水深测量成果数据，也为日后水库淤泥的高程测量积累了有益的经验。     

大水深测量校正方法研究与应用

水库水深测量精度直接关系到水库的防洪安全与蓄水兴利。现有回声测深仪无法应对大水深施测的情况，且测量受到水库水温分层影响。利用回声测深仪配合校正标进行大水深测量的校正方法，能够精确检测到回声测深仪水深测量的误差及差值、系统延时问题等，通过与各级校正标的真值比较、修正，能使测值近似真值,且使误差控制在容许范围内。介绍了水深校正标基本原理、操作方法和步骤以及在水库测深中的应用。     

第?5?代多波束测深系统在江河湖泊的监测应用

R2 Sonic 2022是基于第5代声呐结构的多波束测深系统,从动静态水深比测、数字地形图精度、面积法3个角度与传统回声测深仪进行对比,对比结果说明多波束测深系统具有精、准、快的特点,分析该系统在河道险工险段监测及整治、水库水下地形测量、应急抢险,以及河道演变趋势研究中的应用,为江河湖泊的地形监测提供决策数据和技术支撑     

水情数据远程采集系统设计

基于低功耗的AT89C51单片机和GPRS通信模块G200,设计了水情数据远程采集系统,其主要包括监控中心、数据采集器、GPRS通信模块等。数据采集器可完成水位、水温数据的采集,信号的处理、数据的实时显示等;GPRS通信模块能够比较容易地实现无线数据的传输等。系统通过远程通信,将数据发送给远程终端,实现了点对多点的水情数据远程监测和管理。     

多波束与单频测深技术应用比较

多波束测深系统是目前河道测量中最先进的仪器，它的使用将在防洪减灾、堤防工程监测、水下地形测量等方面发挥巨大的作用。通过对多波束测深系统、单频测深仪及数字测深仪比测实验，分析其误差来源和精度，验证了在特殊的水下地形测量过程中，多波束测深系统配合单频测深仪可以完成测量任务，从而为多波束测深系统应用空间的拓宽提供科学的依据。     

水量量测设备计量检定/校准标准现状及需求分析

计量检定规程/校准规范是评定量测设备计量特性的技术依据,本文以明渠和管道中使用的流量计、流速仪、水位(深)计、特设量水设施、水工建筑物等水量量测设备的计量检定/校准标准为主要对象,研究总结我国水量量测设备计量检定/校准标准的现状和存在的主要问题,分析了水量量测设备计量检定/校准标准需求,提出20项急需制/修订的水量量测设备计量检定规程/校准规范,为我国水量量测设备计量检定/校准技术标准的近期及中长期发展提供依据。     

电能远程自动计量计费系统研究

对电能量远程自动计量计费系统的方案，系统的组成、硬件配置、软件设计、工作原理、功能以及技术性能刊物了论述。该系统对电压、电流有功、无功、功率因数等电能量，经电能表的输出脉冲等信号输入到下位机数据采集器（子站），再由Ｍｏｄｅｍ传输至主站至监控计算机以实现远程计量处理和监测。文中对子站、主站之间的通信及系统的数据流程和数据交换进行了分析研究。     

基于图像识别技术的测压管群水深智能获取方法

为在水工模型试验中准确同步获取过水建筑物不同部位水压力,提出并设计了基于图像识别技术的测压管群水深智能获取方法与系统。该系统采用非接触式（侧拍）影像采集方式,实时拍摄多个测压管内水面浮标的运动影像（反映水深变化过程）,将影像资料导入计算机;利用软件识别系统,采用灰度化、二值化及开操作等对图像进行预处理,然后使用findContours获取各个测压管水面浮标质心坐标,通过标定系数转换为实际水位数据,最终得到各个测压管内水深同步变化的时间序列。通过水工模型试验验证,该方法较传统人工测量方法获得的数据误差在±1.5%内,且获取方式更快捷、数据更丰富,可为水工模型试验中测压管群水深测量提供新的思路。     

Reservoir Inflow Modeling Using Temporal Neural Networks with Forgetting Factor Approach

In this paper, a recursive training procedure with forgetting factor is proposed for on-line calibration of temporal neural networks. The forgetting factor discounts old measurements through an on-line model calibration. The forgetting factor approach enables the recursive algorithm to reduce the effect of the older error data by multiplying the error data by a discounting factor. The proposed procedure is used to calibrate a temporal neural network for reservoir inflow modeling. The mean monthly inflow of the Karoon-III reservoir dam in the south-western part of Iran is used to test the performance of the proposed approach. An autoregressive moving average (ARMA) model is also applied to the same data. The temporal neural network, which is trained with the proposed approach, has shown a significant improvement in the forecast accuracy in comparison with the network trained by the conventional method. It is also demonstrated that the neural network trained with forgetting factor results in better forecasts compared to the statistical ARMA model, which has been calibrated through this approach.     

探地雷达测量土壤水方法及其尺度特征

土壤水的多尺度观测与模拟是当前国内外研究的热点问题。探地雷达作为一种测量土壤含水量的现代先进技术,填补了传统测量方法与遥感方法之间的尺度缺口,国内外大量研究表明:应用探地雷达测量土壤含水量的精度较高,测量速度快,无需破坏土壤结构,作为一种田间尺度的测量方法在测量中、小尺度土壤水空间分布特征等方面具有独特优势,通过不同频率的选定能够测量深度为0.05~50m的土壤含水量。对探地雷达测量土壤水的主要方法、原理、精度及优缺点等进行详尽介绍,并讨论探地雷达的测量深度和尺度特征等问题。探地雷达在遥感反演土壤水模型率定与精度验证方面比TDR、烘干法更有优势,有潜力应用于遥感产品验证、土壤水模式时间稳定性分析等其他水文相关应用中,为相关研究和探地雷达测量土壤水方法的推广提供理论参考。     

渠道糙率率定误差分析

本文研究了渠道糙率率定误差与水力测量误差的函数关系。根据水力学原理,提出了计算渠道糙率率定误差的公式,然后计算分析了南水北调中线京石段应急供水工程实测流量、水深误差产生的渠道糙率率定的误差.得到重要结论:(1)微小的水力测量误差可能产生较大的渠道糙率率定误差,现有南水北调中线典型渠道原型观测糙率误差可达11%;(2)糙率的流量误差分量相对值与流量测量误差基本相同;(3)糙率的进出口水深误差分量绝对值非常接近,两者绝对值大小不仅与水深测量误差成正比,而且与渠道长度有关,当渠道过短时,糙率的水深误差分量将成倍增加。     

DSP水轮机微机调速器的研究

介绍了基于DSP芯片TMS320LF2812的水轮机微机调节器的设计原理和实现过程。利用DSP芯片自带的同步采样ADC模块,实现了同步采样,并完成了对各种模拟量的准确测量;利用DSP的高速输入功能,实现了频率的精确测量;通过PID和最优控制的方法,得到精确的控制信号输出;同时利用DSP芯片上的串行通信接口SCI和CAN控制器接口,实现了多机之间和与上位机之间的调试和监控通信。     

基于多波段遥感数据的库区水深反演研究

遥感反演是一种水深量测新方法,应用在库区水深量测对水库运行调度、库区淤积研究等均有着积极的作用。针对统计相关分析法中单点量测水深值代表遥感像元对应水深值这一缺陷,本文提出使用同像元多测点数据表征像元对应水深值的方法。以内蒙古海勃湾水库为研究区域,通过表征水深值与各波段组合的相关性选取水深反演因子,建立线性、二次、指数3种形式15组双波段模型与5组不同个数反演因子的多波段模型,从中遴选出较优的5个反演模型,使用未参与建模的检查点样本进行模型精度检验,通过检验结果进行模型比对。结果表明:海勃湾水库水深反演最优反演模型是由12个反演因子建立的多波段反演模型,其平均绝对误差为0.68 m,占平均水深的13.59%。结合遥感周期短、成本低的特点,该方法在一定程度上可以应用于实际,但泥沙含量大与靠近陆地的水域水深反演效果较差。     

基于SMS的井水灌溉远程数据采集系统的实现

基于SMS通信方式的优点,以及低功耗的AT89C51单片机和无线通信模块TC35i,设计了井水灌溉远程数据采集系统。该系统包括数据采集模块、GSM网络、TC35i通信模块、远程控制终端等。数据采集模块可在现场完成水位、流量、pH值等信息的采集、显示和数据的存储。现场数据采集端和手机终端通过无线通信模块TC35i以短信的形式相互通信,实现了井水灌溉的远程监测,有助于农业生产的现代化管理。     

高寒地带地下水动态在线监测系统设计与应用

针对高寒地带极端恶劣的气候环境及地下水监测野外工作的现状,研制一套环境适应性强的地下水动态在线监测系统。系统主要由水位探头、远程数据传输装置及终端平台组成。采用通用的1号碱性电池作为电源,维护方便。从系统的硬件及软件2部分着手,采取多项措施来降低仪器功耗,提高稳定性,重点解决监测仪器在低温环境下的可靠性。野外试验表明系统运行状况良好,经受住了高寒气候下的低温环境的考验,实现了系统的自动化采集及远程传输,提高了工作效率。     

基于BP神经网络的HEC-RAS二维模型糙率参数自动率定

水面宽阔河段、洪泛区和潮汐河口段的水文及水动力学计算模拟多采用二维模型,然而因模型复杂的非线性映射关系常导致参数率定效率和精度不高,甚至出现"异参同效"问题。为此,提出一种应用BP神经网络自动率定二维模型糙率参数的方法。以海南昌化江入海口段为计算实例进行数值检验,结果表明:编写的Python程序能够准确率定HEC-RAS二维模型实例各糙率分区的糙率参数,各糙率分区的率定糙率值均在参数取值范围内,且均在观测糙率值±0.011内,未出现"异参同效"现象;水位率定计算误差满足设定允许误差要求,设定允许误差0.20 m、0.15 m和0.10 m的平均率定计算误差小于0.10 m,设定允许误差0.05 m的平均率定计算误差接近0 m;设定允许误差为0.15 m时,率定程序的运算效率最高。选用海南201409号台风"威马逊"时期的昌化江实测资料进行验证,证明该方法有效可靠,能够实现HEC-RAS软件二维模型糙率率定功能,可推广应用于其他模型参数率定。