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水文信息监测是一项非常重要和有意义的工作,及时、准确的水文数据是有效实施预测预报、防汛减灾等工作的关键。随着科技进步和经济的发展,人力成本越来越高,水文信息监测向着无人值守的智能化发展。针对目前的一些无人值守水文站无法直接测量流速和流量信息,本文提出了一种新型无人值守水文站。它除了能像现有的无人值守水文站直接测量水位外,还能直接测量流速,并通过积宽法来实现流量的测量。根据无人值守水文站的功能需求和工作环境特点,本文重点研究无人值守水文站的水位、流速及流量测量、通信方式和无人值守水文站的控制系统,并开发了用于无人值守水文站的监测终端控制器及其专用电源系统。综合比较现有的各种通信技术的特点,并结合无人值守水文站的需求,最终选择GPRS通信网络来实现远程通信,而无人值守水文站的局部通信则由ZigBee无线网络来完成,并选用相应的工业通信模块来具体实现通信任务。综合对比了各种单片机的性能特点并结合无人值守水文站的要求,开发了以STM32F103ZET6为主控芯片的监测终端控制器,并为其设计了丰富的输入/输出接口、通讯接口等资源。开发了以太阳能电池加蓄电池为主的适用于野外工作的无人值守水文站的电源系统。水文信息的测量:选用雷达水位计来测量水位数据;选用雷达流速仪测量流速;选用积宽法来完成流量的测量。具体的方法是使用一台移动式雷达流速仪沿着横跨河流的缆索测量各垂线处的水流速度,并结合水深信息与河流截面形状计算出流量。根据水文监测系统的功能和工作机制,规划了水文监测系统的通信协议和数据格式,并给出了一些关键的水文信息采集和处理的软件程序流程图及部分程序源代码。本文提出的无人值守水文站采用ZigBee网络和GPRS网络来分别完成水文信息短距离和远程传输,选用性价比很高的主控芯片来管理监测站的各设备,满足水文信息监测要求的同时投入成本较低。