1、黃河流經(jīng)我國(guó)青海、寧夏、內(nèi)蒙古等9個(gè)省市自治區(qū)，由東至西跨越23個(gè)經(jīng)度，從南到北間隔10個(gè)緯度，其總長(zhǎng)度超過(guò)了5000公里，河水徑流量變化大，地形地貌差異懸殊。在寧蒙河段以及下游某些河段，河水流向?yàn)樽缘途暥攘飨蚋呔暥?，冬季封河方向?yàn)樽韵露?，春季開(kāi)河方向?yàn)橛缮系较隆６痉夂右约按杭鹃_(kāi)河期間，夾雜著大量冰凌的河水從上游較寬的河道流向下游較窄的河道，極易形成巨大的冰塞和冰壩，將河道上游水位大幅抬高，從而形成嚴(yán)重的冰凌災(zāi)害。
　　近年來(lái)

2、，由于受到全球氣候變化影響和本身具有的特殊地理?xiàng)l件以及中上游大型水電設(shè)施建設(shè)等多種因素的影響，冰凌災(zāi)害頻發(fā)，給黃河沿岸的人民生命財(cái)產(chǎn)以及水工設(shè)施安全造成了較大危害。因此，對(duì)黃河冰凌災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)已經(jīng)成為了我國(guó)防汛減災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。
　　要對(duì)冰凌災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)最有效的方法莫過(guò)于通過(guò)冰水情檢測(cè)技術(shù)對(duì)黃河河道冰凌生消變化全過(guò)程進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)支持。基于空氣、冰與水物理特性差異的冰水情檢測(cè)技術(shù)是

3、能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單個(gè)檢測(cè)點(diǎn)垂直柱面狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)在線檢測(cè)的新型冰水情檢測(cè)方法。該方法只能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)，不能對(duì)整個(gè)黃河河道斷面冰水情進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此無(wú)法獲得完整的河道斷面冰層生消變化的詳細(xì)冰水情數(shù)據(jù)，由此導(dǎo)致了其工程應(yīng)用受到一定限制。
　　本課題根據(jù)冬季黃河冰凌災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)的需要，在國(guó)家自然科學(xué)基金:“基于空氣、冰與水物理特性差異的冰層生消過(guò)程與力學(xué)強(qiáng)度連續(xù)在線檢測(cè)原理研究(項(xiàng)目編號(hào):5127922)”以及山西省歸國(guó)留學(xué)人

4、員科研基金項(xiàng)目:“高寒區(qū)冰水情檢測(cè)方法研究及其在萬(wàn)家寨水電大壩冰情監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用(項(xiàng)目編號(hào):2012-045)”資助下，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，在基于空氣、冰與水物理特性差異冰情檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上，融合了Zigbee和GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套全新的黃河河道斷面冰水情多點(diǎn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)。并于2012年1月在黃河三湖口水文站進(jìn)行了連續(xù)一個(gè)多月的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，該新型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)斷面多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的

5、實(shí)時(shí)連續(xù)采集和傳輸，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
　　本文詳細(xì)介紹了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程以及后期數(shù)據(jù)處理和分析，主要內(nèi)容如下:
　　1.查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，介紹了課題研究背景，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了課題研究?jī)?nèi)容。
　　2.對(duì)系統(tǒng)涉及的傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了可行性分析，確定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
　　3.根據(jù)系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件和軟件部分，并對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行了詳細(xì)介紹。主要包括傳感器、