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摘 要:针对实际情况,分别总监测系统总体设计、水文监测系统硬件设计、软件设计以及监控中心设计等几个方面,具体探讨了基于GPRS的远程水文水资源信息系统相关问题,希望对于今后的监测水文水资源工作具有一定帮助。
关键词:GPRS;水文资源;水文监测系统;系统设计
对于水文水资源信息监测系统来说,就是利用相应的通信技术、传感器技术、自动控制技术、信息网络技术等先进技术,进行有效集成和整合,能够实时监控相应的河流或者水库的流量、降雨量、土壤墒情、锋利水位以及水质等参数,具体来说能够包括有效的数据采集、处理和传输等模块功能,具备有效预测洪涝灾害发生,并利用有效资源的功能。
一、基于GPRS的远程水文水资源信息
(一)监测系统总体设计。对于GPRS传输来说,相比于GSM的拨号传输以及电路交换数据来说,这种方式能够具备更快的传输速度以及较低的传输成本,还能对于互联网实现较好的兼容。另外,其计费方式则是根据传输的数据量进行,进行有效的数据传送过程才占用一定的频宽,这就说明了GPRS模式一方面能够满足大数据量传输工作,也能有效实现突发性、少量以及间隔性的数据传输。
在整个方案的设计过程中,一定要从先进性、经济性、可靠性以及实用性等方面考虑,从实际情况出发,充分考虑相应的传感器选择中的湿度、气压以及温度的影响,还包括具体的波浪抑制、防止雷电措施等方面,其中,包括的数据自动采集、被动查询以及监控中心遥测等几部分。
1.数据自动采集。在此模块中,主要对于水文气象参数进行采集,具体包括区域中的降雨量、流量、风力以及水位等,利用监测终端,能够保证通过光缆,将采集到的水位传感器、雨量传感器等数据,有效在终端机的存储器中进行存储,然后,利用光缆进行传输到通信模块,发送给监控中心,能够利用有效的算法,进行分析和计算,在水文数据库中进行结果数据的保存,方便进行有效的查询和调用工作。
2.数据的被动查询。在此模块中,利用服务器(监控中心),把具有一定格式的编码指令向终端机发出,能够保证对于当前的或者历史的检测的数据进行有效查询工作,可以实现一个或者多个的查询,能利用监控中心的控制系统以及相应的软件实现。
3.监控中心遥测。所谓的监控中心遥测功能,就是利用服务器端,能够对于DT(终端机)发送特定指令,实现唤醒或者关闭一定的传感器的工作,或者进行工作状态查询、工作频率查询以及远程参数修改等工作,还能有效保证查询和重新配置GPRS通信模塊参数。对于有效监控终端机的能力,服务器端(远程监控中心)则是依靠其自身配备的软件的稳健性。
(二)水文监测系统硬件设计。
1.数据采集模块。被测量的对象则是由传感器所感知,然后,能够将相关的信息进行有效的转化,并进行电信号或者机械信号的输出,其中,降雨量以及水位则是在进行数据采集中的两个水文参数。者选择的翻斗式雨量传感器,具有精度高,结构简单,寿命长、稳定性强等特点,一般精度则是对于0.01一6mm /min雨强范围的误差能够控制在±2%,还采用具有性能水平较高的浮子式水位计。
2.主控制器模块。主控器模块则是可以看作为系统的最为核心的内容,直接影响这系统的效率和稳定性,主要能够实现的功能包括通信、存储、显示、采集以及处理等。
3.GPRS通信模块。在此模块中,主要包括的硬件设备为电话卡、DTU设备以及DTU的供电设备,在供电设备中,具体包括电缆、蓄电池、太阳能板、变压器等,利用此模块,主要能够把串口数据进行有效转化为TCP /IP数据包,这样就能够在互联网以及通信网上进行有效的传输,然后到远程的监控中心。
(三)水文监测系统软件设计。在设计水文监测系统硬件的基础上,应该保证具有完善的软件系统,才能保证系统的有效运行。其中,软件中能够实现的功能主要包括屏幕显示、键盘操作、数据的通信、存储等功能,还包括对于水位信息采集工作,包括上报安全水位、超限水位、历史水位的查询等,以及雨量信息采集等功能。
(四)水文监测系统监控中心设计。监控中心可以看作为整个系统中最为核心的部件,主要功能包括下达命令,还有接受终端传输的信息等。在网络接入方面,应该注意采用较高的安全性的专网接入,在这种方式下,应该通过当地移动通信公司,进行DDN专线的申请,以便连接GPRS网络,满足远程数据传输的要求。
在具备网络条件的基础上,还应该在监控中心配备有效的软件,并安装在服务器上,能够实现数据处理及分析、数据编辑、数据存储、数据查询等功能,这样就能保证数据管理工作的高效运行,具体的管理功能包括:资料综合查询、用户权限管理、DTU管理以及数据分析处理等。
二、结语
所以,利用GPRS通信技术,水文水资源信息监测系统能够满足在恶劣工况下工作的条件,有效保障高效、低功耗的稳定运行,能够给水资源的科学管理提供有效的决策依据,具有较强的现实意义。
参考文献
[1] 张静怡,陆桂华,何惠等.基于Web GIS的全国水文站网信息管理系统[J].水文,2007(1).
[2] 李德贵,吴幸华,陶金荣.基于Internet的水文测验远程计算机控制系统[J].水文,2005(5).
作者简介:郑建民(1965.09- ),男,工程师,黄委河南水文水资源局;杨祯祥(1986.06- ),男,助理工,黄委河南水文水资源局。
关键词:GPRS;水文资源;水文监测系统;系统设计
对于水文水资源信息监测系统来说,就是利用相应的通信技术、传感器技术、自动控制技术、信息网络技术等先进技术,进行有效集成和整合,能够实时监控相应的河流或者水库的流量、降雨量、土壤墒情、锋利水位以及水质等参数,具体来说能够包括有效的数据采集、处理和传输等模块功能,具备有效预测洪涝灾害发生,并利用有效资源的功能。
一、基于GPRS的远程水文水资源信息
(一)监测系统总体设计。对于GPRS传输来说,相比于GSM的拨号传输以及电路交换数据来说,这种方式能够具备更快的传输速度以及较低的传输成本,还能对于互联网实现较好的兼容。另外,其计费方式则是根据传输的数据量进行,进行有效的数据传送过程才占用一定的频宽,这就说明了GPRS模式一方面能够满足大数据量传输工作,也能有效实现突发性、少量以及间隔性的数据传输。
在整个方案的设计过程中,一定要从先进性、经济性、可靠性以及实用性等方面考虑,从实际情况出发,充分考虑相应的传感器选择中的湿度、气压以及温度的影响,还包括具体的波浪抑制、防止雷电措施等方面,其中,包括的数据自动采集、被动查询以及监控中心遥测等几部分。
1.数据自动采集。在此模块中,主要对于水文气象参数进行采集,具体包括区域中的降雨量、流量、风力以及水位等,利用监测终端,能够保证通过光缆,将采集到的水位传感器、雨量传感器等数据,有效在终端机的存储器中进行存储,然后,利用光缆进行传输到通信模块,发送给监控中心,能够利用有效的算法,进行分析和计算,在水文数据库中进行结果数据的保存,方便进行有效的查询和调用工作。
2.数据的被动查询。在此模块中,利用服务器(监控中心),把具有一定格式的编码指令向终端机发出,能够保证对于当前的或者历史的检测的数据进行有效查询工作,可以实现一个或者多个的查询,能利用监控中心的控制系统以及相应的软件实现。
3.监控中心遥测。所谓的监控中心遥测功能,就是利用服务器端,能够对于DT(终端机)发送特定指令,实现唤醒或者关闭一定的传感器的工作,或者进行工作状态查询、工作频率查询以及远程参数修改等工作,还能有效保证查询和重新配置GPRS通信模塊参数。对于有效监控终端机的能力,服务器端(远程监控中心)则是依靠其自身配备的软件的稳健性。
(二)水文监测系统硬件设计。
1.数据采集模块。被测量的对象则是由传感器所感知,然后,能够将相关的信息进行有效的转化,并进行电信号或者机械信号的输出,其中,降雨量以及水位则是在进行数据采集中的两个水文参数。者选择的翻斗式雨量传感器,具有精度高,结构简单,寿命长、稳定性强等特点,一般精度则是对于0.01一6mm /min雨强范围的误差能够控制在±2%,还采用具有性能水平较高的浮子式水位计。
2.主控制器模块。主控器模块则是可以看作为系统的最为核心的内容,直接影响这系统的效率和稳定性,主要能够实现的功能包括通信、存储、显示、采集以及处理等。
3.GPRS通信模块。在此模块中,主要包括的硬件设备为电话卡、DTU设备以及DTU的供电设备,在供电设备中,具体包括电缆、蓄电池、太阳能板、变压器等,利用此模块,主要能够把串口数据进行有效转化为TCP /IP数据包,这样就能够在互联网以及通信网上进行有效的传输,然后到远程的监控中心。
(三)水文监测系统软件设计。在设计水文监测系统硬件的基础上,应该保证具有完善的软件系统,才能保证系统的有效运行。其中,软件中能够实现的功能主要包括屏幕显示、键盘操作、数据的通信、存储等功能,还包括对于水位信息采集工作,包括上报安全水位、超限水位、历史水位的查询等,以及雨量信息采集等功能。
(四)水文监测系统监控中心设计。监控中心可以看作为整个系统中最为核心的部件,主要功能包括下达命令,还有接受终端传输的信息等。在网络接入方面,应该注意采用较高的安全性的专网接入,在这种方式下,应该通过当地移动通信公司,进行DDN专线的申请,以便连接GPRS网络,满足远程数据传输的要求。
在具备网络条件的基础上,还应该在监控中心配备有效的软件,并安装在服务器上,能够实现数据处理及分析、数据编辑、数据存储、数据查询等功能,这样就能保证数据管理工作的高效运行,具体的管理功能包括:资料综合查询、用户权限管理、DTU管理以及数据分析处理等。
二、结语
所以,利用GPRS通信技术,水文水资源信息监测系统能够满足在恶劣工况下工作的条件,有效保障高效、低功耗的稳定运行,能够给水资源的科学管理提供有效的决策依据,具有较强的现实意义。
参考文献
[1] 张静怡,陆桂华,何惠等.基于Web GIS的全国水文站网信息管理系统[J].水文,2007(1).
[2] 李德贵,吴幸华,陶金荣.基于Internet的水文测验远程计算机控制系统[J].水文,2005(5).
作者简介:郑建民(1965.09- ),男,工程师,黄委河南水文水资源局;杨祯祥(1986.06- ),男,助理工,黄委河南水文水资源局。