CN102364543A - 基于gprs网络的公网水文测报系统 - Google Patents

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Inventor
李强
张建清
彭恩文
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Chengdu Zhongshan Technology Co Ltd
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Chengdu Zhongshan Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了基于GPRS网络的公网水文测报系统，主要由依次相连的水文传感器、GPRS数据传输器、GPRS网络、互联网、数据中心构成；所述数据中心包括调制解调器，所述调制解调器与互联网连接。本发明的优点在于：1、可靠性高；2、实时性强；3、集抄范围广；4、系统建设成本低；5、系统运营成本低；6、系统的传输容量大。

Description

基于GPRS网络的公网水文测报系统
技术领域
本发明涉及水文测报，具体的说，是基于GPRS网络的公网水文测报系统。
背景技术
随着我国经济社会的发展，对水文信息不断提出新要求，水文观测项目和内容不断增加，对观测手段和方法以及水文监测技术的研发和应用提出了越来越高的要求；现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅速发展，也促进了水文监测技术自动化的发展。
在水文监测系统中，常常需要对众多的水位点进行实时监测，大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，通过电话线传送数据往往事倍功半。但成本付出较高。
水文监测的范围与内容：水文监测是水文传感器技术与采集、存储、传输、处理技术的集成。监测范围：江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数。 监测内容：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。
目前人工监测技术存在的问题。从水文传统的人工监测技术分析来看，主要存在以下问题。
（1） 记录方式以模拟方式为主，就是数字方式记录的也很难方便的输入计算机处理。
（2）处理基本靠人工处理判断，费时易错。
（3） 水文信息的采集、传输、处理的实时性和准确性较差，无法适应现代水文的需求。
因此，要用自动化技术促进水文监测自动化的发展。
目前，水文监测站与各采集点之间的数据通信主要采用手工抄录或PSTN电话线传输。采用电话线传输数据时，由于每次拨号都需要等待，速度慢，而且费用也较高。同时，由于各监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此需申请很多电话线，而且有些监控点有线线路难以到达。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本、安全性高、实时性强、能远程控制的基于GPRS网络的公网水文测报系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：基于GPRS网络的公网水文测报系统，主要由依次相连的水文传感器、GPRS数据传输器、GPRS网络、互联网、数据中心构成；所述数据中心包括调制解调器，所述调制解调器与互联网连接。
所述水文传感器包括水位传感器，所述水位传感器与GPRS数据传输器连接。
所述水位传感器为浮子式水位计或压力式水位计或电子水尺或超声波水位计。
所述水文传感器包括流速传感器，所述流速传感器与水文测报机连接。
所述水文传感器还包括水位传感器，所述水位传感器与水文测报机连接。
所述水文传感器与GPRS数据传输器之间还设置有水文测报机。
所述水文传感器还包括流量传感器，所述流量传感器与水文测报机连接。
所述数据中心还包括与调制解调器依次相连接的通信服务PC机、应用管理PC机。
本系统主要目的是解决水文数据的采集和监控。各个GPRS数据传输器可监视和采集各种传感器上传的水文数据，提供水文数据给数据中心及有关部门分析和决策取用，以此提高工作效率。
经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS网络作为本系统的数据通信平台。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是中国移动新推出的GPRS网络数据业务。GPRS网络可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS网络平台上构建气象监控系统，充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。
同时为了进一步降低投入和运行成本，本系统是在GPRS网络的基础上，同时利用公共网络，构架了一种公网式的通讯平台。能够最小的减少投入成本。
水文测报机用于汇集流速传感器、流量传感器、水位传感器的检测数据，上传给GPRS数据传输器。同时水文测报机可接受GPRS数据传输器给出的命令信息，并对流速传感器、流量传感器、水位传感器进行控制。
当水位传感器为浮子式水位计或压力式水位计或电子水尺或超声波水位计时，水位传感器可直接与GPRS数据传输器连接，可跳过水文测报机，从而进一步降低投入成本。
本系统通过GPRS网络进行数据传输，成为水文部门选择的通信手段之一。各个传感器可将采集到的污染数据和告警信息通过GPRS网络及时发送到水文监测部门的数据中心，实现对排污单位或个人的及时管理，可以大大提高水文部门的工作效率。
本发明的优点在于。
1、可靠性高：与SMS短信息方式相比，GPRS数据传输器采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。可以与多个采集点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。
2、实时性强：GPRS网络具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测的数据中心可以多个自动气象站之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS网络实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率的需求。
3、系统建设成本低：由于采用GPRS网络中的公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。
4、系统运营成本低：采用GPRS网络中的公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。
5、GPRS网络传输功耗小，适合野外供电环境：虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GPRS数据传输器在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GPRS网络传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。
6、可对各监测点运行设备进行远程控制：通过GPRS双向系统还可实现对水文传感器进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。
附图说明
图1为本发明实施例一的系统结构框图。
图2为本发明实施例二的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
如图1，所示。基于GPRS网络的公网水文测报系统，主要由依次相连的水文传感器、GPRS数据传输器、GPRS网络、互联网、数据中心构成；所述数据中心包括调制解调器，所述调制解调器与互联网连接。
所述水文传感器包括水位传感器，所述水位传感器与GPRS数据传输器连接。
所述水位传感器为浮子式水位计或压力式水位计或电子水尺或超声波水位计。
如图2，所示。基于GPRS网络的公网水文测报系统，主要由依次相连的水文传感器、GPRS数据传输器、GPRS网络、互联网、数据中心构成；所述数据中心包括调制解调器，所述调制解调器与互联网连接。水文传感器与GPRS数据传输器之间还设置有水文测报机。
水文传感器包括流速传感器，所述流速传感器与水文测报机连接。
水文传感器还包括流量传感器，所述流量传感器与水文测报机连接。
水文传感器还包括水位传感器，所述水位传感器与水文测报机连接。
数据中心还包括与调制解调器依次相连接的通信服务PC机、应用管理PC机构成。
本系统需要各水文监测点使用GPRS数据传输器，通过移动GPRS网络与数据中心相连。各水文监测点的GPRS数据传输器使用移动通信公司的GPRS普通数据卡或APN专用数据卡，同时数据中心对各点GPRS数据传输器编号进行登记, 并与采集点信息进行关联，以便识别和维护处理。
凡省水文局授权的信息采集点均可以使用本系统。
1、水文信息监测点必须使用移动统一的APN卡，用户使用本卡只能用于与水文站数据中心通信。
2、数据传输器设备使用GPRS数据传输器。
3、用户登记：符合省级水文局的规定。
如上所示便可较好实现本发明。

Claims (8)

1.基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于，主要由依次相连的水文传感器、GPRS数据传输器、GPRS网络、互联网、数据中心构成；所述数据中心包括调制解调器，所述调制解调器与互联网连接。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于，所述水文传感器包括水位传感器，所述水位传感器与GPRS数据传输器连接。
3.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于，所述水位传感器为浮子式水位计或压力式水位计或电子水尺或超声波水位计。
4.根据权利要求3所述的基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于，所述水文传感器包括流速传感器，所述流速传感器与水文测报机连接。
5.根据权利要求4所述的基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于，所述水文传感器还包括水位传感器，所述水位传感器与水文测报机连接。
6.根据权利要求1所述的基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于，所述水文传感器与GPRS数据传输器之间还设置有水文测报机。
7.根据权利要求6所述的基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于，所述水文传感器还包括流量传感器，所述流量传感器与水文测报机连接。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于GPRS网络的公网水文测报系统，其特征在于：所述数据中心还包括与调制解调器依次相连接的通信服务PC机、应用管理PC机。
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