GPRS數(shù)傳應(yīng)用于三防遙測(cè)系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是三防、水利綜合通信網(wǎng)的基礎(chǔ)和重要的組成部分，廣州市三防遙測(cè)系統(tǒng)控制全廣州7435km2范圍內(nèi)的水文遙測(cè)任務(wù)，這其中包括迅速、及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握全市主要江河、大中型水庫(kù)、大型水庫(kù)、重點(diǎn)堤圍、重點(diǎn)地區(qū)、暴雨中心的水、雨、風(fēng)狀況，為流域洪水預(yù)報(bào)提供及時(shí)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，為災(zāi)前評(píng)估提供及時(shí)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，為災(zāi)前評(píng)估提供可能，為防汛、防風(fēng)、抗旱決策提供依據(jù)。

　　廣州市三防對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求是要具有非常高的可靠性、先進(jìn)性、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，具有更高的組網(wǎng)能力和擴(kuò)容能力，并且做到公網(wǎng)與專網(wǎng)的有效組合。目前廣州的GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完成了整個(gè)廣州區(qū)域(包括廣州市區(qū)和9個(gè)區(qū)縣及增城、從化地區(qū))的覆蓋，已建設(shè)的GGSN的用戶容納量在2003年中已經(jīng)超過(guò)20萬(wàn)。經(jīng)過(guò)過(guò)去一年的不斷升級(jí)與調(diào)試，GPRS網(wǎng)絡(luò)的帶寬也已經(jīng)達(dá)到40k/bps。GPRS的網(wǎng)絡(luò)效果及帶寬已經(jīng)完全能夠滿足三防數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求。

　　水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括三部分：水情數(shù)據(jù)、旱情數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)信息。我們以水情數(shù)據(jù)采集為例，簡(jiǎn)要介紹以下GPRS系統(tǒng)在水情數(shù)據(jù)采集中的實(shí)際應(yīng)用。

　　廣州三防在水情數(shù)據(jù)采集儀器、數(shù)據(jù)采集軟件和水文監(jiān)測(cè)軟件都是由南京水利水文自動(dòng)化研究所生產(chǎn)及開(kāi)發(fā)。GPRS接入的設(shè)備選用深圳宏電H7100 DTU和H6210 Modem。GPRS模塊與數(shù)據(jù)采集儀采用直接連接的方式，電源用可以太陽(yáng)能充電的12V輸出蓄電池供電。

　　水情數(shù)據(jù)采集儀器每隔5~10分鐘發(fā)送一次水情數(shù)據(jù)，長(zhǎng)度約為40個(gè)字節(jié)左右。儀器內(nèi)部提供RS232的數(shù)據(jù)接口，可以與H7100 DTU直接連接，數(shù)據(jù)直接通過(guò)H7100 DTU向數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)發(fā)送。H7100 DTU的數(shù)據(jù)傳送是完全透明的，不需要后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持，沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)添加任何多余的協(xié)議，也不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的排列作修改。H7100 DTU并且具有自動(dòng)撥號(hào)和在線狀況自動(dòng)檢測(cè)的功能。

　　GPRS DTU數(shù)據(jù)傳送的方向是指定的數(shù)據(jù)中心地址(IP地址)。數(shù)據(jù)中心使用H6210 Modem作為中心接入的硬件設(shè)備。H6210可以綁定由中國(guó)移動(dòng)提供的SIM卡固定IP地址。GPRS DTU向這個(gè)IP地址發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過(guò)由宏電公司提供的數(shù)據(jù)接收軟件解包后，通過(guò)計(jì)算機(jī)接口傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心軟件中。數(shù)據(jù)中心服務(wù)軟件提供與應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，支持串行口轉(zhuǎn)發(fā)、虛擬串行口轉(zhuǎn)發(fā)、TCP/IP轉(zhuǎn)發(fā)等。而數(shù)據(jù)采集軟件會(huì)實(shí)時(shí)地將接收到的數(shù)據(jù)反映到電腦界面上。

　　具體系統(tǒng)示意圖如下：

　　如上圖所示，所有的DTU都以相同的模式向數(shù)據(jù)中心發(fā)送水情數(shù)據(jù)。接收的時(shí)間、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式與從數(shù)據(jù)采集儀直接錄得的數(shù)據(jù)完全相同。依照用GPRS終端采集到的數(shù)據(jù)得出來(lái)的某日的水位過(guò)程線圖如下：

　　如上圖，根據(jù)實(shí)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)做成的水位曲線圖非常平滑，代表數(shù)據(jù)的采集一直沒(méi)有中斷過(guò)。

　　根據(jù)外圍數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的增加，為了保證系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性，使用以因特網(wǎng)的動(dòng)態(tài)域名服務(wù)為主的數(shù)據(jù)中心接收方式。這種接入方式因?yàn)橛泄潭ǖ挠芯€寬帶接入，而使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

　　目前廣州三防使用的GPRS DTU和GPRS Modem是工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，具有極高的穩(wěn)定性與在線率，特別是保證中心接入Modem能夠7*24小時(shí)不間工作。不會(huì)存在普通商務(wù)用Modem在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)經(jīng)常死機(jī)的情況。并且GPRS DTU的節(jié)電功能，在不發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間里設(shè)備可以處于待機(jī)狀態(tài)，定時(shí)或數(shù)據(jù)觸發(fā)登錄網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于使用的蓄電池作為供電方式的客戶，能夠節(jié)省電能，延長(zhǎng)電池使用壽命，特別適合水文、氣象等電力系統(tǒng)不完善的地點(diǎn)使用。

　　用戶可以選擇使用普通用戶使用的CMNET和行業(yè)用戶使用的安全性更高的APN業(yè)務(wù)。

　　通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用，隨著網(wǎng)絡(luò)效果的提高，GPRS在如水利、氣象、電力等采集模式較相似(數(shù)據(jù)量較小、發(fā)送頻率高)的行業(yè)應(yīng)用中，有著顯著的優(yōu)勢(shì)：

　　1、 實(shí)時(shí)的透明傳輸，數(shù)據(jù)傳輸迅速準(zhǔn)確;

　　2、 更合理地按流量計(jì)算費(fèi)用，使運(yùn)行費(fèi)用更加低廉;

　　3、 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，布點(diǎn)方便，擴(kuò)容簡(jiǎn)單;

　　4、 系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，組網(wǎng)簡(jiǎn)單而迅速;

　　5、 安全性高，維護(hù)費(fèi)用低廉。