基于GPRS的遠(yuǎn)程自動(dòng)雨量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)
摘要：本文介紹了一種新型的無線自動(dòng)雨量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)突破傳統(tǒng)自動(dòng)氣象網(wǎng)絡(luò)信息采集和傳輸?shù)确矫娴娜觞c(diǎn)，結(jié)合移動(dòng)無線傳輸和Internet技術(shù)使用GPRS數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)雨量監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化，無線化。采用VC++編程建立數(shù)據(jù)庫(kù)并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，最終達(dá)到氣象資料在互連網(wǎng)上共享并為用戶服務(wù)的目的。
關(guān)鍵字：自動(dòng)氣象站 GPRS 數(shù)據(jù)采集
移動(dòng)通訊和Internet技術(shù)的發(fā)展正給社會(huì)帶來深刻的變化，而GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的成熟使它在許多行業(yè)中得以應(yīng)用，這也為測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供了一種新的手段[1]。由河南研制的GPRS無線雨量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)正是基于這樣的目的開發(fā)完成的。
1、自動(dòng)雨量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)概況
自動(dòng)氣象站是由電子設(shè)備或計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)進(jìn)行氣象觀測(cè)和資料收集傳輸?shù)臍庀笳尽臄?shù)據(jù)傳輸方式上分通常有兩種形式：通過有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息的自動(dòng)氣象站和通過GPRS無線方式直接發(fā)送信息的自動(dòng)氣象站。將多個(gè)自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)信息利用有線或無線方式連接至數(shù)據(jù)中心處理系統(tǒng)就構(gòu)成了自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，通常它采集到的數(shù)據(jù)是多要素的氣象信息。我們這里所介紹的是雨量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)采集的是單要素雨量信息，通過擴(kuò)展自動(dòng)站的傳感器系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)多要素信息采集。
該自動(dòng)雨量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是由自動(dòng)雨量站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)(有線和無線兩種方式)、數(shù)據(jù)中心工作站及其局地計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的自動(dòng)氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[2]。
自動(dòng)雨量站作為系統(tǒng)的端站安裝于各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。其中無線自動(dòng)雨量站主要由傳感器單元、單片機(jī)系統(tǒng)和GPRS數(shù)據(jù)終端單元(采用H711x系列GPRS DTU)構(gòu)成。有線自動(dòng)雨量站由傳感器單元和單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，并配有局地微機(jī)系統(tǒng)。[2]
無線自動(dòng)雨量站直接通過GPRS數(shù)據(jù)終端將信息以無線傳輸方式發(fā)送出去，通過無線網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商轉(zhuǎn)送到Internet，經(jīng)由Internet最終進(jìn)入數(shù)據(jù)處理中心；有線自動(dòng)雨量站利用局地微機(jī)系統(tǒng)對(duì)采集到的氣象信息進(jìn)行處理，并直接通過Internet傳送到數(shù)據(jù)處理中心。無線自動(dòng)雨量站的通信費(fèi)用是以數(shù)據(jù)流量來計(jì)算的，費(fèi)用低廉，而且使自動(dòng)站有更強(qiáng)的地域適應(yīng)空間，只要移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的地方都能通信。
數(shù)據(jù)處理中心工作站是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主控部分,由一臺(tái)主服務(wù)器和三臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器組成。主服務(wù)器在公網(wǎng)上有固定的IP地址，三臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器通過集線器與主服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)。主服務(wù)器上安裝有SQLSERVER2000，用于接收和處理雨量資料，三臺(tái)數(shù)據(jù)處理器分別負(fù)責(zé)接收來自GPRS無線傳輸?shù)挠炅空拘畔ⅰ⒔邮諄碜杂芯�傳輸?shù)挠炅空拘畔⒑蛯?duì)ZF部門提供雨量數(shù)據(jù)服務(wù)(如網(wǎng)頁(yè)瀏覽、信息服務(wù)等)。從各測(cè)站發(fā)回的氣象資料經(jīng)整理后存入SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過網(wǎng)頁(yè)瀏覽方式提供給ZF決策部門及其他用戶。
2、GPRS概述
GPRS(GeneralPacket Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱。GPRS是GSM Phase2.1規(guī)范實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容之一，它是一種基于GSM的新型移動(dòng)分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，能提供比現(xiàn)有GSM網(wǎng)9.6kbit/s更高的數(shù)據(jù)率[3][4]。GPRS采用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、跳頻規(guī)則以及相同的TDMA幀結(jié)構(gòu)。它突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實(shí)現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對(duì)來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。[5]
