基于GPRS和組態(tài)王的水文測報系統(tǒng)的設計

摘要：為了實現(xiàn)水文測報系統(tǒng)的高可靠性、低功耗性和較好的實時性，詳細介紹了水文測報技術(shù)的基本原理和實現(xiàn)方法，主要包括GPRS無線通信技術(shù)的基本知識和水文信息采集系統(tǒng)的整體構(gòu)成。在借鑒和分析了國內(nèi)外水文測報技術(shù)的基礎之上，設計出了基于GPRS的水文測報系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)，并利用組態(tài)王開發(fā)了水文測報系統(tǒng)的實時監(jiān)控系統(tǒng)。整個系統(tǒng)以實用、穩(wěn)定、可靠為目標，在保證實現(xiàn)基本功能的基礎上，優(yōu)化了硬件和軟件設計。實驗結(jié)果證明，該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)正常、工作穩(wěn)定、通信良好，實時性強。
關(guān)鍵詞：GPRS；水文測報系統(tǒng)；組態(tài)王；通信

水文測報系統(tǒng)是利用傳感器、微控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡及通信等技術(shù)手段將水位、雨量、流速、流量、水溫等數(shù)據(jù)參數(shù)進行采集、存儲、傳輸和處理的信息系統(tǒng)。由于水文測報系統(tǒng)是一項高科技、技術(shù)復雜的系統(tǒng)工程，加上野外自然條件惡劣、缺乏運行管理經(jīng)驗等因素，其中也存在很多不定性問題。本文結(jié)合水文測報系統(tǒng)的特點，以及GPRS無線網(wǎng)絡技術(shù)提出了系統(tǒng)總體設計方案，并利用具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點的組態(tài)王開發(fā)了監(jiān)控系統(tǒng)，有效地解決了功耗問題和傳輸安全穩(wěn)定、實時性強等問題。

1 水文測報系統(tǒng)的總體設計
水文測報系統(tǒng)的基本功能主要是解決水庫洪水調(diào)度系統(tǒng)的水文信息自動采集、編碼、發(fā)送、中心站接收、解碼處理、存貯、應用等技術(shù)問題，使水情信息能及時有效地用于水庫洪水的預報、調(diào)度、決策，為防洪興利服務。
設計方案采用模塊化傳輸平臺，實現(xiàn)水情系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸。水文測報系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)主要由三部分構(gòu)成：水文監(jiān)控中心、水文數(shù)據(jù)采集站及無線網(wǎng)絡模塊?？驁D如圖1所示。

水文采集站：主要包括太陽能或其他供電系統(tǒng)、傳感器(水位、雨量等)、人機接口、通訊接口等設備。其功能是自動采集數(shù)據(jù)，包括水位、雨量等水文數(shù)據(jù)，并自動應答監(jiān)控中心，向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)。
水文監(jiān)控中心：主要包括通訊設備、計算機、打印機等多媒體設備。其功能是實時接收遙測站采集發(fā)送的水文數(shù)據(jù)，存儲、顯示、打印遙測站水位、雨量數(shù)據(jù)，并向采集站發(fā)送相關(guān)指令，與其進行通信。
無線網(wǎng)絡模塊：主要是指采集站和監(jiān)控中心通過GPRS無線網(wǎng)絡進行相關(guān)通信。無線模塊將采集站采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS無線網(wǎng)絡上傳到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心也可以同時以無線的方式通過無線網(wǎng)絡向采集站發(fā)送相關(guān)指令等。