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GPRS数传应用于三防遥测系统

作者:深圳市宏电技术股份有限公司 来源:RFID世界网 2013-08-14 10:34:59

摘要:数据采集系统是三防、水利综合通信网的基础和重要的组成部分,广州市三防遥测系统控制全广州7435km2范围内的水文遥测任务,这其中包括迅速、及时、准确地掌握全市主要江河、大中型水库、大型水库、重点堤围、重点地区、暴雨中心的水、雨、风状况,为流域洪水预报提供及时准确的基础资料,为灾前评估提供及时准确的基础资料,为灾前评估提供可能,为防汛、防风、抗旱决策提供依据。

关键词:数据采集仪器[0篇]  GPRS[41篇]  

  数据采集系统是三防、水利综合通信网的基础和重要的组成部分,广州市三防遥测系统控制全广州7435km2范围内的水文遥测任务,这其中包括迅速、及时、准确地掌握全市主要江河、大中型水库、大型水库、重点堤围、重点地区、暴雨中心的水、雨、风状况,为流域洪水预报提供及时准确的基础资料,为灾前评估提供及时准确的基础资料,为灾前评估提供可能,为防汛、防风、抗旱决策提供依据。

  广州市三防对数据采集系统的要求是要具有非常高的可靠性、先进性、实时性和准确性,具有更高的组网能力和扩容能力,并且做到公网与专网的有效组合。目前广州的GPRS网络已经完成了整个广州区域(包括广州市区和9个区县及增城、从化地区)的覆盖,已建设的GGSN的用户容纳量在2003年中已经超过20万。经过过去一年的不断升级与调试,GPRS网络的带宽也已经达到40k/bps。GPRS的网络效果及带宽已经完全能够满足三防数据采集系统的要求。

  水文数据采集系统包括三部分:水情数据、旱情数据和现场信息。我们以水情数据采集为例,简要介绍以下GPRS系统在水情数据采集中的实际应用。

  广州三防在水情数据采集仪器、数据采集软件和水文监测软件都是由南京水利水文自动化研究所生产及开发。GPRS接入的设备选用深圳宏电H7100 DTU和H6210 Modem。GPRS模块与数据采集仪采用直接连接的方式,电源用可以太阳能充电的12V输出蓄电池供电。

  水情数据采集仪器每隔5~10分钟发送一次水情数据,长度约为40个字节左右。仪器内部提供RS232的数据接口,可以与H7100 DTU直接连接,数据直接通过H7100 DTU向数据中心实时发送。H7100 DTU的数据传送是完全透明的,不需要后台计算机支持,没有对数据添加任何多余的协议,也不会对数据的排列作修改。H7100 DTU并且具有自动拨号和在线状况自动检测的功能。

  GPRS DTU数据传送的方向是指定的数据中心地址(IP地址)。数据中心使用H6210 Modem作为中心接入的硬件设备。H6210可以绑定由中国移动提供的SIM卡固定IP地址。GPRS DTU向这个IP地址发送数据。数据通过由宏电公司提供的数据接收软件解包后,通过计算机接口传输到数据中心软件中。数据中心服务软件提供与应用软件之间的数据转发,支持串行口转发、虚拟串行口转发、TCP/IP转发等。而数据采集软件会实时地将接收到的数据反映到电脑界面上。

  具体系统示意图如下:

  如上图所示,所有的DTU都以相同的模式向数据中心发送水情数据。接收的时间、数据长度、数据内容和格式与从数据采集仪直接录得的数据完全相同。依照用GPRS终端采集到的数据得出来的某日的水位过程线图如下:

  如上图,根据实时记录的数据做成的水位曲线图非常平滑,代表数据的采集一直没有中断过。

  根据外围数据采集点的增加,为了保证系统长时间运行的稳定性,使用以因特网的动态域名服务为主的数据中心接收方式。这种接入方式因为有固定的有线宽带接入,而使系统更加稳定。

  目前广州三防使用的GPRS DTU和GPRS Modem是工业级产品,具有极高的稳定性与在线率,特别是保证中心接入Modem能够7*24小时不间工作。不会存在普通商务用Modem在长时间使用后会经常死机的情况。并且GPRS DTU的节电功能,在不发送数据的时间里设备可以处于待机状态,定时或数据触发登录网络。对于使用的蓄电池作为供电方式的客户,能够节省电能,延长电池使用寿命,特别适合水文、气象等电力系统不完善的地点使用。

  用户可以选择使用普通用户使用的CMNET和行业用户使用的安全性更高的APN业务。

  通过实际的应用,随着网络效果的提高,GPRS在如水利、气象、电力等采集模式较相似(数据量较小、发送频率高)的行业应用中,有着显著的优势:

  1、 实时的透明传输,数据传输迅速准确;

  2、 更合理地按流量计算费用,使运行费用更加低廉;

  3、 网络覆盖范围广,布点方便,扩容简单;

  4、 系统兼容性强,组网简单而迅速;

  5、 安全性高,维护费用低廉。

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