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1、第44卷第22期人民長(zhǎng)江V01．44．No．222013年11月YangtzeRiverNOV．．2O13文章編號(hào)：1001—4179(2013)22～0034—02GPRS通信在水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用劉澤文，王延樂(lè)，華小軍，韓友平(長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局，湖北武漢430010)摘要：水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的，系統(tǒng)建設(shè)初期，通信大多以超短波為主，對(duì)測(cè)報(bào)系統(tǒng)而言，一般需建設(shè)一個(gè)或多個(gè)中繼站來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信，系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較大。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，特別是GPRS通信的普及，使水情自動(dòng)測(cè)報(bào)技術(shù)得到極大的提高。以遼寧省中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例，

2、介紹了水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的組成、通信方式、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、主要功能等。實(shí)踐證明，GPRS信道作為水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的通信媒介具有良好的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：GPRS通信；GPRS網(wǎng)絡(luò)；水文自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中圖法分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AGPRS(GeneralPacketRadioService，通用無(wú)線分現(xiàn)一個(gè)發(fā)送實(shí)體(終端設(shè)備或移動(dòng)用戶)與一個(gè)或多組業(yè)務(wù))是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，個(gè)接收實(shí)體之間的數(shù)據(jù)傳送。目前，根據(jù)不同的需可提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連接。GPRS經(jīng)常被要，GPRS的無(wú)線數(shù)據(jù)通信組網(wǎng)方式可以有多種，但以描述成“2．5G”，也就是說(shuō)這項(xiàng)技

3、術(shù)位于第二代(2G)下兩點(diǎn)尤為重要。和第三代(3G)移動(dòng)通訊技術(shù)之間。它可利用GSM網(wǎng)(1)每一次掉線后重新?lián)芴?hào)獲取的IP基本都與絡(luò)中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞，突前一次不同，并且獲取的IP是移動(dòng)的內(nèi)部動(dòng)態(tài)IP。破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的方式，只需通過(guò)增加(2)網(wǎng)絡(luò)上任何兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造就可信時(shí)，一方必須有固定IP或域名，也就是具備外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分組交換。目前，中國(guó)移動(dòng)的基站基本上都具有(Internet)固定IP或域名，等待另一方發(fā)起連接，并且使用GPRS通信的功能。由于中國(guó)移動(dòng)的基站覆蓋面這個(gè)固定IP或

4、域名可以被另一方訪問(wèn)，或具備與發(fā)起廣，使在絕大多數(shù)水文測(cè)站利用GPRS信道成為現(xiàn)連接的一方位于同一個(gè)局域網(wǎng)的固定IP或域名。實(shí)。1GPRS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)GPRS通信原理見(jiàn)圖1，系統(tǒng)由測(cè)站的GPRS終端接上GPRS信道，通過(guò)基站，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)入移動(dòng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，鏈接Internet，再通過(guò)固定IP連接到監(jiān)控中I璺f1GPRS逋信原理心，完成通信。反向亦然。1．1．2GPRS通信終端1．1GPRS通信的實(shí)現(xiàn)目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)GPRS終端的廠家所生產(chǎn)的終端1．1．1GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)功能大同小異，都是在GSM通信模塊上增加智能控制GPRS是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，需要在現(xiàn)器，嵌入G

5、PRS通信鏈路所需的TCP／IP協(xié)議，通過(guò)定有的GSM網(wǎng)絡(luò)中增加一些節(jié)點(diǎn)(如GGSN、SGSN)，實(shí)時(shí)發(fā)出保持與GPRS通信鏈路聯(lián)系的“心跳”包，以維收稿日期：2013—07—18作者簡(jiǎn)介：劉澤文，男，高級(jí)工程師，主要從事水文測(cè)驗(yàn)及測(cè)報(bào)自動(dòng)化研究。E—mail：liuzw@cjh．tom．cn第22期劉澤文，等：GPRS通信在水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用35持“永遠(yuǎn)在線”狀態(tài)。在固定IP端即中心站配置動(dòng)態(tài)系統(tǒng)遙測(cè)站至分中心采用GPRS／GSM傳輸方式，鏈接庫(kù)及相應(yīng)軟件完成與遠(yuǎn)端測(cè)站的鏈接，保持通信當(dāng)GPRS信道數(shù)據(jù)發(fā)送失敗時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)向GSM短信發(fā)的暢通。在GPRS終端設(shè)置既能滿

6、足維持通信鏈路的送數(shù)據(jù)，分中心接收數(shù)據(jù)后通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)軟件向省中暢通又能減小流量消耗和功耗心跳頻率。心轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。各個(gè)分中心和省中心設(shè)置有固定IP和APN接入點(diǎn)，遙測(cè)站SIM卡配置2個(gè)APN接入裝置，2基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通過(guò)VPN專網(wǎng)可同時(shí)連接到所屬分中心和中心GPRS遼寧省中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由1個(gè)省中心，14網(wǎng)絡(luò)，從而保證中心和分中心的數(shù)據(jù)接收和遠(yuǎn)程控制。個(gè)水情分中心，1109個(gè)水位、雨量遙測(cè)站組成。該水系統(tǒng)具體功能與技術(shù)指標(biāo)如下：情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的組成如圖2所示：(1)雨量站與水位站的數(shù)據(jù)采集、固態(tài)存儲(chǔ)、傳輸觀測(cè)精度滿足有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求；(2)各水情分中心

7、可在20min內(nèi)、省中心可在25min內(nèi)收集齊所有遙測(cè)站的水雨情信息；(3)遙測(cè)站具有GPRS／GSM傳輸自動(dòng)切換功能；(4)分中心對(duì)遙測(cè)站具有監(jiān)視和設(shè)置功能；(5)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)分中心圖2水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)與省中心之問(wèn)的信息轉(zhuǎn)發(fā)與傳遞；系統(tǒng)中的1060個(gè)雨量站和49個(gè)水位站采用遙測(cè)(6)能檢索、查詢實(shí)時(shí)及任意時(shí)段的歷史水情信站一水情分中心一省中心的信息傳輸流程。遙測(cè)站采息；用遼寧省現(xiàn)有遙測(cè)系統(tǒng)正在使用的VPN專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)(7)分中心軟件具有對(duì)省中心的應(yīng)答功能；GPRS信道接人，組成遙測(cè)站至水情分中心的數(shù)據(jù)傳(8)