浅析GPRS通信技术的水文水资源信息监测系统中应用

郑建民 杨祯祥

摘 要：针对实际情况，分别总监测系统总体设计、水文监测系统硬件设计、软件设计以及监控中心设计等几个方面，具体探讨了基于GPRS的远程水文水资源信息系统相关问题，希望对于今后的监测水文水资源工作具有一定帮助。

关键词：GPRS；水文资源；水文监测系统；系统设计

对于水文水资源信息监测系统来说，就是利用相应的通信技术、传感器技术、自动控制技术、信息网络技术等先进技术，进行有效集成和整合，能够实时监控相应的河流或者水库的流量、降雨量、土壤墒情、锋利水位以及水质等参数，具体来说能够包括有效的数据采集、处理和传输等模块功能，具备有效预测洪涝灾害发生，并利用有效资源的功能。

一、基于GPRS的远程水文水资源信息

（一）监测系统总体设计。对于GPRS传输来说，相比于GSM的拨号传输以及电路交换数据来说，这种方式能够具备更快的传输速度以及较低的传输成本，还能对于互联网实现较好的兼容。另外，其计费方式则是根据传输的数据量进行，进行有效的数据传送过程才占用一定的频宽，这就说明了GPRS模式一方面能够满足大数据量传输工作，也能有效实现突发性、少量以及间隔性的数据传输。

在整个方案的设计过程中，一定要从先进性、经济性、可靠性以及实用性等方面考虑，从实际情况出发，充分考虑相应的传感器选择中的湿度、气压以及温度的影响，还包括具体的波浪抑制、防止雷电措施等方面，其中，包括的数据自动采集、被动查询以及监控中心遥测等几部分。

1.数据自动采集。在此模块中，主要对于水文气象参数进行采集，具体包括区域中的降雨量、流量、风力以及水位等，利用监测终端，能够保证通过光缆，将采集到的水位传感器、雨量传感器等数据，有效在终端机的存储器中进行存储，然后，利用光缆进行传输到通信模块，发送给监控中心，能够利用有效的算法，进行分析和计算，在水文数据库中进行结果数据的保存，方便进行有效的查询和调用工作。

2.数据的被动查询。在此模块中，利用服务器（监控中心），把具有一定格式的编码指令向终端机发出，能够保证对于当前的或者历史的检测的数据进行有效查询工作，可以实现一个或者多个的查询，能利用监控中心的控制系统以及相应的软件实现。

3.监控中心遥测。所谓的监控中心遥测功能，就是利用服务器端，能够对于DT（终端机）发送特定指令，实现唤醒或者关闭一定的传感器的工作，或者进行工作状态查询、工作频率查询以及远程参数修改等工作，还能有效保证查询和重新配置GPRS通信模塊参数。对于有效监控终端机的能力，服务器端（远程监控中心）则是依靠其自身配备的软件的稳健性。

（二）水文监测系统硬件设计。

1.数据采集模块。被测量的对象则是由传感器所感知，然后，能够将相关的信息进行有效的转化，并进行电信号或者机械信号的输出，其中，降雨量以及水位则是在进行数据采集中的两个水文参数。者选择的翻斗式雨量传感器，具有精度高，结构简单，寿命长、稳定性强等特点，一般精度则是对于0.01一6mm /min雨强范围的误差能够控制在±2%，还采用具有性能水平较高的浮子式水位计。

2.主控制器模块。主控器模块则是可以看作为系统的最为核心的内容，直接影响这系统的效率和稳定性，主要能够实现的功能包括通信、存储、显示、采集以及处理等。

3.GPRS通信模块。在此模块中，主要包括的硬件设备为电话卡、DTU设备以及DTU的供电设备，在供电设备中，具体包括电缆、蓄电池、太阳能板、变压器等，利用此模块，主要能够把串口数据进行有效转化为TCP /IP数据包，这样就能够在互联网以及通信网上进行有效的传输，然后到远程的监控中心。

（三）水文监测系统软件设计。在设计水文监测系统硬件的基础上，应该保证具有完善的软件系统，才能保证系统的有效运行。其中，软件中能够实现的功能主要包括屏幕显示、键盘操作、数据的通信、存储等功能，还包括对于水位信息采集工作，包括上报安全水位、超限水位、历史水位的查询等，以及雨量信息采集等功能。

（四）水文监测系统监控中心设计。监控中心可以看作为整个系统中最为核心的部件，主要功能包括下达命令，还有接受终端传输的信息等。在网络接入方面，应该注意采用较高的安全性的专网接入，在这种方式下，应该通过当地移动通信公司，进行DDN专线的申请，以便连接GPRS网络，满足远程数据传输的要求。

在具备网络条件的基础上，还应该在监控中心配备有效的软件，并安装在服务器上，能够实现数据处理及分析、数据编辑、数据存储、数据查询等功能，这样就能保证数据管理工作的高效运行，具体的管理功能包括：资料综合查询、用户权限管理、DTU管理以及数据分析处理等。

二、结语

所以，利用GPRS通信技术，水文水资源信息监测系统能够满足在恶劣工况下工作的条件，有效保障高效、低功耗的稳定运行，能够给水资源的科学管理提供有效的决策依据，具有较强的现实意义。

参考文献

[1] 张静怡，陆桂华，何惠等.基于Web GIS的全国水文站网信息管理系统[J].水文，2007（1）.

[2] 李德贵，吴幸华，陶金荣.基于Internet的水文测验远程计算机控制系统[J].水文，2005（5）.

作者简介：郑建民（1965.09- ），男，工程师，黄委河南水文水资源局；杨祯祥（1986.06- ），男，助理工，黄委河南水文水资源局。