移動通訊和internet技術的發展正給社會帶來深刻的變化，而gprs無線資料傳輸技術的成熟使它在許多行業中得以應用，這也為測控系統的資料傳輸提供了一種新的手段。基於gprs的遠端自動雨量監測網路正是基於這樣的目的開發完成的。
1、自動雨量監測網路概況
自動氣象站是由電子裝置或計算機控制的自動進行氣象觀測和資料收集傳輸的氣象站。從資料傳輸方式上分通常有兩種形式：通過有線網路傳送資訊的自動氣象站和 通過gprs無線方式直接傳送資訊的自動氣象站。將多個自動氣象站資料資訊利用有線或無線方式連線至資料中心處理系統就構成了自動氣象監測網路，通常它採 集到的資料是多要素的氣象資訊。我們這裡所介紹的是雨量監測網路採集的是單要素雨量資訊，通過擴充套件自動站的感測器系統即可實現多要素資訊採集。
自動雨量站作為系統的端站安裝於各個觀測點。其中無線自動雨量站主要由感測器單元、微控制器系統和gprs資料終端單元構成。有線自動雨量站由感測器單元和微控制器系統構成，並配有局地微機系統。
無線自動雨量站直接通過gprs資料終端將資訊以無線傳輸方式傳送出去，通過無線網路**商轉送到internet，經由internet最終進入資料處 理中心；有線自動雨量站利用局地微機系統對採集到的氣象資訊進行處理，並直接通過internet傳送到資料處理中心。無線自動雨量站的通訊費用是以資料 流量來計算的，費用低廉，而且使自動站有更強的地域適應空間，只要移動**網路訊號覆蓋的地方都能通訊。
資料處理中心工作站是整個網路系統的主控部分,由一台主伺服器和三颱資料處理伺服器組成。主伺服器在公網上有固定的ip位址，三颱資料伺服器通過集線器與 主伺服器聯網。主伺服器上安裝有sql server2000，用於接收和處理雨量資料，三颱資料處理器分別負責接收來自gprs無線傳輸的雨量站資訊、接收來自有線傳輸的雨量站資訊和對**部 門提供雨量資料服務(如網頁瀏覽、資訊服務等)。從各測站發回的氣象資料經整理後存入sql server資料庫，並通過網頁瀏覽方式提供給**決策部門及其他使用者。
2、gprs概述
gprs(general packet radio service)是通用分組無線業務的簡稱。gprs是g** phase2.1規範實現的內容之一，它是一種基於g**的新型移動分組資料承載業務，能提供比現有g**網9.6kbit/s更高的資料率。gprs採用與g**相同的頻段、頻頻寬度、突發結構、無線調製標準、跳頻規則以及相同的tdma幀結構。它突破了g**網只能提供電路交換的思 維方式，只通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造來實現分組交換，這種改造的投入相對來說並不大，但得到的使用者資料速率卻相當可觀。
gprs網路是在現有g**網路中增加ggsn和sgsn來實現的，使得使用者能夠在端到端分組方式下傳送和接收資料。
圖2 gprs系統結構
1) 極速傳送，移動新幹線
電路交換資料業務(簡稱csd)，速率為9.6kbps，gprs的最高速率可達115.2kbps。
3、整體系統構成
3.1 資料終端及資料傳輸網路
1) 通過gprs無線方式直接傳送資訊的雨量站
自動雨量監測網路無線資料傳輸部分採用中心點~多點的方式，如圖3
圖 3 無線網路構成方式示意[7]
自動雨量採集裝置有多個，它們用各自的gprs 資料終端將資料打成ip包，經gprs空中介面接入無線gprs網路，由移動服務商轉接到internet，最終通過各種閘道器和路由到達統一的資料處理中 心工作站。需要指出的是gprs終端向資料業務中心傳送資料是間斷性傳送，可以根據需要調整傳送資料的頻率，這在一定程度上也降低了無線資訊傳輸費用。在 整個無線網路設計過程中首先要解決的關鍵問題是：如何進行氣象資訊採集單元與gprs終端的連線，如何根據具體無線網路情況合理設定，如何進行資料打包發 送並在資料中心工作站實現接收。
2) 通過有線網路傳送資訊的雨量站
有線雨量站中at89c52微控制器把感測器獲得的雨量資訊用序列通訊的方式送到局地微型機算機。計算機首先把資料進行處理和編碼，然後通過互連網把資料信 息送到有固定ip的資料業務中心站。在這一過程中，需要開發局地計算機資料處理和傳送軟體，進行資料傳送，同時資料業務中心站要有對應的伺服器端資料接收 軟體實現資料接收和儲存。
圖4 有線網路構成簡圖
3.2 資料中心工作站
圖5 資料中心站構成示意
主伺服器安裝windows server 2003作業系統，並安裝了sql server 2000資料庫管理軟體。所有來自終端自動雨量站的資料經過網路首先進入具有固定的ip位址的主伺服器。但是考慮到伺服器的穩定執行問題通常不允許在服務 器上安裝其他應用軟體，為了降低主伺服器的負荷，系統中需要另外增加三颱伺服器來分擔主伺服器的資料處理任務。這四台伺服器共同構成類似於內部區域網的數 據中心工作站(dsc)。雖然資料中心站有多台伺服器，但它對外部公網只提供乙個ip位址，因此在架設過程中採用了一種網路位址轉換(nat)技術。 nat埠對映功能將一台主機的假ip位址對映成乙個真ip位址，當使用者訪問提供對映埠主機的某個埠時，伺服器將請求轉到內部提供這種特定服務的主 機。可以讓內部網路中某台機器對外部提供www服務，而不是將真ip位址直接轉到內部提供www服務的主機。
三颱處理伺服器分別處理來自不同埠的資訊，來自無線自動雨量監測站的資訊經主伺服器的埠對映到無線資料接收處理伺服器接收，然後再送回主伺服器儲存在 sql資料庫；通過有線方式接收資訊的任務則由有線接接收處理伺服器來完成。最終www伺服器從主伺服器上呼叫sql資料庫，將雨量資訊在web頁上實現 動態更新顯示，以供外部使用者通過internet訪問。
3.3 軟體設計
軟體設計主要指利用計算機高階語言開發資料中心站上的資料接收和處理軟體。對於有線資料傳輸方式，利用vc++6.0開發出客戶端(局地計算機)資料傳送軟體和伺服器端(有線資料接收處理伺服器)資料接收軟體。軟體中資料的傳輸採用了winsock方式。
對於無線資料傳輸方式的軟體開發，使用了gprs廠商提供的開發工具包。當從網路上收集到某個雨量站發來的資訊後，經過一系列處理後把資料存入sql資料庫。
最後，在www伺服器上利用asp(active sever pages)開發出web頁面供外部使用者訪問。
4、結束語
gprs 無線資料傳輸技術的成熟促進它在更寬廣領域中的應用，在氣象領域國外於2023年上半年推出了基於gprs的自動氣象站。本文介紹的雨量監測網路已經完 成，這種中小尺度的氣象監測網路將在很大程度上增強對災害性天氣的預警能力，減少了國家和人民的財產損失。
水利遙測終端助力自動雨量監測站
一 系統概述 自動雨量站屬於氣象裝置的一種，主要作用是用來監測雨資料，具有抗干擾能力強，全戶外設計，測量精度高，儲存容量大，方便組網，全自動無人值守，執行穩定等特點。通過長期的觀測資料，可以分析站點的降水在時間上的規律 通過流域內降水觀測站網，可分析研究降水在地區上的分布規律。從水文的角度來看降水量...
基於GPRS遠端監控系統資料終端的研究
1 引言 隨著計算機技術的發展，尤其是internet技術廣泛深入到人們生活的各個方面，使人們的生活發生了深刻的變化，從工控領域來講，由於需要監控的區域廣 監控的物件種類繁多，因而需要花費大量的人力 物力和財力進行裝置的維護，而且存在許多條件惡劣 人們不易到達或不能時刻停留的地方偶爾採集一些現場資料...
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