淺談GPRS在遠程水文監測領域中的應用

張立娟

【摘 要】社會的不斷發展給水文監測工作帶來很大的挑戰，由于其檢測的內容和項目在不斷增多，傳統的監測方法在一些監測的技術和手段上很多都不再適應，科學技術的發展GPRS的運用使得這一現象得到了很大的改善，其可以實現實時性、全天候性對信息的快速傳輸工作，給水文監測工作帶來很大的便利。筆者通過對GPRS的含義進行介紹，提出其在水文監測時的應用及其特征，僅供參考。

【關鍵詞】GPRS；遠程水文監測應用

社會發展對水文信息的需求不斷增多，給水文監測工作既帶來了機遇也帶來挑戰，基于是社會的需求增加可以促進水文監測工作的發展，挑戰是由于監測工作量在不斷的加大，原有的工作方法已經不再適應，要想更好地適應社會的發展，就必須要在技術上加以創新，這樣才能抓住機遇迎接挑戰。

1 GPRS的概念內涵

1.1 含義

GPRS實質上就是分組無線技術的英文簡稱，在分組數據承載業務中是一種新型的業務系統，其屬于GSM的一個分組交換系統，主要適用于間斷的突發性的或者是頻繁少量數據之間的傳輸，但是也適用于間或大量數據的傳輸。

1.2 GPRS優點

第一，其可以實現實時在線傳輸的功能，適用GPRS期間客戶可以與網絡隨時保持聯系，客戶可以在終端發起數據的傳輸，也可以在網絡的終端開啟push的業務模式。第二，其可以實現隨時登陸，客戶只要是處于開機的狀態，就可以實現與GPRS的鏈接，在工作的時候，只需要將程序激活就可以，這一過程只需要1-3s的時間就可以實現與網絡的鏈接登錄。第三，其可以實現快速傳輸，GPRS應用的技術是分組交換的技術，在傳輸數據時最高速率值可以達到171.3kb/s。第四，其成本很低，工作的過程是按照使用的流量來進行收費，這樣的收費方式，極大地節約了水文監測部門的費用成本。

2 GPRS進行水文監測的特征

2.1 具有全天候、實時性的特征

其在傳輸的過程中可以實現對多個數據的實時性傳輸的功能，在監測工作中心可以完成你雙向快速的通信，而且不會產生相互的干擾，可以極大地滿足客戶的數據采集和傳輸的工作，目前，在工作的應用中數據的傳輸率為31kbps，其可以滿足11kbps的系統傳輸要求。

2.2 運營成本低

GPRS的計費標準是按照流量來收費的，不工作的時候就可以關閉流量，這樣就不會產生費用，而且收費的標準是統一的，不會存在漫游的費用，如果是包月的方式進行收費，就可以不受流量的限制，這在很大程度上降低了水文監測的運營成本。

2.3 監測范圍廣泛

我國目前已經實現了GPRS的全面覆蓋，而且接入的地點不會受到限制，即便所處的地區比較偏遠，也可以實現對數據信息的傳輸，一般水文監測工作的地點都是在比較偏遠的地方，分布的范圍很廣，GPRS在范圍上極大地滿足了實際的工作需求。

2.4 傳輸過程耗能少

GPRS不受傳輸地點的限制，即便是在野外作業，其在傳輸過程中的耗能也是非常少的，可以實現和傳輸中心之間的雙向通信，一般的傳輸設備的耗能都在210mW，它可以采用蓄電池或者太陽能的供電方式，相比于傳統的傳輸方法，在能耗方面得到了極大的降低。

2.5 可對各監測點儀器設備進行遠程控制

通過GPRS雙向系統還可實現對儀器設備進行反向控制，如時間校正、狀態報告、開關等控制功能，并可進行系統遠程在線升級。

2.6 系統的傳輸容量，擴容性能好

GPRS中心要和每一個水文信息采集點實現實時連接。由于水文信息采集點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要；由于系統采用成熟的TCP/IP通信架構，具備良好的擴展性能，一個監測中心可輕松支持幾千個現場采集點的通信接入，GPRS數傳設備在工作時卻只需與附近的移動基站通信即可，其整體功耗與一臺普通GSM手機相當，平均功耗僅為200毫瓦左右，比傳統數傳電臺小得多。因此，GPRS傳輸方式非常適合在野外使用太陽能供電或蓄電池供電的場合下使用。

3 GPRS在水文監測領域的應用

水文數據遠程監測系統的建設主要包括以下幾個方面：水文數據采集設備，一般指的是水文遙測終端機，可進行雨量采集、水位采集、流量采集；GPRS數據傳輸終端，完成遠程數據傳輸；水文信息中心站，包括系統軟件及數據庫，可分析、顯示、存儲、發布水文信息數據以供決策。

3.1 數據的采集與傳輸

很多水文監測部門在對水位進行監測時，對水位點進行采集和數據傳輸主要采用的是PSTN的電話線傳輸方法或者是手工抄錄信息的方法進行的，這兩種方法雖然可以實現對信息的傳輸，但是其在效率上十分低下，耗費的成本也比較高，而且水文監測點一般都是在比較偏遠的地方，難以滿足電話點和電話線的建立需求。而GPRS在傳輸過程中具有速度快的優點，其可以實現地大量信息的傳輸，而且費用成本比較低，這一優點得到人們的廣泛認可，其傳輸過程的最快速度可以達到171.3kb/s，在遠程水文監測中具有極大的適用性，在數據的采集和傳輸中發揮著巨大的優勢作用。

3.2 健全數據傳輸終端系統

可以利用GPRS傳輸速度快、費用低、不受自然環境的限制等優點，來健全數據傳輸的終端系統，這樣可以實現在遙測站直接實現對水文信息的獲取，因為GPRS的安全性能很高，所以在數據的傳輸接收過程中，對于信息的安全性有著極大的保證，GPRS的技術逐漸成熟，在使用時可以根據客戶的需求進行選擇，而且也可以實現對一些相關資源的共享。

3.3 水文信息中心站

中心站由實時監控服務器、數據庫服務器、通訊設備、電源系統、防雷設施、軟件系統等組成。主要完成以下功能：實時顯示水文信息；實現各水文站、遙測站的雨量、水位信息的自動采集和存儲；實現水文水資源信息與省中心或防汛部門、自動測報系統中心的自動傳輸；提供實時水情分析及水情預警服務；對站點任意時間的水位、雨量、日雨量和累計雨量信息的查詢；對所形成各種水文要素資料整編成表。

3.4 系統功能特點

其可以實現對水位的自動采集、定時的數據傳輸等工作，數據可以長期保存在系統中，可以隨時查取所需要的信息，對于一些安全性要求較高的數據可以實現多重備份，而且還可以實現對遠程監測站的維護、數據修改等工作。

3.5 設置安全措施

在使用GPRS進行遠程監測時，每個水文監測點都要使用統一的APN卡或者是GPRS數據卡，這樣客戶就可以根據這兩種卡實現對數據信息的利用。盡管GPRS的安全性極高，但是在使用的過程中，也要注意保護好系統的安全性和隱蔽性，可以根據具體的情況進行加密處理，比如，可以對信息資源進行加密、登錄過程可以設置身份驗證、對整個傳輸接收的過程進行加密等。這樣就可以更好地保護系統運行的安全性，而且可以實現全天候穩定的運行。

3.6 現實意義

系統建設以后可以實現對水文監測站的監控、實現遠程的管理、固態儲存以及遠程數據的提取等功能，通過系統可以實現對數據的發送和補發，近而在發生汛情時，可以通過對水文報訊和數據進行整理結合，通過搭建的水文數據平臺可以更好地為以后的工作提供服務，系統的搭建在具體實踐中發揮了重要的作用，對于洪水、暴風雨等自然災害可以進行提前監測，還可以在調節河流水壓的過程中也發揮著巨大的作用，而且通過有用信息的提供，可以對自然災害的發生做好提前預防的工作，減少其造成的經濟損失。

4 總結

社會的不斷發展對遠程水文監測的工作需求越來越多，國家通過遠程水文監控來實現對江河湖海的管理，而傳統的監測方法已經不再適合社會的發展需要，直到GPRS技術的出現，使得這一現象得到了很好的解決，可以對數據信息進行快速安全實時的傳輸，極大地滿足了遠程水文監測的要求，促進了水文監測工作的發展。

【參考文獻】

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[2]杜建波，魏長軍.基于GPRS的無線實時監控系統研究[J].山西師范大學學報（自然科學版），2008，01.

[責任編輯：王楠]