通信与网络中的GPRS DTU在水文监测中的应用
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2020-11-25
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通信与网络中的通信与网络中的GPRS DTU在水文监测中的应用在水文监测中的应用
随着我国经济社会的发展，对水文信息不断提出新要求，水文观测项目和内容不断增加，对观测手段和方法以
及水文监测技术的研发和应用提出了越来越高的要求；现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅
速发展，也促进了水文监测技术自动化的发展。 在水文监测系统中，常常需要对众多的水位点进行实时监
测，大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散，分布范围广，而且大
多设置在环境较恶劣的地区，通过电话线传送数据往往事倍功半。通过GPRS无线网络进行数据传输，成为水文
部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过GPRS网络及时发送到水文监
测部门，实现对排
随着我国经济社会的发展，对水文信息不断提出新要求，水文观测项目和内容不断增加，对观测手段和方法以及水文监测
技术的研发和应用提出了越来越高的要求；现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅速发展，也促进了水文监测
技术自动化的发展。
在水文监测系统中，常常需要对众多的水位点进行实时监测，大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行
处理。由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，通过电话线传送数据往往事倍功半。通过GPRS无
线网络进行数据传输，成为水文部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过GPRS网络
及时发送到水文监测部门，实现对排污单位或个人的及时管理，可以大大提高水文部门的工作效率。
一、水文监测自动化技术的应用和发展
1、 水文监测的范围与内容：
水文监测是水文传感器技术与采集、存储、传输、处理技术的集成。
监测范围：江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数。
监测内容：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。
2、 人工监测技术存在的问题：
从水文传统的人工监测技术分析来看，主要存在以下问题：
（1） 记录方式以模拟方式为主，就是数字方式记录的也很难方便的输入计算机处理；
（2） 据处理基本靠人工处理判断，费时易错；
（3） 水文信息的采集、传输、处理的实时性和准确性较差，无法适应现代水文的需求。
因此，要用自动化技术促进水文监测自动化的发展。
3、 水位的采集和传输
用于自动化监测的水位传感器主要有浮子式水位计、压力式水位计、电子水尺和超声波水位计等。这些传感器可以直接接
到RTU上，自动监测水位参数。地下水位的监测与地表水相同。
目前，省水文监测站与各采集点之间的数据通信主要采用手工抄录或PSTN电话线传输。采用电话线传输数据时，由于每
次拨号都需要等待，速度慢，而且费用也较高。同时，由于各监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此
需申请很多电话线，而且有些监控点有线线路难以到达。
GPRS具有速度快、使用费用低的特点，其传输速度可达171.2kb/s。与有线通讯方式相比，采用GPRS无线通信方式则显
得非常灵活，它具有组网灵活、扩展容易、运行费用低投，维护简单、性价比高等优点因此，目前正考虑采用GPRS无线传输
方式解决污染源监测数据的实时传输问题。
二、方案优点：
中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建水文信息采集传输系统，实现水
文信息采集点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简
单。经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS系统作为水文信息采集传输系统的数据通信平台。
GPRS无线水文监控系统具备如下特点：
1、可靠性高：
与SMS短信息方式相比，GPRS DTU采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。中
心可以与多个监测点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完
全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。
2、实时性强：
GPRS具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测数据中心可以多个监测点之间快
速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS实际数据传输速率在30Kbps左右，
完全能满足系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。
3、监控范围广：
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