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摘要：摘要：本文提供了一种基于 GPRS/CDMA 网络的水库水情自动测报系统设计原理和实现方案，简要介绍了 GPRS/CDMA 技术的基本知识，描述了无线通讯技术应用于远程抄表的实现方法。通过实际应用，获得了理想的效果.关键词：关键词：GPRS/CDMA；水库；水情；测报；目录目录 一、前言.1 二、系统概述.1 三、系统结构.2 四、结束语.4 基于基于 GPRS/CDMA 网络的网络的水库水情自动测报系统 厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 1 of 4 Http:/ Fax：0592-5765080 基于 GPRS/CDMA 网络的水库水情自动测报系统 一、一、前言前言 原有水库水情测报系统的通信传输媒介，一般采用数传电台、GSM 短消息、光纤接入等方式。数传电台的优势是除了每年的频点费以外，平时运行无需额外费用；缺点是受地形、气候的影响较大，造成系统的可靠性、实时性较差，无法主动上报。GSM 短消息方式可以实现主动上报；缺点是按条收费，运行费用高，而且在节假日短消息中心服务器繁忙时延时相当长。光纤通信稳定可靠，但是施工成本投入大、扩展性差、设备维护方面不方便。而 GPRS/CDMA 通信则避免了以上问题。二、二、系统概述系统概述*水利局的整体规划是在全市范围的 65 座小二期水库建水文、雨量自动监测站，用于长年自动监测各个水库的水位、雨量参数（40 个水位测站，25 个水位和雨量测站）。所有的水位数据变化 1cm 即发，雨量降水 1mm 即发，满 6 小时需发水位和电压数据用于了解现场仪器的工作状况；并且以上三种类型数据应纳入*水利局原有的水情预警系统当中。目前，基于水库分布点多面广，其远程采集大多仍沿用有线传输方式，线路维护量很大。由于电话线公用，通讯时经常发生冲突，既影响了数据的传输也对水调部门的正常工作造成了干扰，并且此种方式对通讯部门程控交换机正常、稳定的运行也有一定的影响。为保证传输质量，若采用专线方式，投资成本太高；采用 GPRS/CDMA 无线数字网的通讯方式，很好地解决了远程水情信息采集的瓶颈问题。GPRS/CDMA水库水情自动测报系统是厦门蓝斯通信有限公司和系统集成商合作开发的基于GPRS/CDMA技术的自动化监控系统。它由终端机(RTU&PLC)、传输终端(LENZ GPRS/CDMA DTU)和监控中心服务器组成。终端机实时采集水库的各项数据，通过传输终端把数据汇集到监控中心服务器。具有采集数据快速准确，能快速生成蓄水量/雨量/流量/压力等的统计分析,与传统的人工采集或电话线采集相比，极大地提高了效率。本系统除了准确、实时采集外，还提供了设备远动管理功能，如告警：汛情告警、停电告警、开箱告警、过载告警等；控制：对现场终端机进行参数维护等。并提供停电数据保护功能，在停电 48-72 小时内仍可采集和监控。厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 2 of 4 Http:/ Fax：0592-5765080 基于 GPRS/CDMA 网络的水库水情自动测报系统 三、三、系统结构系统结构 水库监测点水库监测点 水库监测点终端设备包括传感器（雨量计、水位计等）、终端机、传输设备（LENZ GPRS/CDMA DTU）、天线和电源（电源均采用蓄电池和太阳能电池浮充供电）等。该系统以各种传感器为主要测量设备，配合二次仪表，可以进行数据采集、处理、存储、显示、报警及远程通讯等。其主要性能特点和技术参数如下：测量数据准确可靠。驱除了模糊量，回避了信号漂移，解决了稳定、可靠的问题。抗干扰能力强，远传性能好。接口类型多，有 RS232、RS485、格雷码、控制输出端子等，可以和卫星、无线数传电台、MODEM、DTU 等相连接，进行数据通讯。适应性强。不受强水流和其它环境的影响。厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 3 of 4 Http:/ Fax：0592-5765080 基于 GPRS/CDMA 网络的水库水情自动测报系统 传感器引线为四线制。其中两线为激励电源，两线为 CAN 总线信号输出线，直流供电电压为 12V。信号分辨率为 1.0。为了区分零水位和信号线中断，在传感器设计中安排了零水位信号，可实现传感器信号线断线和故障报警。防水、防腐。传感器全部由防水绝缘材料灌注，壳体为不锈钢材质，耐氧化、抗腐蚀，经久耐用。安装简便。传感器可悬空直立垂直吊装，也可按不同场合进行贴壁安装。传感器环境适应温度：-2050。传输设备传输设备 Lenz GPRS/CDMA 数据传输终端（DTU）实现监控中心主站与终端机的通讯。Lenz DTU功能与特点如下：采用国外公司高性能工业级GPRS/CDMA模块 内嵌TCP/IP协议栈 数据终端永远在线 透明数据传输与协议转换 支持虚拟数据专用网(APN/VPDN)支持数据中心动态域名和IP地址访问 在全透明方式下可同时向多中心发送数据 系统配置和维护接口 支持串口软件升级和远程维护 EMC抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求 采用先进电源技术，供电电源适应范围宽 太阳能充放电保护控制器 10 瓦太阳能电池板 24AH 免维护蓄电池 雨量桶 雨量计 压力式（或声学式）水位位计 压力（声学式）传感器 终端机 LENZ GPRS/CDMADTU 水库监测点组成框图 厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 4 of 4 Http:/ Fax：0592-5765080 基于 GPRS/CDMA 网络的水库水情自动测报系统 耐氧化、抗腐蚀，经久耐用。监控中心监控中心 监控中心配备有中心管理平台，实时接收遥测站信息，并实时写入本机数据库，经扩充后还可以写入局域网服务器内，从而使中心站网络中所有计算机都可以共享数据。中心站软件为全中文界面的应用程序，包含数据接收、数据查询、报表统计、前台数据库管理和图形等功能。可显示当前水库水位及历史水位过程曲线，同时，把采集到的数据实时录入后台数据库。四、四、系统效益系统效益 主要效益有以下：1、雨量、水位观测全面实现自动观测，长期自记和固态存储，为资料整编计算机化创造了条件，减轻职工劳动强度，提高了资料整编质量。从根本上解决长期以来水情拍报与资料整编成果不一致的 “两张皮”问题。2、测验设施设备改造、完善后，提高了测验质量，收集的测验数据量多且更加精确、可靠、为水利工程建设和水资源优化配置、水环境保护提供更加可靠的资料；为地方经济建设服务。3、报汛手段更加科学、可靠，水情信息量有较大增加，传输时间明显缩短，抗干扰能力提高，信息差错率大幅降低。4、采用先进的报汛通信手段后，实时水情信息将有明显增加，流域面上的实时雨水情更加准确及时，并得到快速处理，实现作业预报计算机化。改变了手工作业预报的落后状态，使作业时间缩短，预报精度提高；预见期增长能为各级防汛指挥部门提供更加及时、准确、全面、直观的雨水情信息和预报结果，争取抗洪抢险时间，减少人民生命财产损失，将取得极大的社会和经济效益。五、五、结束语结束语 整套系统具有可靠性高，图形清晰直观，分辨率高，读识方便，数据实时性好等优点。建成后的水情水位自动测报系统可为水库防洪调度决策提供及时、准确的科学依据。今后，随着建设的不断进展和水情测报系统的完善，水情测报系统将极大地增强水利部门对各水库水情的监测能力，为领导的决策提供科学依据，为防洪度汛、兴利除害发挥出更大的作用。
