項目背景
氣象局建立多個氣象觀測信息采集點,各氣象采集點按照設(shè)定的時間間隔采集區(qū)域內(nèi)的各種氣象信息資料,包括溫度、氣壓、 濕度等,測量結(jié)果通過DDN或者PSTN電話線向氣象中心傳送氣象數(shù)據(jù)。
氣象局建立多個氣象觀測信息采集點,各氣象采集點按照設(shè)定的時間間隔采集區(qū)域內(nèi)的各種氣象信息資料,包括溫度、氣壓、 濕度等,測量結(jié)果通過DDN或者PSTN電話線向氣象中心傳送氣象數(shù)據(jù)。
二、方案優(yōu)點:
中國移動GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺上構(gòu)建氣象信息采集傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)氣象信息采集點的無線數(shù)據(jù)傳輸具有可 充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),縮短建設(shè)周期,降低建設(shè)成本的優(yōu)點,而且設(shè)備安裝方便、維護簡單。經(jīng)過比較分析,我們選擇中國移動的GPRS系統(tǒng)作為水文信息采集傳輸 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺。
GPRS無線氣象監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點:
1、可靠性高:
與SMS短信息方式相比,GPRS DTU采用面向連接的TCP協(xié)議通信,避免了數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象,保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。中心可以與多個監(jiān)測點同時進行數(shù)據(jù)傳輸,互不干擾。GPRS網(wǎng)絡(luò)本身具 備完善的頻分復(fù)用機制,并具備極強的抗干擾性能,完全避免了傳統(tǒng)數(shù)傳電臺的多機頻段“碰撞”現(xiàn)象。
2、實時性強:
GPRS具有實時在線的特性,數(shù)據(jù)傳輸時延小,并支持多點同時傳輸,因此GPRS監(jiān)測數(shù)據(jù)中心可以多個監(jiān)測點之間快速,實時地進行雙向通信,很好地滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。目前GPRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率在30Kbps左右,完全能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
3、監(jiān)控范圍廣:
GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實現(xiàn)全國范圍內(nèi)覆蓋,并且擴容無限制,接入地點無限制,能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多,分布在全省范圍內(nèi),部分氣象信息采集點位于偏僻地區(qū),而且地理位置分散。因此采用GPRS網(wǎng)絡(luò)是其理想的選擇。
4、系統(tǒng)建設(shè)成本低:
由于采用GPRS公網(wǎng)平臺,無需建設(shè)網(wǎng)絡(luò),只需安裝設(shè)備就即可,建設(shè)成本低;也免去了網(wǎng)絡(luò)維護費用。
5、系統(tǒng)運營成本低:
采用GPRS公網(wǎng)通信,全國范圍內(nèi)均按統(tǒng)一費率計費,省去昂貴的漫游費用, GPRS網(wǎng)絡(luò)可按數(shù)據(jù)實際通信流量計費,(1分-3分/1K字節(jié)),也可以按包月不限流量收費,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的低成本通信。
由于采用GPRS公網(wǎng)平臺,無需建設(shè)網(wǎng)絡(luò),只需安裝設(shè)備就即可,建設(shè)成本低;也免去了網(wǎng)絡(luò)維護費用。
5、系統(tǒng)運營成本低:
采用GPRS公網(wǎng)通信,全國范圍內(nèi)均按統(tǒng)一費率計費,省去昂貴的漫游費用, GPRS網(wǎng)絡(luò)可按數(shù)據(jù)實際通信流量計費,(1分-3分/1K字節(jié)),也可以按包月不限流量收費,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的低成本通信。
6、可對各監(jiān)測點儀器設(shè)備進行遠程控制:
通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實現(xiàn)對儀器設(shè)備進行反向控制,如:時間校正、狀態(tài)報告、開關(guān)等控制功能,并可進行系統(tǒng)遠程在線升級。
7、系統(tǒng)的傳輸容量,擴容性能好:
氣象監(jiān)測中心要和每一個氣象信息采集點實現(xiàn)實時連接。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?,而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸 突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要;由于系統(tǒng)采用成熟的TCP/IP通信架構(gòu),具備良好的擴展性能,一個監(jiān)測中心可輕松支持幾千個氣象采集點的通信接入。
8、GPRS傳輸功耗小,適合野外供電環(huán)境:
雖然與遠在千里的數(shù)據(jù)中心進行雙向通信,GPRS數(shù)傳設(shè)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(dāng), 平均功耗僅為200毫瓦左右,比傳統(tǒng)數(shù)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。
通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實現(xiàn)對儀器設(shè)備進行反向控制,如:時間校正、狀態(tài)報告、開關(guān)等控制功能,并可進行系統(tǒng)遠程在線升級。
7、系統(tǒng)的傳輸容量,擴容性能好:
氣象監(jiān)測中心要和每一個氣象信息采集點實現(xiàn)實時連接。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?,而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸 突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要;由于系統(tǒng)采用成熟的TCP/IP通信架構(gòu),具備良好的擴展性能,一個監(jiān)測中心可輕松支持幾千個氣象采集點的通信接入。
8、GPRS傳輸功耗小,適合野外供電環(huán)境:
雖然與遠在千里的數(shù)據(jù)中心進行雙向通信,GPRS數(shù)傳設(shè)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(dāng), 平均功耗僅為200毫瓦左右,比傳統(tǒng)數(shù)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。
三、解決方案介紹:
由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò),因此監(jiān)測中心計算機需要一個固定的IP地址或固定的域名,各個氣象數(shù)據(jù)采集點采用GPRS模塊通過IP地址或域名來訪問該主機,從而進行數(shù)據(jù)通信。
(一) 租用數(shù)帶熊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
(一) 租用數(shù)帶熊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
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