基于GSM短信息的灌区水情监测系统研究

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灌区水情监测是合理调配灌溉水资源的关键技术之一。由于灌区监测站分布比较分散,数量众多。出于水资源多级管理的需要,现代灌区水资源管理的多种信息需求使水情监测系统的重要性日益突出。目前各灌区现有通讯条件普遍较差,若采用专用线路、电话线、短波等传统传输数据的方式,要投入大量资金建设专用通信系统,而由于灌区数据采集密度低、季节性强、系统的利用率往往不高。系统维护困难、通讯不稳定、费用高,这是目前灌区发展水情自动测报系统中普遍面临的重要问题。近年来GSM(Global System for mobile)网络发展很快,已实现了全国联网和漫游,其网络覆盖范围大、功能强、性能稳定。短信服务(SMS, short message service)是GSM网络提供的一种附加业务,每条SMS短消息能够传输140字节(160个7bit字符)或70个Unicode字符(140Bytes)的数据,完全满足灌区低密度水情信息的传输。采用短消息功能传输数据,无需单独组网,可充分利用现有的通讯资源,系统运行的安全稳定由网络运营商保证,具有运行灵活、经济可靠的优点。本文在分析现有的GSM通讯模块特点的基础上,提出了利用GSM移动通信网络的SMS短消息功能,采用工业级GSM通讯模块TC35进行灌区水情信息传输的技术方案。该系统由主控单元、通讯单元、GSM网络、监控计算机、数据库等构成,其中主控单元采用ARM构架微处理器LPC2290,主要完成数据采集、处理,系统设置、通信控制等功能。通讯单元选用工业级GSM通讯模块,完成SMS短信息发送与接收。上位通讯模块与监控计算机相连,以SMS形式接收数据,并将收集到的数据分类存储于相应的数据库中以供查询调用。上位监控计算机可接入水情信息网,使水管理部门及时获取灌区的水情信息,进行水资源的统一调度。本文提出通讯系统总体结构,设计了TC35模块与下位单片机及上位监控计算机之间的硬件接口电路、编制了下位机数据采集及通讯程序;采用Visual basic编写了上位机通讯及数据管理软件。通过测试表明:对于测控点极为分散,数据流量小的灌区,利用现有的GSM网络短信息数据传输技术,解决了传统人工监测周期长、效率低、范围小的弊病,具有投资省、网络运行可靠、成本低的优点,是灌区水情信息远程传输的一种有效技术手段。
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