GSM短消息的水渠水位自动测报系统.docx

Word版本下载可任意编辑】 GSM短消息的水渠水位自动测报系统 利用GSM网络的短消息业务来实现数据的远程通信，基于这种技术的自动测报系统特别适用于监测点多而分散或地处偏僻地区的情况随着移动通信的发展，GMS网络的逐渐成熟，使用该技术来实现小量数据的远程传输比其他通信方式在可靠性及经济效益方面更有优势 系统总体构造及其功能 设计的水渠水位自动测报系统分为监测中心和监测终端两部分，如图1所示水位监测中心包括装有数据库系统和监测中心软件的上位PC机和GSM Modem，其功能是接收来自各个被测站点的水位信息，并将接收到的水位信息加以筛选、存储，也可对已存储的数据开展统计分析监测终端分布于各个被测站点对于不同的被测站点，GSM Modem所用的SIM卡是不同的，以此来区分各个不同的被测站点监测终端能够实现水位数据的采集、计算、存储与现场显示，并可通过GSM Modem向监测中心发送水位信息 监 测 终 端 系统主要由ADAM5510、GSM或Modem构成，由ADAM5510实现数据的采集、处理、存储、定时发送、故障报警、显示、参数设置修改等功能。

ADAM5510通过串口1与GSM或Modem通信，实现数据及指令的传递功能GSM或Modem将上（下）位机发送的数据传送至下（上）位机通过ADAM5510的COM4口可提取保存的历史数据 1）数据采集模块可通过压力/液位变送器测得水渠水位 2）数据处理模块是监控终端系统的核心部分，它把数据采集模块获得的数据开展加工处理，转换成GSM短信模式，控制GSM短信模块发送数据，也可以对监控中心主机发来的命令开展解码，并执行相应的操作 3）GSM短信模块包括SIM卡接口电路、GSM起动电路、基带部分射频和天线部分它负责发送和接收短信，向监控中心主机发送子机检测到的数据，接收主机发来的命令短信 监测终端的PLC测报系统可单独工作，即使因通信故障等原因无法与监测中心联系，也可独立完成水位的测量与存储工作保存在研华5510电池备份内部的水文数据可以用笔记本电脑直接读取，也可以通过短信形式按时间提取，以防止历史水文资料的丢失 通信机制的设计 定时发送方式：用户可以根据自己的需要通过键盘方便地设定定时发送的时间当所设定的发送时间到时，系统会自动将此时的最新水位信息以短消息的方式向监测中心发出。

查询方式：在任意时刻，用户都可以通过向某一被测站点的GSM Modem发送短消息来获取当前最新的水位信息当用户向某一被测站点的GSM Modem发送短消息后，该站点的监测终端首先会开展身份验证，通过身份验证后会回复当前最新的水位信息；若未通过身份验证，则不会发送水位信息这样设计可以屏蔽掉部分无用的短消息 通信的具体实现 1.数据发送格式 短消息业务是GSM移动网络运营商提供的一项服务短消息一次可传输的数据量较少（不多于140bit），因此，它不适用于大数据量的采集系统网络的运行质量决定短消息数据的传输效果，数据传输时延通常为几秒，但在信令网络拥挤或基站检修时有比较大的时延GSM与Modem发送数据时的情况 （1）通信协议 本系统采用RS232异步串行通信方式，ADAM5510通过AT命令实现对Modem（GSM）的控制通信协议是对数据传送方式的规定，包括数据格式定义和数据位定义等在本系统中，具体的通信协议指定为：①采用半双工异步通信方式，通过RS232电缆开展信号的收发转换②ADAM－5510都可以发送和接收数据③ADAM－5510的通信波特率为9600bit/s。

④数据桢格式：1位起始位，8位数据位，1位结束位，无奇偶校验位⑤采用查询方式 （2）发送格式 下位机向或上位机发送的数据信息，包括机位号、数据采集时间、各测点数据、故障指示发送数据包格式为 AD****__$$$$／$$／$$__$$：$$__A####B####C####D####E####F####G#### H####__X ! ? ； 其中，__代表空格；AD****代表各测点（即机号）名称（见表1）；$$$$／$$／$$__$$：$$代表日期时间；（年／月／日时：分）; A####B####C####D####E####F####G####H####代表各测井水位，（单位为mm）X！?代表各种故障（见表2） 例如，20**年8月20日10点26分测得马营河总干渠上游水位1100mm，东干渠水位1000mm，西干渠水位900mm，无故障，发送数据格式为AD0001_20**/08/20_10：26 A1100B1000C0900D0000E0000F0000G0000H0000__000 2.监测终端通信的实现 监测终端的通信程序采用C语言来实现，这里通过主程序流程图（见图2）和数据通信程序流程图（见图3），来说明监测终端通信的过程。

对于无法采用GSM通信模块的地区，可用有线Modem拨号的方式，其道理与GSM相似，不再赘述 3.监测中心通信的实现 监控中心主机系统中包含GSM短信模块和接口控制模块9GSM短信模块与监控点子机中的GSM短信模块完全一样②接口控制模块通过RS232接口实现与计算机通信功能 监控中心计算机控制整个系统短信的接收和发送，自动把各监控点上传数据存入水位数据库中，在监控点设备发生故障时发出短信报警，提醒工作人员开展处理，也可同时向负责人发送报警信息，以便其及时组织人力开展抢修水位数据库在管理系统软件控制下可以由人工开展维护，也可以由计算机根据接收信息自动更新可供相关人员开展查询，自动生成月报表、年报表，完成相应的统计工作 4.远程控制查询 监控中心可随时对任一监控点子机发送命令，获取监控点设备运行信息 系统功能扩展 该系统目前虽只用于水位的检测，但由于监测终端提供了多路模拟量输入接口，因此，可同时接人多路信号，如还可对水温、水质、流速等物理量开展测量 由于能够实现数据的远程通信，且不受地理环境的限制，因此，该系统还可用于对水库大坝、地下水、蓄水池等水位开展远程自动测报。

系统特点 1）系统可靠性高 由于GSM网络可靠性很高，因此在此根底上架构的远程监控系统也具有较高的可靠性 2）系统成本低 利用现有GSM网络，不需根底设施费用投入，而监控点子机硬件成本小，适合大面积推广应用 3）构造简单，维护方便该系统维护工作量小，不需担负通道的维护费用 4）运行成本低 目前国内的短信息费用低廉，特别是使用无月租SIM卡后，运行成本完全取决于使用情况，而且作为专门的大量数据通信业务与电信部门商谈，可降低运行成本 5）覆盖范围广GSM网络已覆盖我国的大部分地区，只要GSM网络覆盖的地方，均可使用该系统 6）便于改造安装和系统扩展 对于远程监控系统，安装维护及系统扩展的难点在于传输通道，而本系统利用GSM网络作为传输通道，只需在监控点及监控中心安装就地设备，安装和扩展十分方便 6 / 6。