[發(fā)明專利]基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的專網(wǎng)氣象監(jiān)控系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110250206.6
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102364913A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李強(qiáng);張建清;彭恩文
• 申請（專利權(quán)）人: 成都眾山科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G01W1/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣象監(jiān)控，具體的說，是基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的專網(wǎng)氣象監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的氣象信息的采集由各氣象觀測站利用氣象采集設(shè)備自動完成采集，通過DDN或者電話線向氣象中心傳送氣象數(shù)據(jù)，氣象局利用氣象信息處理程序?qū)Ω鳉庀笥^測站采集的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理和分析，進(jìn)而可對短期的降雨和中期降水進(jìn)行預(yù)報，并通過防汛系統(tǒng)向防汛辦報送資料，為洪水預(yù)報和防汛提供可靠的決策支持。?

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)。采用DDN可充分保證數(shù)據(jù)傳輸暢通，完整，但缺點(diǎn)是月租費(fèi)太高；采用PSTN電話線傳輸數(shù)據(jù)，按時間計費(fèi)，費(fèi)用也不便宜。

基于上述原因，因此為了降低運(yùn)行，和投入成本，需要尋求一種低成本投入，低成本運(yùn)行，安全、快速、準(zhǔn)確的新的氣象監(jiān)控系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、低成本、安全性高、實(shí)時性強(qiáng)、能遠(yuǎn)程控制的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的專網(wǎng)氣象監(jiān)控系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的專網(wǎng)氣象監(jiān)控系統(tǒng)，主要由現(xiàn)場測控系統(tǒng)，以及依次連接于現(xiàn)場測控系統(tǒng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。

所述現(xiàn)場測控系統(tǒng)包括與GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線信號連接的GPRS數(shù)據(jù)傳輸器、以及與GPRS數(shù)據(jù)傳輸器連接的自動氣象站。

所述自動氣象站包括溫度傳感器、氣壓傳感器、濕度傳感器、風(fēng)力傳感器。

所述GPRS網(wǎng)絡(luò)包括APN路由器，所述APN路由器與數(shù)據(jù)中心連接。

所述數(shù)據(jù)中心主要由依次連接的調(diào)制解調(diào)器、通信服務(wù)PC機(jī)、應(yīng)用管理PC機(jī)構(gòu)成；所述調(diào)制解調(diào)器與APN路由器連接。

本系統(tǒng)主要目的是解決氣象數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。各個GPRS數(shù)據(jù)傳輸器可監(jiān)視和采集各種氣象數(shù)據(jù)，提供氣象數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)中心及有關(guān)部門分析和決策取用，以此提高工作效率。

經(jīng)過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺。目前，GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過電信部門的多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，特別是中國移動新推出的GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺上構(gòu)建氣象監(jiān)控系統(tǒng)，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(diǎn)，而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡單。

同時為了進(jìn)一步降低投入和運(yùn)行成本，本系統(tǒng)是在GPRS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，同時利用專線網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)架了一種專網(wǎng)式的通訊平臺。能夠最大的保證安全性能。

本系統(tǒng)的專網(wǎng)接入方案為。

采用省移動通信公司提供的DDN專線,?申請配置固定IP地址，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當(dāng)氣象信息采集點(diǎn)數(shù)量增加，數(shù)據(jù)中心不用擴(kuò)容即可滿足需求，可實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。

數(shù)據(jù)中心的通信服務(wù)PC機(jī)接受到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)后先進(jìn)行AAA認(rèn)證，后傳送到應(yīng)用管理PC機(jī)，通過系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這樣進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信安全性能。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于。

1、可靠性高：與SMS短信息方式相比，GPRS數(shù)據(jù)傳輸器采用面向連接的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。可以與多個采集點(diǎn)同時進(jìn)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(jī)制，并具備極強(qiáng)的抗干擾性能，完全避免了傳統(tǒng)數(shù)傳電臺的多機(jī)頻段“碰撞”現(xiàn)象。

2、實(shí)時性強(qiáng)：GPRS網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時在線的特性，數(shù)據(jù)傳輸時延小，并支持多點(diǎn)同時傳輸，因此GPRS監(jiān)測的數(shù)據(jù)中心可以多個自動氣象站之間快速，實(shí)時地進(jìn)行雙向通信，很好地滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時性的要求。目前GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)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)傳輸速率的需求。

3、系統(tǒng)建設(shè)成本低：由于采用GPRS網(wǎng)絡(luò)中的公網(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(hù)費(fèi)用。

4、GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸功耗小，適合野外供電環(huán)境：雖然與遠(yuǎn)在千里的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行雙向通信，GPRS數(shù)據(jù)傳輸器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(jī)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網(wǎng)絡(luò)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。

5、可對各監(jiān)測點(diǎn)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制：通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)對自動氣象站進(jìn)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(jìn)行系統(tǒng)遠(yuǎn)程在線升級。