GPRS无线应用方案之水情报讯

(1)数据在自己的VPN专网内进行通讯，外界的终端或节点不能进入，数据安全性好。

(2)数据在自己的VPN专网内进行通讯，也保证了数据传输的实时性。

(3)接入成本仅为DDN专线接入的三分之一。费用有所降低，灵活性有所提高，不需要土建施工。

(4)使用带宽在40—80K之间，通讯性能已能满足水情报文数据传输要求。

(5)中心接入点或遥测站均可绑定内网固定IP，偶尔掉线可以再继续自动上线，不会丢失中心端的地址。

    若水情分中心系统有50个遥测站点，每个站自报遥测数据包为20个字节，单站数据流则为200bit，50个站为10K bit，若要求在2s内全部传送完毕，其占用带宽约为5 kbps，若要求在1s内全部传送完毕，其占用带宽约为10 kbps，小于中心端实际传输带宽。况且，水文数据的传输并不是每时每刻都进行的，实际上水文遥测系统占用的带宽更窄。

    远端遥测站属区GPRS实际传输带宽一般大于40k，由于水情遥测站点的分布特性，一个基站范围内站点数目非常有限，所以野外站点数据上传是完全没有问题的。

数据上传：

    各个水文遥测站采集系统所需要的数据，通过数据转换和数据打包后送到GPRS模块，GPRS模块根据实现定义的APN连接方式将打包好的数据增加部分冗余码和校验码并转换成适合在无线链路上传送的网络数据包信号。移动公司局端的专用APN收到信号后透明传递到水情分中心。

命令下传：

    同样，由于是透明传递，水情分中心可以将命令、对远端遥测站的设置参数等透传到遥测站点，从而实现数据远程读取和遥测站工作参数的远程设置。

    为了GPRS能在全国水文测报系统建设中得到应用与推广，为系统建设提供先进的数据传输手段做好技术准备，我们选择在广东省惠州市进行了GPRS组网实地运行实验,通过广东移动提供的VPN专用虚拟网进行水文报汛GPRS传输，验证GPRS传输水情的可行性和实用性。

    参加实验的水文遥测站点选在A地点(站号10)和B地点(站号11)。水情分中心设在C地点水文分局。

    实验方法是在A地点(10)、B地点(11)建设GPRS遥测站点，各站设置为1h定时自报，雨量1mm增量自报以及水位1cm增量自报，中心站24h开机接收报文。

    为保证通信质量，首先要保证站点安装质量，若站点信号场强不高，则使用室外延长天线改善效果，同时也能节约功耗。天线不允许水平放置，必须垂直放置。

    遥测站使用太阳能电池板和进口免维护蓄电池组合提供RTU和GPRS DTU的电源。

    实验结束后从计算机数据库中提取信息进行统计和分析。

3.2 实验结果

实验结束后，通过数据库记录的报文数据统计分析，结果如下：

(1) 传输时延一般在1~3s之间。

(2) 1h定时自报报文完整，无一缺失。

(3) 水位雨量增量报报文正常。

3.3  经验与启示

(1) 根据水文数据传输业务的实际需要和水文报文的及时性，中心站必须具备真正意义上的“在线”功能，具体的实现方法是中心站对无线Modem应有自动维护的功能。

(2) 为了保证水文报文数据传输万无一失，中心端软件应具有接收数据确认并向遥测站发送回执的反馈机制。若遥测站在规定的时间内没有接收到中心站的回执，遥测站应进行补报，这样可以防止GPRS数据传输中有可能发生的掉包现象。

(3) 因GPRS通道是双向的，因此除遥测站数据可以上传外，还可以实现中心对远地RTU的远程设置和控制，另一个重要的特性是可以实现无线远程读取遥测站固态存储的数据，这个功能是其他通信不易做到的，应积极开发利用。

根据国家防汛指挥系统建设指导书的要求，参照以往水文自动测报系统的建设经验，可得出以下结论：

(1)有国家公网可以利用的，尽量不要建设自己的专网；

(2)有无线信道可资利用的，不要使用有线信道。这两条原则可以极大地提高系统长期运行的可靠性。

实验结果表明，在水文自动测报系统和国家防汛指挥系统的数据通信传输子系统中引入GPRS数据通讯手段不但是有效的，也是可行的。随着将来3G时代的到来，现代通信技术同水利事业相结合的技术发展更趋明显。