郭瑞文

(菏澤市閆潭灌區(qū)水利管理處 274000)

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，水利信息網(wǎng)及報汛數(shù)傳儀運行以來，微電子、通信、計算機及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)在水文信息收集、處理等方面得到廣泛應(yīng)用，在防汛水文測報工作中發(fā)揮了重要作用，提高了水情信息采集、傳輸自動化水平。但是出現(xiàn)各種水文現(xiàn)象及出現(xiàn)計算機故障是隨機的，值班人員時時在機房監(jiān)控浪費了大量的人力和物力，無法實現(xiàn)水雨情的遠程即時查詢，不能適應(yīng)防災(zāi)減災(zāi)對水文信息快速傳輸?shù)囊?。為了解決上述問題，利用GSM與計算機技術(shù)研制開發(fā)了GSM短信雨水情報檢索、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、遠程處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用GSM短信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，完成對水雨情情報檢索、遠程發(fā)報、計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、來報監(jiān)控處理、錯報處理警告等任務(wù)。

1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)是利用單片機組成的監(jiān)控系統(tǒng)，通過GSM網(wǎng)絡(luò)以短信的形式完成遠程數(shù)據(jù)傳輸，即在傳統(tǒng)的單片機系統(tǒng)中增加支持短信消息、數(shù)據(jù)通信等業(yè)務(wù)的GSM模塊，結(jié)合單片機系統(tǒng)通過串行通信接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程無線傳輸。

該系統(tǒng)由遠程移動設(shè)備、主站設(shè)備兩部分組成。遠程移動設(shè)備為移動手機，主站設(shè)備為安裝在中心機房的帶移動通信功能的裝置設(shè)備。

1.1 主站設(shè)備

主站設(shè)備由一臺裝有監(jiān)控軟件的PC機和移動通信裝置組成，移動通信裝置與PC通過串口連接。主站監(jiān)控軟件可以管理整個系統(tǒng)的所有設(shè)備。

1.2 工作原理

主控中心通過串口與一個內(nèi)置了GSM模塊的設(shè)備相連接，讀取GSM設(shè)備接收的短信獲得遠端傳來的數(shù)據(jù)，并把監(jiān)控軟件監(jiān)測的數(shù)據(jù)通過GSM設(shè)備發(fā)送到遠程值班手機。遠程值班手機通過GSM短信發(fā)送數(shù)據(jù)到主控中心GSM設(shè)備。系統(tǒng)工作原理見圖1。

2 系統(tǒng)功能編程實現(xiàn)

該系統(tǒng)以VB6.0為開發(fā)平臺，應(yīng)用了功能強大的SQL Server 7.0構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，采用先進控件、科學(xué)的計算方法，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更合理、人機對話更簡單。系統(tǒng)計算速度快捷，具有很好的伸縮性，可以在Windows 95/98、Windows NT、windows2000等各種不同的操作系統(tǒng)下運行。

2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

圖1 系統(tǒng)工作原理示意圖

為實時掌握局域網(wǎng)內(nèi)部計算機及與遠程計算機的連接狀態(tài)，確保網(wǎng)絡(luò)暢通，局域網(wǎng)管理者必須利用實時監(jiān)測程序監(jiān)測局域網(wǎng)內(nèi)部計算機與遠程計算機。同時為保證局域網(wǎng)的穩(wěn)定，實時監(jiān)測程序不能占用過多的資源，主控軟件采用了網(wǎng)絡(luò)用戶比較常用的“Ping”指令。通過調(diào)用API函數(shù)，利用Ping指令向指定計算機(IP地址)發(fā)送一個請求(IP包)，根據(jù)返回應(yīng)答時間來判斷網(wǎng)絡(luò)是否正常，如不正常，主控軟件通過串口調(diào)用GSM發(fā)送模塊，通知遠程值班人員。

2.2 UPS電源監(jiān)控

一臺UPS同時可以對網(wǎng)絡(luò)上多臺計算機提供安全保護，當(dāng)出現(xiàn)故障時可及時安全關(guān)閉系統(tǒng)，保存應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，安全關(guān)閉UPS等。為防止市電意外停電對設(shè)備造成的損壞，系統(tǒng)可對局域網(wǎng)內(nèi)任一一臺UPS電源進行監(jiān)控，如有異常，主控軟件調(diào)用GSM發(fā)送模塊，同時通知遠程值班人員。

2.3 情報監(jiān)控與處理

主控軟件對數(shù)傳儀、手機傳來情報進行實時監(jiān)控、自動糾錯過濾，將正確情報生成可向省局自動傳輸?shù)奈募?不能糾錯則以短信方式向遠程值班手機報警輸出，值班人員糾正錯誤后，可通過手機回發(fā)。

2.4 情報檢索

值班人員通過手機短信方式將查詢請求發(fā)送到GSM接收設(shè)備，主控軟件從接收設(shè)備讀取數(shù)據(jù)后，根據(jù)檢索條件對SQL數(shù)據(jù)庫的水雨情報信息進行檢索，檢索結(jié)果通過GSM短信發(fā)送給值班人員手機。

2.5 遠程情報傳輸

當(dāng)電話線路或數(shù)傳儀出現(xiàn)故障時，雨量站、墑情站、水情站、值班人員可通過GSM短信方式向主控中心GSM設(shè)備發(fā)送情報短信。

2.6 情報短信群發(fā)

當(dāng)某一日有降水，主控軟件將根據(jù)檢索條件對數(shù)據(jù)庫進行檢索，檢索結(jié)果通過GSM設(shè)備傳輸?shù)筋A(yù)訂該信息的每一部手機。

3 功能模塊介紹及使用說明

當(dāng)啟動此程序時，它在后臺運行，它的通訊口是自動開啟的，啟動界面見圖2。

圖2 啟動界面

3.1 數(shù)據(jù)庫連接

該系統(tǒng)以VB6為開發(fā)平臺，應(yīng)用了功能強大的SQL Server 7.0構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，以ADO方式遠程訪問數(shù)據(jù)庫。首先在SQL Server 7.0服務(wù)器上建立用戶名及用戶密碼，然后測試連接校驗信息(見圖3)。

圖3 連接界面

3.2 初始化參數(shù)設(shè)置

初始化參數(shù)設(shè)置界面見圖4。

圖4 初始化設(shè)置界面

3.2.1 值班手機號碼

值班手機號碼為遠程值班人員手機號碼，如出現(xiàn)電源、網(wǎng)絡(luò)、情報錯誤，該系統(tǒng)將發(fā)送短信通知值班人員。

3.2.2 監(jiān)控數(shù)據(jù)文件名及路徑

該設(shè)置為監(jiān)控數(shù)傳儀傳輸?shù)膱笪奈募窂?，該軟件?分種監(jiān)測一次數(shù)傳儀傳輸?shù)膱笪奈募缬袌笪腻e(如多余空格，站號、時間錯等)，則將錯報內(nèi)容以短信方式通知值班人員，同時將正確報文寫入向省局自動傳輸?shù)腸:sqcslr.txt文件中。

3.2.3 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器地址

該設(shè)置為局域網(wǎng)內(nèi)的任一一臺微機或服務(wù)器的IP地址。該軟件每5分種以“Ping”的方式向該IP地址發(fā)送一個IP包，根據(jù)返回應(yīng)答時間來判斷網(wǎng)絡(luò)是否正常，如不正常，調(diào)用GSM發(fā)送模塊，通知遠程值班人員。

3.2.4 監(jiān)控電源路徑及文件名

該文件為UPS電源監(jiān)控軟件形成的LOG文件，通過監(jiān)測該文件，該系統(tǒng)可對局域網(wǎng)內(nèi)任一一臺UPS電源運行情況進行監(jiān)控，如有異常，調(diào)用GSM發(fā)送模塊，同時通知遠程值班人員。

3.2.5 雨情定時發(fā)送時間

該時間為降水之日雨量群發(fā)功能發(fā)送時間，格式為時分秒。

3.3 雨情定時報送

為預(yù)設(shè)雨情定時報送的手機號碼輸入修改模塊(見圖5)。

圖5 手機號碼輸入界面

3.4 端口設(shè)置

點擊菜單“端口設(shè)置”—“設(shè)置串口”選擇您需要連接的串口，其他設(shè)置使用默認即可;點擊菜單“設(shè)置”—“打開串口”開啟串口。

圖6 通信端口設(shè)置界面

4 手機報汛、查詢功能說明(僅限GSM手機)

4.1 手機報汛

當(dāng)電話線路或數(shù)傳儀出現(xiàn)故障時，雨量站、墑情站、水情站、值班人員可通過GSM短信方式向主控中心GSM設(shè)備發(fā)送情報短信。

短信格式為9＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊z，9為報文標(biāo)志，z為結(jié)束標(biāo)志。字母“a”代表“(”，字母“b”代表“)”，報文組間中間不用空格間格，由軟件自動處理。

4.2 降雨、水情查詢

通過手機短信方式對降雨、水情進行查詢。

雨情查詢:短信格式為1＊＊z，1為查詢雨情標(biāo)志，z為結(jié)束標(biāo)志。＊＊為查詢的天數(shù)，如“02”代表2天。

水情查詢:短信格式為2＊＊z，2為查詢水情標(biāo)志，z為結(jié)束標(biāo)志。＊＊為查詢的天數(shù)，如“02”代表2天。因水情數(shù)據(jù)較長，短信不能容納，該功能受到限制。

5 結(jié)論

本系統(tǒng)依托全省水雨情信息采集系統(tǒng)和水利信息網(wǎng)系統(tǒng)，利用GSM短信技術(shù)，用手機短信方式進行數(shù)據(jù)傳輸，具有對水雨情情報檢索、遠程發(fā)報、計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、來報監(jiān)控處理、錯報處理警告等功能。該系統(tǒng)在山東省各市水文局投入運行以來，以其快捷方便、費用低廉的特點，得到全省水文系統(tǒng)的肯定和贊揚。該系統(tǒng)的開發(fā)運行，提高了水雨情信息采集、傳輸?shù)淖詣踊?，實現(xiàn)了水雨情信息的遠程即時查詢，在第一時間以手機短信的方式為各級政府防汛抗旱決策提供科學(xué)、可靠的依據(jù)。該系統(tǒng)同時改變了傳統(tǒng)的水情值班方式，在值班室值班的水情人員可以投入到其他工作中去。

1 Schiller Jochen.GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化移動通訊［M］.北京:高等教育出版社，2004.

2 李曉黎，張巍.Visual Basic+SQL Server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與實例［M］.北京:人民郵電出版社，2003.

3 求是科技，仵浩，齊燕杰，宋文超，等.Visual Basic串口通信工程開發(fā)實例導(dǎo)航［M］.北京:人民郵電出版社，2003.