基于GPRS/DMA通信的山洪灾害预警系统解决

              通讯终端内嵌示意图
DTU的设置
     H7710 DTU 同HNY-RT8内的单片机系统的232接口连接，由太阳能充电的电瓶提供12V直流工作电源，DTU的设置采用WINOOWs系统自带的超级终端软件，设置非常方便、简单。一般需要设置数据中心（DSC）IP地址或域名、通讯端口、DTU ID号码、通讯协议、串口设置等等。
通讯协议的设置
在GPRS/CDMA网络上可选择UDP与TCP传输协议。
    UDP是一个简单的面向数据报的传输层协议，不提供可靠性连接，而TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流传输层服务。TCP以增加网络开销的方式提供传输保障。由于考虑到大中城市的通讯网络稳定成熟、监控点较多的情况，系统一般选用UDP的传输协议；在县市乡镇一级的通讯网络中，由于通讯网络的通讯效果不太好和监控点少的现状，系统一般选用TCP传输协议，两种通讯协议能够在一个大型通讯系统中并存，在保证通讯效果的情况下，又减少了网络通讯费用。
    本套应用方案经测试，从采集终端发出数据包到数据中心收到数据包仅需1-2秒钟，实时性满足山洪灾害预警的需要。

监测中心
    监测中心（即数据中心）可以分级设在各级防汛指挥部办公室的中心机房内，主服务器采用WINOOWs Server 2003操作系统，数据库采用SQL Server 2000。各个监测中心与各个监控点采用宏电GPRS/CDMA通讯系统建立通讯，各个监测中心采用专用光纤同电信的Internet连接，并具有公网IP，防汛网络同Internet的连接通过硬件防火墙进行物理隔离。在具有internet连接的各个监控中心，可以用宏电的GPRS/CDMA无线通讯系统进行点对点、一点对多点的通讯，以备在internet网络不畅的情况下做应急通讯备份。
    所有来自遥测站的数据包经过网络（CDMA/GPRS和Internet）首先进入具有固定的IP地址的硬件防火墙，硬件防火墙通过端口映射功能将数据包转发到主服务器上，再由数据中心程序(软件)将数据读出并进行分析，最后写入数据库。

 
         设备状态监视情况

后台服务程序
    数据中心的程序是在宏电公司提供的动态链接库和Demo程序的基础上开发的，主要用于远程DTU发送过来的数据接收，以及DSC对远程DTU的进行参数修改、指令下达等数据发送方面。
    程序安装在防办的主服务器上，是以后台方式不间断的服务。接收的数据直接写到主服务器的数据库中，同时对接收、发送以及程序的运行状态以日志方式进行记录，以便维护和管理查询。 

应用模式介绍
    山洪灾害预警系统对外部提供WWW Web服务，用户可以通过Internet网络登录该系统Web服务器访问预警决策系统来进行汛情信息服务。
但对于无法进行Internet连接的用户，我们开发了专用汛情接收设备，该设备可接收数据中心发送过来的各种监测信息，如实时雨量，水位，警戒指标，调度操作指令以及远程测站、机房的设备监控信息（如电池电压等、防盗等）。
    山洪灾害预警系统可以承载图像、视频监控，在数据采集终端增加相应的摄像机，将摄像机布置才在山洪流经的山谷、堤坝渗漏的小沟处，通过视频服务器进行图像处理后就可以通过宏电H7921CDMA/GPRS路由器进行传输，传输速度达到171.2—308Kbit/s，能够满足实时对山洪、堤坝、水库等危情发生前的情形监控。
原理和组成
    设备采用PC104嵌入式模块、工业级触摸屏、以及宏电的H7710 CDMA DTU组成，设备可内置电源系统，能24小时不间断运行。本终端设备改做成便携式装置，用于车载和携带，形成移动监控平台。 
广播系统的组成
    山洪灾害预警系统除了根据预警条件，按照相应的预警级别自动启动（或会商后人工启动）短信、电话来通知防汛成员单位责任人、有关乡镇、村负责人以及农户外，还需在危险区域的重点防范地方、集中院落设立广播预警系统。
 
广播预警装置
    广播预警系统由单片机处理单元、语音芯片、无线广播控制主机、接收装置以及警笛和大功率高音喇叭等声光装置组成。
 
        专用防汛报警仪工作原理图

应用方式
    广播预警系统同样通过CDMA DTU接收数据中心发过来的预警信息。单片机接收到中心预警包后，分析预警级别，再发送预警包给语音芯片，语音芯片通过喇叭发出特定预警语音，告知附近村民采取相应措施。经过现场实际验证，数据中心发送预警包后，3秒钟左右可以发出预警。

总结
    利用CDMA/GPRS网络，以及所提供的数据服务，借助宏电公司的CDMA/GPRS通讯产品，能够顺利完成各级山洪预警系统中的监测采集站网的汛情信息传输、监测中心的监测信息传送以及预警广播信息的传送，为山洪灾害的及时监测、预警预报，以及决策会商和指挥调度工作提供了畅通、快速、可靠稳定的通信信道。节省了传统询查的人力物力、回避了询查人员的生命安全、为山洪发生地的广大民众抢得宝贵的预警数据资料和应急行动的时间。

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