[发明专利]基于GPRS网络的专网气象监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及气象监控，具体的说，是基于GPRS网络的专网气象监控系统。

背景技术

现有的气象信息的采集由各气象观测站利用气象采集设备自动完成采集，通过DDN或者电话线向气象中心传送气象数据，气象局利用气象信息处理程序对各气象观测站采集的气象数据进行加工处理和分析，进而可对短期的降雨和中期降水进行预报，并通过防汛系统向防汛办报送资料，为洪水预报和防汛提供可靠的决策支持。 

测量结果通过DDN或者PSTN电话线向气象中心传送气象数据。采用DDN可充分保证数据传输畅通，完整，但缺点是月租费太高；采用PSTN电话线传输数据，按时间计费，费用也不便宜。

基于上述原因，因此为了降低运行，和投入成本，需要寻求一种低成本投入，低成本运行，安全、快速、准确的新的气象监控系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本、安全性高、实时性强、能远程控制的基于GPRS网络的专网气象监控系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：基于GPRS网络的专网气象监控系统，主要由现场测控系统，以及依次连接于现场测控系统的GPRS网络、数据中心构成。

所述现场测控系统包括与GPRS网络进行无线信号连接的GPRS数据传输器、以及与GPRS数据传输器连接的自动气象站。

所述自动气象站包括温度传感器、气压传感器、湿度传感器、风力传感器。

所述GPRS网络包括APN路由器，所述APN路由器与数据中心连接。

所述数据中心主要由依次连接的调制解调器、通信服务PC机、应用管理PC机构成；所述调制解调器与APN路由器连接。

本系统主要目的是解决气象数据的采集和监控。各个GPRS数据传输器可监视和采集各种气象数据，提供气象数据给数据中心及有关部门分析和决策取用，以此提高工作效率。

经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS网络作为本系统的数据通信平台。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是中国移动新推出的GPRS网络数据业务。GPRS网络可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS网络平台上构建气象监控系统，充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。

同时为了进一步降低投入和运行成本，本系统是在GPRS网络的基础上，同时利用专线网络，构架了一种专网式的通讯平台。能够最大的保证安全性能。

本系统的专网接入方案为。

采用省移动通信公司提供的DDN专线, 申请配置固定IP地址，与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，当气象信息采集点数量增加，数据中心不用扩容即可满足需求，可实现大容量数据采集应用。

数据中心的通信服务PC机接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证，后传送到应用管理PC机，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理，这样进一步增强了系统数据通信安全性能。

本发明的优点在于。

1、可靠性高：与SMS短信息方式相比，GPRS数据传输器采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。可以与多个采集点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。

2、实时性强：GPRS网络具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测的数据中心可以多个自动气象站之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS网络实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率的需求。

3、系统建设成本低：由于采用GPRS网络中的公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。

4、GPRS网络传输功耗小，适合野外供电环境：虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GPRS数据传输器在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GPRS网络传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。

5、可对各监测点运行设备进行远程控制：通过GPRS双向系统还可实现对自动气象站进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。