基于GPRS的水庫(kù)水位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

摘 要：水庫(kù)水情監(jiān)測(cè)作為一項(xiàng)前期的基礎(chǔ)性工作，作為抗旱防汛工作的耳目和參謀，水庫(kù)水位信息獲取的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，將會(huì)直接地影響到防汛抗旱的科學(xué)決策。由于大部分的水庫(kù)位置偏僻、交通不便、條件艱苦，依靠人工釆集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在執(zhí)行效率低，不方便等問(wèn)題。本文在分析現(xiàn)有水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，釆用新型的壓力式水位傳感技術(shù)和成熟的GPRS通信技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種基于GPRS的水庫(kù)水位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)水位信息實(shí)時(shí)采集、報(bào)送和存儲(chǔ)等功能。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)水位；在線監(jiān)測(cè)；GPRS；水位傳感技術(shù)

1 背景

水庫(kù)是我國(guó)主體基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施的重要組成部分，兼具多方面的復(fù)合公益性功能。基于我國(guó)特色的歷史時(shí)期和水庫(kù)具體的環(huán)境特征，小型水庫(kù)占到總水庫(kù)數(shù)量的95.21%，并廣泛分布在全國(guó)各地區(qū)。但是，我國(guó)水庫(kù)水情監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)能力不足的問(wèn)題相對(duì)突出，突發(fā)情況下的應(yīng)急處置能力嚴(yán)重不足。近年來(lái)GPRS移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，將這項(xiàng)技術(shù)與水位監(jiān)測(cè)終端相結(jié)合，組成遠(yuǎn)程水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)水位監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的一種有效途徑，對(duì)水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)、預(yù)警具有重要的意義。

2 系統(tǒng)總體方案

水庫(kù)水位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由壓力式液位變送器，數(shù)據(jù)采集器，攝像頭，上位機(jī)，LED屏幕等部分組成，如圖1所示：

圖1所示，壓力式水位傳感器通過(guò)RS232 與數(shù)據(jù)采集器相連，攝像頭用RJ45網(wǎng)線與數(shù)據(jù)采集器相連。壓力式水位傳感器或攝像頭采集數(shù)據(jù)后，發(fā)送至數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再通過(guò)數(shù)據(jù)采集器自帶的GPRS模塊把處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到安裝了GPRS模塊的個(gè)人電腦顯示水位數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)，個(gè)人電腦接收到數(shù)據(jù)后，進(jìn)行分析處理，同時(shí)將相關(guān)信息投送至LED大屏顯示。

3 用戶操作界面設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)了人性化的圖形用戶界面，總體分為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、全局總覽、數(shù)據(jù)查詢和系統(tǒng)設(shè)置個(gè)模塊。

3.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

監(jiān)控中心應(yīng)用程序首頁(yè)將呈現(xiàn)水庫(kù)的水位值和現(xiàn)場(chǎng)圖像，左側(cè)可以選擇每一個(gè)水庫(kù)并查看該水庫(kù)的當(dāng)前水位值和現(xiàn)場(chǎng)圖像，程序還可以控制現(xiàn)場(chǎng)攝像頭截圖和移動(dòng)。選擇每一個(gè)水庫(kù)并查看該水庫(kù)的當(dāng)前水位值和現(xiàn)場(chǎng)圖像，程序還可以控制現(xiàn)場(chǎng)攝像頭截圖和移動(dòng)。如圖2所示

3.2 全局總覽

全局總覽界面是一個(gè)顯示系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的所有水庫(kù)當(dāng)前水位值的界面，這個(gè)界面將直接展示所有水庫(kù)的水位值。以便同時(shí)觀察所有水庫(kù)水位值的變化情況。如圖3所示：

3.3 數(shù)據(jù)查詢

本系統(tǒng)具有歷史數(shù)據(jù)查詢的功能，如圖4所示，通過(guò)該界面，用戶可以選擇水庫(kù)并查看該水庫(kù)的水位曲線圖，方便專業(yè)人員觀察到水庫(kù)的變化情況，該界面還提供了按日期查看水位值的功能。

3.4 系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置界面主要是設(shè)置水庫(kù)水位的預(yù)警值，當(dāng)水位值超過(guò)預(yù)設(shè)值的時(shí)候，就會(huì)將該水庫(kù)的信息彈出到系統(tǒng)的主界面。

4 結(jié)語(yǔ)

本文研究的目的就是將水位監(jiān)測(cè)設(shè)備與GPRS移動(dòng)通訊技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到傳統(tǒng)的水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)工作中，設(shè)計(jì)一種具有實(shí)時(shí)性、實(shí)用性、自動(dòng)化程度高、遠(yuǎn)距離監(jiān)控的水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以期有效地提高水庫(kù)水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的站點(diǎn)密度和覆蓋面，大大提高報(bào)汛的時(shí)效性和預(yù)報(bào)精度，擴(kuò)大防訊預(yù)報(bào)的有效預(yù)見(jiàn)期，在爭(zhēng)取防訊的主動(dòng)性上發(fā)揮重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]徐航，基于GPRS的水庫(kù)水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[C]。

[2]王雅君，基于GPRS的水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[C]。

作者簡(jiǎn)介

高亮（1986-），男，重慶人，碩士研究生，工程師，主要研究方向?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成。