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(bào)汛數(shù)傳儀運(yùn)行以來，微電子、通信、計(jì)算機(jī)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(cè)報(bào)工作中發(fā)揮了重要作用，提高了水情信息采集、傳輸自動(dòng)化水平。但是出現(xiàn)各種水文現(xiàn)象及出現(xiàn)計(jì)算機(jī)故障是隨機(jī)的，值班人員時(shí)時(shí)在機(jī)房監(jiān)控浪費(fèi)了大量的人力和物力，無法實(shí)現(xiàn)水雨情的遠(yuǎn)程即時(shí)查詢，不能適應(yīng)防災(zāi)減災(zāi)對(duì)水文信息快速傳輸?shù)囊?。為了解決上述問題，利用GSM與計(jì)算機(jī)技術(shù)研制開發(fā)了GSM短信雨水情報(bào)檢索、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用GSM短信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成對(duì)水雨情情報(bào)檢索、遠(yuǎn)程發(fā)報(bào)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、來報(bào)監(jiān)控處理、錯(cuò)報(bào)處理警告等任務(wù)。

1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)是利用單片機(jī)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，即在傳統(tǒng)的單片機(jī)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(jī)系統(tǒng)通過串行通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線傳輸。

該系統(tǒng)由遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備、主站設(shè)備兩部分組成。遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備為移動(dòng)手機(jī)，主站設(shè)備為安裝在中心機(jī)房的帶移動(dòng)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(tái)裝有監(jiān)控軟件的PC機(jī)和移動(dòng)通信裝置組成，移動(dòng)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(gè)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(gè)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(yuǎn)端傳來的數(shù)據(jù)，并把監(jiān)控軟件監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通過GSM設(shè)備發(fā)送到遠(yuǎn)程值班手機(jī)。遠(yuǎn)程值班手機(jī)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(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)以VB6.0為開發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用了功能強(qiáng)大的SQL Server 7.0構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，采用先進(jìn)控件、科學(xué)的計(jì)算方法，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更合理、人機(jī)對(duì)話更簡(jiǎn)單。系統(tǒng)計(jì)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(yùn)行。

2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

圖1 系統(tǒng)工作原理示意圖

為實(shí)時(shí)掌握局域網(wǎng)內(nèi)部計(jì)算機(jī)及與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)程序監(jiān)測(cè)局域網(wǎng)內(nèi)部計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。同時(shí)為保證局域網(wǎng)的穩(wěn)定，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(jì)算機(jī)(IP地址)發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求(IP包)，根據(jù)返回應(yīng)答時(shí)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(yuǎn)程值班人員。

2.2 UPS電源監(jiān)控

一臺(tái)UPS同時(shí)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)上多臺(tái)計(jì)算機(jī)提供安全保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)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(duì)設(shè)備造成的損壞，系統(tǒng)可對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)任一一臺(tái)UPS電源進(jìn)行監(jiān)控，如有異常，主控軟件調(diào)用GSM發(fā)送模塊，同時(shí)通知遠(yuǎn)程值班人員。

2.3 情報(bào)監(jiān)控與處理

主控軟件對(duì)數(shù)傳儀、手機(jī)傳來情報(bào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)糾錯(cuò)過濾，將正確情報(bào)生成可向省局自動(dòng)傳輸?shù)奈募?不能糾錯(cuò)則以短信方式向遠(yuǎn)程值班手機(jī)報(bào)警輸出，值班人員糾正錯(cuò)誤后，可通過手機(jī)回發(fā)。

2.4 情報(bào)檢索

值班人員通過手機(jī)短信方式將查詢請(qǐng)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(duì)SQL數(shù)據(jù)庫的水雨情報(bào)信息進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果通過GSM短信發(fā)送給值班人員手機(jī)。

2.5 遠(yuǎn)程情報(bào)傳輸

當(dāng)電話線路或數(shù)傳儀出現(xiàn)故障時(shí)，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(bào)短信。

2.6 情報(bào)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(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)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(jī)。

3 功能模塊介紹及使用說明

當(dāng)啟動(dòng)此程序時(shí)，它在后臺(tái)運(yùn)行，它的通訊口是自動(dòng)開啟的，啟動(dòng)界面見圖2。

圖2 啟動(dòng)界面

3.1 數(shù)據(jù)庫連接

該系統(tǒng)以VB6為開發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用了功能強(qiáng)大的SQL Server 7.0構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，以ADO方式遠(yuǎn)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(cè)試連接校驗(yàn)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(jī)號(hào)碼

值班手機(jī)號(hào)碼為遠(yuǎn)程值班人員手機(jī)號(hào)碼，如出現(xiàn)電源、網(wǎng)絡(luò)、情報(bào)錯(cuò)誤，該系統(tǒng)將發(fā)送短信通知值班人員。

3.2.2 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)文件名及路徑

該設(shè)置為監(jiān)控?cái)?shù)傳儀傳輸?shù)膱?bào)文文件路徑，該軟件每5分種監(jiān)測(cè)一次數(shù)傳儀傳輸?shù)膱?bào)文文件，如有報(bào)文錯(cuò)(如多余空格，站號(hào)、時(shí)間錯(cuò)等)，則將錯(cuò)報(bào)內(nèi)容以短信方式通知值班人員，同時(shí)將正確報(bào)文寫入向省局自動(dòng)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(tái)微機(jī)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(gè)IP包，根據(jù)返回應(yīng)答時(shí)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(yuǎn)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(cè)該文件，該系統(tǒng)可對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)任一一臺(tái)UPS電源運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，如有異常，調(diào)用GSM發(fā)送模塊，同時(shí)通知遠(yuǎn)程值班人員。

3.2.5 雨情定時(shí)發(fā)送時(shí)間

該時(shí)間為降水之日雨量群發(fā)功能發(fā)送時(shí)間，格式為時(shí)分秒。

3.3 雨情定時(shí)報(bào)送

為預(yù)設(shè)雨情定時(shí)報(bào)送的手機(jī)號(hào)碼輸入修改模塊(見圖5)。

圖5 手機(jī)號(hào)碼輸入界面

3.4 端口設(shè)置

點(diǎn)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(rèn)即可;點(diǎn)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(jī)報(bào)汛、查詢功能說明(僅限GSM手機(jī))

4.1 手機(jī)報(bào)汛

當(dāng)電話線路或數(shù)傳儀出現(xiàn)故障時(shí)，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(bào)短信。

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

4.2 降雨、水情查詢

通過手機(jī)短信方式對(duì)降雨、水情進(jìn)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(zhǎng)，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(jī)短信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有對(duì)水雨情情報(bào)檢索、遠(yuǎn)程發(fā)報(bào)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、來報(bào)監(jiān)控處理、錯(cuò)報(bào)處理警告等功能。該系統(tǒng)在山東省各市水文局投入運(yùn)行以來，以其快捷方便、費(fèi)用低廉的特點(diǎn)，得到全省水文系統(tǒng)的肯定和贊揚(yáng)。該系統(tǒng)的開發(fā)運(yùn)行，提高了水雨情信息采集、傳輸?shù)淖詣?dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)了水雨情信息的遠(yuǎn)程即時(shí)查詢，在第一時(shí)間以手機(jī)短信的方式為各級(jí)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(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)例導(dǎo)航［M］.北京:人民郵電出版社，2003.