GSM短信技術在雨水情信息系統中的應用

郭瑞文

(菏澤市閆潭灌區水利管理處 274000)

隨著電子技術的飛速發展，水利信息網及報汛數傳儀運行以來，微電子、通信、計算機及網絡等技術在水文信息收集、處理等方面得到廣泛應用，在防汛水文測報工作中發揮了重要作用，提高了水情信息采集、傳輸自動化水平。但是出現各種水文現象及出現計算機故障是隨機的，值班人員時時在機房監控浪費了大量的人力和物力，無法實現水雨情的遠程即時查詢，不能適應防災減災對水文信息快速傳輸的要求。為了解決上述問題，利用GSM與計算機技術研制開發了GSM短信雨水情報檢索、網絡監控、遠程處理系統。該系統是利用GSM短信息系統進行數據傳輸，完成對水雨情情報檢索、遠程發報、計算機網絡監控、來報監控處理、錯報處理警告等任務。

1 系統組成

該系統是利用單片機組成的監控系統，通過GSM網絡以短信的形式完成遠程數據傳輸，即在傳統的單片機系統中增加支持短信消息、數據通信等業務的GSM模塊，結合單片機系統通過串行通信接口，實現數據的遠程無線傳輸。

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

1.1 主站設備

主站設備由一臺裝有監控軟件的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。主站監控軟件可以管理整個系統的所有設備。

1.2 工作原理

主控中心通過串口與一個內置了GSM模塊的設備相連接，讀取GSM設備接收的短信獲得遠端傳來的數據，并把監控軟件監測的數據通過GSM設備發送到遠程值班手機。遠程值班手機通過GSM短信發送數據到主控中心GSM設備。系統工作原理見圖1。

2 系統功能編程實現

該系統以VB6.0為開發平臺，應用了功能強大的SQL Server 7.0構建數據庫，采用先進控件、科學的計算方法，使系統的結構更合理、人機對話更簡單。系統計算速度快捷，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下運行。

2.1 計算機網絡監控

圖1 系統工作原理示意圖

為實時掌握局域網內部計算機及與遠程計算機的連接狀態，確保網絡暢通，局域網管理者必須利用實時監測程序監測局域網內部計算機與遠程計算機。同時為保證局域網的穩定，實時監測程序不能占用過多的資源，主控軟件采用了網絡用戶比較常用的“Ping”指令。通過調用API函數，利用Ping指令向指定計算機(IP地址)發送一個請求(IP包)，根據返回應答時間來判斷網絡是否正常，如不正常，主控軟件通過串口調用GSM發送模塊，通知遠程值班人員。

2.2 UPS電源監控

一臺UPS同時可以對網絡上多臺計算機提供安全保護，當出現故障時可及時安全關閉系統，保存應用程序數據，安全關閉UPS等。為防止市電意外停電對設備造成的損壞，系統可對局域網內任一一臺UPS電源進行監控，如有異常，主控軟件調用GSM發送模塊，同時通知遠程值班人員。

2.3 情報監控與處理

主控軟件對數傳儀、手機傳來情報進行實時監控、自動糾錯過濾，將正確情報生成可向省局自動傳輸的文件;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。

2.4 情報檢索

值班人員通過手機短信方式將查詢請求發送到GSM接收設備，主控軟件從接收設備讀取數據后，根據檢索條件對SQL數據庫的水雨情報信息進行檢索，檢索結果通過GSM短信發送給值班人員手機。

2.5 遠程情報傳輸

當電話線路或數傳儀出現故障時，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設備發送情報短信。

2.6 情報短信群發

當某一日有降水，主控軟件將根據檢索條件對數據庫進行檢索，檢索結果通過GSM設備傳輸到預訂該信息的每一部手機。

3 功能模塊介紹及使用說明

當啟動此程序時，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 數據庫連接

該系統以VB6為開發平臺，應用了功能強大的SQL Server 7.0構建數據庫，以ADO方式遠程訪問數據庫。首先在SQL Server 7.0服務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 初始化參數設置

初始化參數設置界面見圖4。

圖4 初始化設置界面

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，如出現電源、網絡、情報錯誤，該系統將發送短信通知值班人員。

3.2.2 監控數據文件名及路徑

該設置為監控數傳儀傳輸的報文文件路徑，該軟件每5分種監測一次數傳儀傳輸的報文文件，如有報文錯(如多余空格，站號、時間錯等)，則將錯報內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的c:sqcslr.txt文件中。

3.2.3 監控網絡服務器地址

該設置為局域網內的任一一臺微機或服務器的IP地址。該軟件每5分種以“Ping”的方式向該IP地址發送一個IP包，根據返回應答時間來判斷網絡是否正常，如不正常，調用GSM發送模塊，通知遠程值班人員。

3.2.4 監控電源路徑及文件名

該文件為UPS電源監控軟件形成的LOG文件，通過監測該文件，該系統可對局域網內任一一臺UPS電源運行情況進行監控，如有異常，調用GSM發送模塊，同時通知遠程值班人員。

3.2.5 雨情定時發送時間

該時間為降水之日雨量群發功能發送時間，格式為時分秒。

3.3 雨情定時報送

為預設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 端口設置

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

圖6 通信端口設置界面

4 手機報汛、查詢功能說明(僅限GSM手機)

4.1 手機報汛

當電話線路或數傳儀出現故障時，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設備發送情報短信。

短信格式為9＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊z，9為報文標志，z為結束標志。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為查詢雨情標志，z為結束標志。＊＊為查詢的天數，如“02”代表2天。

水情查詢:短信格式為2＊＊z，2為查詢水情標志，z為結束標志。＊＊為查詢的天數，如“02”代表2天。因水情數據較長，短信不能容納，該功能受到限制。

5 結論

本系統依托全省水雨情信息采集系統和水利信息網系統，利用GSM短信技術，用手機短信方式進行數據傳輸，具有對水雨情情報檢索、遠程發報、計算機網絡監控、來報監控處理、錯報處理警告等功能。該系統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，得到全省水文系統的肯定和贊揚。該系統的開發運行，提高了水雨情信息采集、傳輸的自動化水平，實現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、可靠的依據。該系統同時改變了傳統的水情值班方式，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無線網絡規劃與優化移動通訊［M］.北京:高等教育出版社，2004.

2 李曉黎，張巍.Visual Basic+SQL Server數據庫應用系統開發與實例［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串口通信工程開發實例導航［M］.北京:人民郵電出版社，2003.