目前,国内外地下水自动监测系统中的通信方式主要有超短波、短信、PSTN固定电话及GPRS无线数据传输方式。各种通信方式均有其优缺点,本系统采用GPRS通讯方式为主通道、GSM短信通讯为辅助信道的组网方式。
监测站采用自报、自报-确认工作体制采集水位数据。通常监测站的数据采集终端处于微功耗职守状态,GPRS通信终端、水位传感器处于掉电工作状态,每当设定的时间(1小时)到时,监测站的数据采集终端自动进入工作状态,并打开GPRS通信终端、水位传感器的电源,监测站等待水位传感器稳定工作后,采集水位数据并将该数据和时标写入自记内存,如果满足发送数据条件,监测站主动启动GPRS拨号,建立PPP连接,监测站注册,然后发送采集到的水位数据。
系统功能
本系统是一个水位/埋深数据自动采集、存储、传输、处理,并具有数据查询、统计、分析、以图表对结果进行表示的实时作业系统,系统建成后可实现以下功能:
1)系统工作制式:自报、自报-确认、应答方式工作体制组网。
2)系统通讯使用GPRS双发方式向中心发送数据。
4)所有监测站自记内存均大于256K并掉电数据自动保护功能。可在现场通过笔记本或PDA等便携式设备读取监测站内单日或多日的自记数据。中心可通过GPRS网络远程读取自报/应答式监测站内单日或多日的自记数据。
6)系统中心能及时了解各监测站的设备工作状态(如电压、自记内存状况等)。
7)系统实时数据能自动写入地下水自动监测系统信息数据库,可以将监测数据通过计算机广域网让相关部门进行WEB浏览,实现数据共享;
8)监测站的发送数据可设置为自报、自报-确认工作模式,实现数据重发。
9)系统中心具有数据存储、统计、报表显示及打印和过程分析功能,如动态水位/埋深显示、等。
10)要求数据采集设备具有微功耗和数据采集/发送控制功能,降低设备和运行费用。系统具有采集数据密度动态控制机制,以在满足数据密度和精度要求情况下限度节约通信费用和电源消耗。
11)监测站的工作参数可在现场用便携机配置。
14)系统具有可扩展性,可以方便地增减测站数量和传感器的数量。修改工作将通过密码控制由有关管理人员进行操作,实现系统数据库管理功能。
监测站特点
1)数据采集及通信策略控制
可通过设置制定每个传感器的数据采集策略,如采集周期、加密周期、阈值控制等,控制数据通信的密度等。
2)监测站功耗控制机制
采用特有的软、硬掉电技术,极大地降低的监测站的功耗,并可延长传感器、通信设备及蓄电池的使用寿命。
3)蓄电池充放电保护机制
集成的蓄电池充放电功能可避免蓄电池损坏,大大降低将来的运行维护费用。
4)自报、自报-确认式、中心召测式通信机制
可通过设置参数选择监测站以不同通信模式工作,可使监测系统在通信效率和通信可靠性之间达到很好的平衡。