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廈門(mén)四信通信科技有限公司
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  • 水文水利無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)
  • 發(fā)布時(shí)間:2012/7/25 20:32:54   修改時(shí)間:2012/7/25 20:32:54 瀏覽次數(shù):1720
  • 一、 概述

        隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,水利工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所起的作用越來(lái)越大,防汛更是直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方面。目前,國(guó)家提出了建設(shè)“數(shù)字水利”的目標(biāo),防汛部門(mén)能實(shí)時(shí)掌握重要的防汛數(shù)據(jù)。防汛抗洪工作逐步從被動(dòng)抗洪向主動(dòng)防汛轉(zhuǎn)變。為進(jìn)一步提高防汛抗洪決策的有效性和可靠性,實(shí)施水文計(jì)算機(jī)防汛檢測(cè)系統(tǒng)建設(shè),可及時(shí)對(duì)可能或正在發(fā)生的汛情、險(xiǎn)情、災(zāi)情進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視,隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況,以便采取相應(yīng)的預(yù)防和補(bǔ)救措施確保安全運(yùn)行。對(duì)領(lǐng)導(dǎo)決策和減少洪水災(zāi)害,緩解城市的防洪壓力,保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全具有重要作用。

    二、項(xiàng)目分析

    2.1 系統(tǒng)組成

    水文與防汛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由流域管理中心、分中心(各縣市)監(jiān)測(cè)站、現(xiàn)場(chǎng)水文遙測(cè)單元構(gòu)成一套三級(jí)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的建成,將改善水文信息的收集、傳遞和處理手段,縮短數(shù)據(jù)收集和預(yù)報(bào)作業(yè)所需的時(shí)間,提高信息收集和傳遞的可靠性,提高流域防汛信息處理能力。

      流域管理中心通過(guò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)與各地分中心監(jiān)測(cè)站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,每隔一段時(shí)間對(duì)各分中心監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,并主要為各應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù),如防汛信息收集處理系統(tǒng)、汛情監(jiān)視系統(tǒng)、防汛會(huì)商顯示系統(tǒng)、信息查詢(xún)系統(tǒng)、氣象服務(wù)系統(tǒng)、洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)、災(zāi)情評(píng)估系統(tǒng)等。

    2.1.1 終端水文信息采集站

    水文信息采集站可分為水位站、雨量站,由相應(yīng)傳感器及安裝工程組成,實(shí)時(shí)并準(zhǔn)確地采集相關(guān)水位、雨量數(shù)據(jù)等。

    21無(wú)線(xiàn)傳輸通訊終端 

    無(wú)線(xiàn)傳輸通訊終端安裝在各采集站內(nèi),負(fù)責(zé)將采集站內(nèi)各水文采集器與監(jiān)測(cè)中心之間的雙向數(shù)據(jù)通信。鑒于對(duì)采集器的通訊接口等因素考慮,我們選擇廈門(mén)四信的F2103 IP MODEM,采用RS-232/485接口、金屬外殼設(shè)計(jì),它具有體積小、功耗低、配置使用簡(jiǎn)單、即插即用。支持主備數(shù)據(jù)通道、并行多數(shù)據(jù)通道,支持實(shí)時(shí)在線(xiàn)和按需在線(xiàn)多種工作方式,如定時(shí)上下線(xiàn)和設(shè)備喚醒,并且支持APN網(wǎng)絡(luò)接入等功能不僅可以保障數(shù)據(jù)安全可靠還能讓客戶(hù)根據(jù)需傳輸節(jié)省資費(fèi)。

    21監(jiān)控中心

    監(jiān)控中心主要由中心服務(wù)器組和系統(tǒng)軟件組成,負(fù)責(zé)對(duì)各采集站上傳上來(lái)的各項(xiàng)水文數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ),并對(duì)各監(jiān)測(cè)站下達(dá)各種控制指令和發(fā)布各種預(yù)警信息。

    2系統(tǒng)總架構(gòu)

    采集站數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過(guò)RS232/485通訊接口與F2103串口連接,監(jiān)控中心服務(wù)器可以使用APN專(zhuān)線(xiàn)或普通ADSL等作為網(wǎng)絡(luò)接入。

    通訊設(shè)備F2103通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入Internet連接到監(jiān)控中心服務(wù)器主機(jī),建立透明數(shù)據(jù)通道。這樣采集終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)只要送到串口,F2103就會(huì)把收到的數(shù)據(jù)不做任何處地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)。服務(wù)器主機(jī)收到終端上傳上來(lái)的各項(xiàng)源始數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和各種判斷,并向終端設(shè)備發(fā)出控制指令,服務(wù)器主機(jī)發(fā)出的控制指令通過(guò)通道傳輸?shù)?/font>F2103后,F2103通過(guò)串口送到采集終端,從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。

    2系統(tǒng)功能

    1)數(shù)據(jù)接收、處理:實(shí)時(shí)接收遙測(cè)站的雨情、水情等信息;自動(dòng)檢查數(shù)據(jù)幀格式,并進(jìn)行合理性判斷;加注時(shí)標(biāo),自動(dòng)存貯。 

    2)應(yīng)答、查詢(xún):定時(shí)或人工查詢(xún)下屬站點(diǎn)的雨情,水情及工作狀態(tài)。 

    3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理:包含原始、歷史、預(yù)報(bào)或成果數(shù)據(jù)庫(kù)的形成、檢索、查詢(xún)等。 

    4)數(shù)據(jù)輸出:可通過(guò)顯示器(包括大屏幕顯示)、打印機(jī)、繪圖儀等輸出雨量直方圖、水位、流量過(guò)程線(xiàn)、等雨量線(xiàn)圖等。 

    5)洪水預(yù)報(bào)及優(yōu)化調(diào)度:包括洪水預(yù)報(bào)參數(shù)初始化、參數(shù)設(shè)置/修改、定時(shí)預(yù)報(bào)脫機(jī)估報(bào)、水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度,成果存貯、輸出。 

    6)聯(lián)網(wǎng)通訊:可接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,可實(shí)現(xiàn)多計(jì)算機(jī)串行通訊,通過(guò)電話(huà)線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。 

    7)狀態(tài)告警:根據(jù)設(shè)定的告警雨量、水位值,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聲光告警,并可通過(guò)電話(huà)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)電話(huà)語(yǔ)言報(bào)警

    三、 項(xiàng)目架構(gòu)實(shí)施方案

    3.1 采集終端與通訊設(shè)備連接

    F2103 IP MODEM同時(shí)支持RS232/485通訊接口,采集終端可通過(guò)RS232/485與IP MODEM進(jìn)行連接,接口定義如下圖所示

    3.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接入方式

    321專(zhuān)線(xiàn)接入

    中心采用APN專(zhuān)線(xiàn), 所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP

    客戶(hù)中心通過(guò)一條2M APN專(zhuān)線(xiàn)接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò),雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接,在GGSN與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。

    為客戶(hù)分配專(zhuān)用的APN,普通用戶(hù)不得申請(qǐng)?jiān)?/font>APN。用于GPRS專(zhuān)網(wǎng)的SIM卡才能進(jìn)入專(zhuān)網(wǎng)APN,防止其他非法用戶(hù)的進(jìn)入。用戶(hù)在內(nèi)部建立RADIUS服務(wù)器,作為內(nèi)部用戶(hù)接入的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器(或在APN路由器內(nèi),啟用路由器本地認(rèn)證功能)。只有通過(guò)認(rèn)證的用戶(hù)才允許接入,用以保證用戶(hù)內(nèi)部安全。

    用戶(hù)在內(nèi)部建立DHCP服務(wù)器(或在APN路由器內(nèi),啟用DHCP功能),為通過(guò)認(rèn)證的用戶(hù)分配用戶(hù)內(nèi)部地址。

    移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺(tái)之間采用端到端加密,避免信息在整個(gè)傳輸過(guò)程中可能的泄漏。

    雙方采用防火墻進(jìn)行隔離,并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過(guò)濾。

    此種方案無(wú)論實(shí)時(shí)性,安全性和穩(wěn)定性較前一種方案都有大大提高,適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點(diǎn)比較多、實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下之最佳組網(wǎng)方式。

    32ADSL撥號(hào)連接(動(dòng)態(tài)公網(wǎng)IP地址)

    中心采用ADSLINTELNET公網(wǎng)連接,采用公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)的??蛻?hù)先 DNS服務(wù)商聯(lián)系開(kāi)通動(dòng)態(tài)域名,IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務(wù)器,再 DNS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP,建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費(fèi)用,但穩(wěn)定性受制于DNS服務(wù)器的穩(wěn)定,所以要尋找可靠的DNS服務(wù)商。此種方案適 小規(guī)模應(yīng)用。

    32通過(guò)固定公網(wǎng)IP連接

    中心采用ADSLINTELNET公網(wǎng)連接,采用公網(wǎng)固定IP服務(wù)的。此種方案先向INT ERNET運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)ADSL等寬帶業(yè)務(wù),中心有公網(wǎng)固定IP的。IP MODEM直接向中心發(fā)起連接。 運(yùn)行可靠穩(wěn)定,推薦此種方案。

    32數(shù)據(jù)中心軟件平臺(tái)構(gòu)建

    中心端軟件的構(gòu)建有多種方式,對(duì)于傳入數(shù)據(jù)的方式的不同,我們提供不同的軟件來(lái)幫助客戶(hù)快速地實(shí)現(xiàn)中心端的數(shù)據(jù)接收和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理。目前四信提供三種方式的中心接口:

    首先是對(duì)于組態(tài)軟件,目前很多組態(tài)軟件廠家已經(jīng)集成了我們的驅(qū)動(dòng)了,可以直接配置使用;其次對(duì)于原本是讀串口的程序,提供一個(gè)虛擬串口軟(TCP2COM);最后是對(duì)于想開(kāi)發(fā)自己獨(dú)有的數(shù)據(jù)中心軟件的客戶(hù),會(huì)提供一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)及四信公司的數(shù)據(jù)中心軟件,不僅開(kāi)放源碼還全程協(xié)助客戶(hù)進(jìn)行自己數(shù)據(jù)中心軟件和功能的開(kāi)發(fā)??蛻?hù)可能通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)快速開(kāi)發(fā)一個(gè)靈活的,穩(wěn)定的,功能齊全的終端管理和數(shù)據(jù)交互的中心軟件。

    四、方案特點(diǎn)

        1、 功耗低、精度高、穩(wěn)定可靠性好、抗雷電及干擾能力強(qiáng),每個(gè)測(cè)量單元可連接多個(gè)不同類(lèi)型的傳感器

        2、系統(tǒng)安全性可靠性高,及時(shí)準(zhǔn)確分析數(shù)據(jù)。

        3、通過(guò)無(wú)線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)接入方式,能在較短的時(shí)間內(nèi)完成一次轄區(qū)范圍內(nèi)各監(jiān)測(cè)站的掃描,監(jiān)測(cè)水文遙測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài),并能判斷各設(shè)備是否正常工作,并能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)采集和遙控輸出。

       4數(shù)據(jù)中心可顯示終端實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、歷史信息數(shù)據(jù)及詳細(xì)地理位置信息等。終端

    傳輸模塊支持遠(yuǎn)程參數(shù)的配置修改、控制,可以不必到現(xiàn)場(chǎng)修改設(shè)備工作數(shù),為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作節(jié)省了大量的人力物力。

    5終端傳輸模塊支持多種喚醒方式,如語(yǔ)音、短信、數(shù)據(jù)等,可靠的網(wǎng)絡(luò)連接,智能防掉線(xiàn),支持在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、在線(xiàn)維護(hù)、掉線(xiàn)自動(dòng)重拔等功能以確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線(xiàn)。當(dāng)下端設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候可發(fā)短信報(bào)警信息通知維護(hù)人員。

    6、終端傳輸模塊支持多種喚醒方式,如語(yǔ)音、短信、數(shù)據(jù)等,可靠的網(wǎng)絡(luò)連接,智能防掉線(xiàn),支持在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、在線(xiàn)維護(hù)、掉線(xiàn)自動(dòng)重拔等功能以確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線(xiàn)。當(dāng)下端設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候可發(fā)短信報(bào)警信息通知維護(hù)人員。

    7、傳輸模塊采用主備份中心和自動(dòng)回復(fù)主中心功能,并同時(shí)支持多中心并發(fā)功能(5個(gè));數(shù)據(jù)中心支持多種接入方式,如APN、固定IP、動(dòng)態(tài)IP、動(dòng)態(tài)域名等。

    8、設(shè)備采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì),金屬外殼,外接電源DC 12V/500mA;通信電流:<250mA 

    (12V);工作環(huán)境溫度 -25~+65oC;儲(chǔ)存溫度 -40~+85oC;相對(duì)濕度 95%(無(wú)凝結(jié));多重軟硬件看門(mén)狗。

    9四信可為客戶(hù)提供二次開(kāi)發(fā)包和多語(yǔ)言版本數(shù)據(jù)中心服務(wù)器軟件以便客戶(hù)的需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā);同時(shí)針對(duì)客戶(hù)的需求,提供多種技術(shù)支持,包括產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)、技術(shù)人員技術(shù)培訓(xùn)、軟件開(kāi)發(fā)全程技術(shù)配合、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試技術(shù)支持等服務(wù)。

    五、方案總結(jié)

    此系統(tǒng)建立無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,中心系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確獲得終端數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析并迅速做出判斷,為水利部門(mén)掌握各地水利情況提供重要依據(jù)

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廈門(mén)四信通信科技有限公司,系中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域骨干企業(yè),是一家以濃厚的“誠(chéng)信、信任、信心、信仰”價(jià)值觀色彩覆蓋產(chǎn)品、服務(wù)和管理活動(dòng)的企業(yè)。 公司專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品、工業(yè)領(lǐng)域高端無(wú)線(xiàn)通信傳輸設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、推廣和服務(wù)。產(chǎn)品線(xiàn)…  更多>>
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  • 寒樹(shù) 在2021/6/12 13:44:00留言
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  • 付成生 在2014/10/20 14:22:00留言
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