基于GPRS的自动雨量站系统的设计与实现

论文摘要

我国地域辽阔,地处亚洲季风区,气候变化无常,雨水灾害时有发生,常给人民的生命、财产造成严重的损失。特别是山高林密,沟壑纵横,地形复杂的地区,降水时空分布极不均匀,往往是县城下了20多毫米,边远山区却是大雨如注,山洪暴发,冲毁房屋和农田,而雨量观测资料又严重匮乏,无法为市、县各级气象部门提供精确可靠的降水信息,这是我国每年防汛抗洪中最为棘手的难题。自动雨量站系统是采用现代科学技术对气象数据中的雨量信息进行遥测、传输和处理的自动化系统。该系统综合了气象、通信和计算机等多学科的新近成果,用于解决雨量的测报问题。该系统的出现大大地改变了过去只靠人工测报雨量的落后状态,极大地提高了测报速度、预报精度,也扩大了测报范围和测报内容。能动态实时地监测雨量信息,对防汛抗洪起到了重要作用。本文详细介绍了雨量自动测报的基本原理和实现方法,主要包括GPRS无线通讯技术的基本知识和雨量信息采集处理系统的整体构成,在借鉴和吸收国内外雨量测报技术的基础上,设计了基于GPRS无线传输的自动雨量站系统的硬件部分和软件部分。具体包括雨量数据采集器部分、通信部分和雨量数据中心处理系统这三大部分内容。整个系统以实用、稳定、可靠为最终设计目标,在保证实现基本功能的基础上,尽量优化软、硬件设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 自动雨量站系统概述
• 1.4 本课题研究的内容
• 第2章 GPRS简介
• 2.1 GPRS概述
• 2.2 GPRS业务特点
• 2.3 GPRS基本原理
• 2.3.1 GPRS网络主要实体
• 2.3.2 GPRS数据传输平台
• 2.3.3 分组路由和传递
• 2.4 GPRS网络接入方式
• 2.4.1 以VPN方式与GPRS连接
• 2.4.2 以APN方式与GPRS连接
• 第3章 自动雨量站系统的需求分析
• 3.1 雨量站系统概述
• 3.2 硬件功能分析
• 3.3 系统软件功能分析
• 3.4 系统的非功能分析
• 第4章 自动雨量站系统的硬件设计
• 4.1 硬件体系统结构
• 4.2 传感器的设计
• 4.2.1 传感器概述
• 4.2.2 本系统使用传感器介绍
• 4.3 采集器的设计
• 4.4 电源的设计
• 4.5 通讯接口的设计
• 第5章 自动雨量站系统中心站的软件设计
• 5.1 软件结构设计
• 5.2 各功能模块的设计
• 5.2.1 参数设置功能
• 5.2.2 主要文件功能
• 5.2.3 系统管理功能
• 5.2.4 台站管理功能
• 5.2.5 采集数据功能
• 5.2.6 大雨报警功能
• 5.2.7 曲线显示功能
• 5.2.8 打印报表功能
• 5.2.9 时间设置功能
• 5.2.10 供电报警功能
• 5.3 数据库的设计
• 第6章 系统实现
• 6.1 GPRS通信的实现
• 6.1.1 链路管理的实现
• 6.1.2 数据传输的实现
• 6.2 电子地图的实现
• 6.2.1 地图导入
• 6.2.2 台站在地图中的处理
• 6.3 数据查询显示的实现
• 第7章 系统测试
• 7.1 测试目标
• 7.2 测试准备
• 7.3 测试用例
• 7.3.1 安装卸载测试
• 7.3.2 参数设置测试
• 7.3.3 台站管理测试
• 7.3.4 通信管理测试
• 7.3.5 数据入库测试
• 7.3.6 数据显示测试
• 7.3.7 标准文件生成测试
• 7.4 系统测试
• 7.4.1 雨量采集站测试
• 7.4.2 系统联调测试
• 7.4.3 系统老化测试
• 7.5 测试结果
• 第8章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢