利用GSM网络进行大坝远程监控的应用实践.pdfVIP

维普资讯 第2期 水 利 水 文 自 动 化 NO．2 2008年6月 AutomationinWaterResourcesandHydrology Jun．，2008 利用GSM网络进行大坝远程监控的应用实践 李家群，吴健琨，张维科 (水利部南京水利水文 自动化研究所，江苏 南京 210012) 摘 要：随着GSM网络覆盖范围的不断扩大，使得利用GSM~／网实现大坝安全监测数据远程传输成为有效手段。介 绍了GSM应用原理、编码方式，从GsM终端的选用、相关测点的组网设计、通信协议设置和软件程序设计等4个方 面分析了短消息数传应用，通过安徽省马鞍山的实地应用测试，说明利用GSM网络对大坝监测现场进行远程监控 和测量数据远传是有效可行的。 关键词：大坝监测；远程监控；GSM；PDU；通信协议：AT指令 ’ 中图分类号：TN929．532；TV64 文献标识码：A 文章编号：1672—3279(2008)02—0008—05 0 前言 单元)模式。使用TEXT模式收发短信代码简单易实 目前，国内众多大坝及河闸项 目中都应用了自动 现，但不能收发中文短信，且收发短信的编码都必须 化安全监测系统，国内具有代表性的人坝监测系统几 采用ASCII码；PDU模式能够支持中英文短信收发， 乎都采用了分布式体系结构。这种结构的主要特点 但编码烦琐。 是：底层测量控制及数据采集电路模块化、分类化， 针对大坝安全监测常用的DG2000大坝 自动化监 并与各型传感器连接 ，控制模块之间多以RS一485 测系统中测量数据最多的振弦式V16MR模块，预计 方式或增加中继的RS-485方式进行连接 ，然后在 一 个测控箱 (MCU)接 16支仪器得到的测量数据最长 RS-485网络和中央控制室的数据采集计算机之间建 有效字符位总数在270个左右。若采用TEXT方式，则 立物理信道 ，进行控制命令和测量数据 的传输 。如果 数据的每个有效位的发送，使用ASCII码均需 占用 1 测量模块数量较少，且中控机房距坝较近，可以考虑 个字节，270个有效数字位共需占用270个字节，这样 采用光纤通信，但很多情况下距离都大于1km，同时 一 条手机短信根本无法发送完 (一条短信最多只能容 光缆易遭到破坏，此时应考虑采用无线通信方式。 纳70个汉字140个字节)。由于用于大坝监测的传感器 目前实现远程无线数据传输 的通信手段主要 多、数据量大，同时考虑到短信成本等因素，故使用 有：超短波和短波通讯、GSM通信、GPRS、CDMA 较为复杂的PDU模式。 及卫星通讯等。根据工程实际经验及相关水利行业 2．2 PDU编码模式解析 基层部门的反馈意见，在对多种通信方式及现有测 PDU模式的短信由 “049”及 “A～F”等数字 控模块改进可行性进行分析比较后，选择采用基于 组成，表面看起来就是一组16进制的数。使用PDU方 GSM网络的SMS短消息方式进行大坝安全的远程监 式最大的特点是，可以把测量到的一大串有效数据位 控和数据采集。 通过压缩BCD码的形式 (不是完全意义上的BCD码) 1 GSM概述 发送出去，两位有效数字只占用一个字节，这样原先 1．1 GSM编码概述 一 条短信支持的70个汉字 (140个字节1就可以等效发 GSM数字蜂窝通信系统丰要可分为移动台、基