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      宏電氣象信息無線采集系統(tǒng)在氣象領域中的應用

      2007年01月01日 11:51:20人氣:448來源:煙臺勾股通信技術有限公司

        目氣象信息采集系統(tǒng)利用實時采集的氣象資料,對未來一定時段內的氣象情況做出較為的預測和報警,包括進行短期的降雨預報、中期降水預報和洪水的預警預報,是防汛工作中非常重要的環(huán)節(jié)?!   ∫弧㈨椖勘尘啊   庀蟛块T氣象信息的采集由各氣象觀測站利用氣象采集設備自動完成采集,通過DDN或者線向氣象中心傳送氣象數(shù)據,*利用氣象信息處理程序對各氣象觀測站采集的氣象數(shù)據進行加工處理和分析,進而可對短期的降雨和中期降水進行預報,并通過防汛系統(tǒng)向防汛辦報送資料,為洪水預報和防汛提供可靠的決策支持?!   ∧壳?,國家*現(xiàn)已在全省范圍內建立了上萬個氣象觀測信息采集點,各氣象采集點將按照設定的時間間隔采集區(qū)域內的各種氣象信息資料,包括溫度、氣壓、濕度等,測量結果通過DDN或者PSTN線向氣象中心傳送氣象數(shù)據。采用DDN可充分保證數(shù)據傳輸暢通,完整,但缺點是月租費太高;采用PSTN線傳輸數(shù)據,按時間計費,費用也不便宜?!   ∧壳?,國家*建立GPRS全國統(tǒng)一氣象信息采集數(shù)據傳輸系統(tǒng)。在現(xiàn)有氣象采集點中采用GPRS無線數(shù)據通信方式傳輸氣象資料。運行中各氣象采集點通過GRPS與中心站主機保持實時連接,自動觀測設備將獲得的氣象信息通過GPRS傳給氣象中心主機,氣象中心主機對信息進行處理,形成氣象預報信息?!   《PRS方案的優(yōu)勢    中國移動GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(yè)務平臺上構建氣象信息采集傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)氣象信息采集點的無線數(shù)據傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網絡,縮短建設周期,降低建設成本的優(yōu)點,而且設備安裝方便、維護簡單。經過比較分析,我們選擇中國移動的GPRS系統(tǒng)作為氣象信息采集傳輸系統(tǒng)的數(shù)據通信平臺?!   ?、覆蓋范圍。構建氣象信息采集傳輸系統(tǒng)要求數(shù)據通信覆蓋范圍廣,擴容無限制,接入地點無限制,能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多,分布在全省范圍內,部分氣象信息采集點位于偏僻地區(qū),而且地理位置分散?!   ×硗?,還必須考慮今后系統(tǒng)擴充的可能,必須具有良好的可擴展性。由于目前GPRS已覆蓋省內絕大部分地區(qū),能夠滿足氣象信息采集傳輸系統(tǒng)對覆蓋范圍的要求。    2、數(shù)據傳輸速率高。每個氣象信息采集點每次數(shù)據傳輸量在10Kbps之內,目前GPRS實際數(shù)據傳輸速率在40Kbps左右,完滿足本系統(tǒng)數(shù)據傳輸速率(≥10Kbps)的需求。    3、系統(tǒng)的傳輸容量大。氣象中心站要和每一個氣象信息采集點實現(xiàn)實時連接。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據傳輸?shù)男枰?,而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據的需要。    4、通信費用低。采用傳統(tǒng)的有線方式建立氣象信息采集傳輸系統(tǒng),必須租用專線或線進行連接。由于氣象信息采集點必須與中心隨時保持連線狀態(tài),而每次數(shù)據發(fā)送的數(shù)據量很?。ㄔ趲譑至10K之間),線路資源利用率很低,平均每一個氣象信息采集點每月的線路費用為800~1200元。而如果采用GPRS通信方式,由于GPRS通信采用數(shù)據流量的方式進行計費,資源利用率高,月通信費用將在200元之內。    5、良好的實時響應與處理能力。與短消息服務比較,由于GPRS具有實時在線特性,系統(tǒng)無時延,可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據采集和傳輸實時性的要求?!   ∪⒔鉀Q方案介紹   ?。ㄒ唬┫到y(tǒng)結構    1、氣象信息采集點:采用H7000的GPRS無線DTU,通過RS232串口與計算機相連,接入移動公司為*提供的的GPRS網絡。氣象信息采集點的計算機運行系統(tǒng)軟件和應用軟件。網絡對氣象信息采集點的接入地點、時間、數(shù)量沒有限制,可以隨時增減??梢詽M足山區(qū)、偏遠地區(qū)和跨地區(qū)接入的需求。    2、氣象中心站:采用移動通信公司提供的DDN專線,與GPRS網絡相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬,當氣象信息采集點數(shù)量增加,中心不用擴容即可滿足需求。       3、GPRS傳輸    氣象站采用移動提供的線路和接口。各氣象信息采集點使用移動通信公司統(tǒng)一的STK卡,同時氣象中心對各點進行登記,保存相關資料以便識別和維護處理。氣象信息采集點使用的STK卡只能用于與氣象信息采集系統(tǒng)的數(shù)據通信功能。各氣象信息采集可以支持24小時實時在線,實現(xiàn)氣象信息采集點24小時傳送采集的氣象信息數(shù)據?!   》?*的氣象信息采集點均可以使用本系統(tǒng):    1、氣象信息采集點必須使用移動統(tǒng)一的STK卡,用戶使用本卡只能用于與氣象站數(shù)據通信功能?!   ?、使用的終端設備用深圳宏電提供的GPRS移動終端設備?!   ?、用戶登記:符合省級*的規(guī)定?!   。ǘ┊a品特性      氣象信息采集傳輸系統(tǒng)采用H7000系列GPRS無線DTU。產品基于中國移動的GPRS網絡,提供RS232、USB、PCMCIA接口,利用GPRS數(shù)據業(yè)務實現(xiàn)無線聯(lián)網,產品支持各種行業(yè)應用,如實現(xiàn)信用卡實時認證、POS機的遠程控制維護、遠程業(yè)務點接入等。在氣象信息采集傳輸系統(tǒng)方案中,H7000系列GPRS無線DTU可通過外置或嵌入方式與氣象信息采集點的PC機和自動數(shù)據測試設備連接。    1、支持900/1800/1900MHz三頻GSM/GPRS?!   ?、接口: RS232、RS485、RS422?!   ?、系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps,實際傳輸速率40Kbps?!   ?、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統(tǒng)?!   ?、支持透明數(shù)據傳輸與協(xié)議轉換 ?!   ?、支持VPN安全功能。      7、安裝靈活、使用方便、可靠?!   。ㄈ┌踩胧   ”鞠到y(tǒng)需要*的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內外的有意和無意的破環(huán),網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠7×24小時不間斷運行,即使出現(xiàn)硬件和軟件故障,系統(tǒng)也不能中斷運行?!   ?shù)據中心可通過公網使用VPN接入到移動GPRS網,采用VPN方式成本比較低,企業(yè)不用租用專線,還可以使用原有的VPN設備,移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件。通過VPN方式,客戶端在連接應用服務器前,要經過Radius服務器的認證整個數(shù)據傳送過程得到了加密保護,安全性比較高,可充分保障速度和網絡服務質量?!   ×硗猓瑪?shù)據中心也可以采用APN接入方式,租用專線接入到移動公司的GGSN設備上,這種成本高,安全性高、穩(wěn)定可靠?!   τ诎踩砸蠓浅8叩南到y(tǒng),可考慮在APN接入的基礎上再加上VPN接入方式的混合接入方式,進一步提高系統(tǒng)的安全性?!   ?、VPN虛擬專網模式:企業(yè)內部網絡中配置VPN服務器,移動終端加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟件。采用VPN安全技術,用戶通過接入企業(yè)內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離,可對 整個數(shù)據傳送過程進行加密保護,有效避免非法入侵?!   ?、利用SIM卡的*性,對用戶SIM卡進行鑒別*,在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定,劃定用戶可接入某系統(tǒng)的范圍,只有屬于行業(yè)的SIM卡才能訪問APN,移動終端與數(shù)據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入,普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。    3、對于特定用戶,可通過數(shù)據中心分配特定的用戶ID和密碼, 其他沒有數(shù)據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入系統(tǒng),系統(tǒng)的安全性進一步增強。    4、數(shù)據加密:通過VPN對整個數(shù)據傳送過程進行加密保護?!   ?、網絡接入安全鑒定機制:采用防火墻軟件,設置網絡鑒權和安全防范功能,保障系統(tǒng)安全?!   ∷?、結論    采用GPRS構建氣象信息采集系統(tǒng),不僅能很好地滿足氣象信息采集的需求,而且,作為網絡運營商的移動通信公司也將因此獲得業(yè)務穩(wěn)定的集團用戶,隨著用戶數(shù)量的增加,移動通信公司的營收也隨之增加,調動了運營商的積極性,符合網絡建設和網絡應用同步發(fā)展的要求。      對于*等用戶來說,由于通信費用較低,享受到了實惠。另外,由于接入設備可以移動,當氣象觀測站和氣象信息采集點搬遷時設備可隨之遷移并可繼續(xù)使用,可以保護用戶原有投資,適合于氣象采集工作的特點?! ?nbsp;
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