厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen CaiMore Communication Technology Co,.Ltd 厦门才茂通信科技有限公司 基于 GPRS 气象信息采集系统 应 用 方 案 厦门才茂通信科技有限公司 厦门市软件园二期望海路19号楼6层 电话：0592-5902655 传真：0592-5975885 邮政编码：361009 网址：www.caimore.com www.caimore.com.cn Email:caimore@caimore.com  版权所有 2003-2009 ----才茂通信 通畅天下---- 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 1 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen CaiMore Communication Technology Co,.Ltd 说明书声明 版权声明： 本使用说明书包含的所有内容均受版权法的保护，未经厦门才茂通信科技有限公司的书 面授权，任何组织和个人不得以任何形式或手段对整个说明书和部分内容进行复制和转 载，并不得以任何形式传播。 商标声明： Caimore和其他才茂商标均为厦门才茂通信科技有限公司的商标。本文档提及的其他所 有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。 注意 由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档 仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。 ALL Right Reserved@Caimore 厦门才茂通信科技有限公司 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 2 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen CaiMore Communication Technology Co,.Ltd 摘要：本文提供了一种基于 GPRS 网络的气象信息采集系统原理和实现方案，简要介绍了 GPRS 技术的基本知识，描述了 GPRS 无线传输应用于气象信息采集系统的实现方法。通过实际应用，获得 了理想的效果. 关键词：GPRS；DTU；Internet；气象； 一、项目背景 气象信息采集系统利用实时采集的气象资料，对末来一定时段内的气象情况作出较为精确的预测和 报警，包括进行短期的降雨预报、中期降水预报和洪水的预警预报，是防汛工作中非常重要的环节。 某省气象局气象信息的采集由各气象观测站利用气象采集设备自动完成采集，通过 DDN 或者电 话线向气象中心传送气象数据，气象局利用气象信息处理程序对各气象观测站采集的气象数据进行 加工处理和分析，进而可对短期的降雨和中期降水进行预报，并通过防汛系统向防汛办报送资料， 为洪水预报和防汛提供可靠的决策支持。 目前，某省气象局现已在全省范围内建立了300多个气象观测信息采集点，各气象采集点按照设定的 时间间隔采集区域内的各种气象信息资料，包括温度、气压、湿度等，测量结果通过 DDN 或者 PSTN 电话线向气象中心传送气象数据。采用 DDN 可充分保证数据传输畅通，完整，但缺点是月租费太高； 采用 PSTN 电话线传输数据，按时间计费，费用也不便宜。 目前，该省气象局正考虑建立 GPRS 气象信息采集数据传输系统试点。在试点中选择20多个气象采集 点，采用 GPRS 无线数据通信方式传输气象资料。在试点中，各气象采集点通过 GRPS 与中心站主机 保持实时连接，自动观测设备将获得的气象信息通过 GPRS 传给气象中心主机，气象中心主机对信息 进行处理，形成气象预报信息。 二、GPRS 方案的优势 中国移动 GPRS 系统可提供广域的无线 IP 连接。在移动通信公司的 GPRS 业务平台上构建气象信息采 集传输系统，实现气象信息采集点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低 建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。经过比较分析，我们选择中国移动的 GPRS 系统作 为气象信息采集传输系统的数据通信平台。 1、覆盖范围。构建气象信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制， 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 3 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen CaiMore Communication Technology Co,.Ltd 能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于气象信息采集点数量众多，分布在全省范围内，部分 气象信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。 另外，还必须考虑今后系统扩充的可能，必须具有良好的可扩展性。由于目前 GPRS 已覆盖省内绝大 部分地区，能够满足气象信息采集传输系统对覆盖范围的要求。 2、数据传输速率高。每个气象信息采集点每次数据传输量在10Kbps 之内，目前 GPRS 实际数据传输 速率在40Kbps 左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。 3、系统的传输容量大。气象中心站要和每一个气象信息采集点实现实时连接。由于气象信息采集点 数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而 GPRS 技术能很好地满足传输突发性数据的需 要。 4、通信费用低。采用传统的有线方式建立气象信息采集传输系统，必须租用专线或电话线进行连接。 由于气象信息采集点必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很小（在几 K 至10K 之间） ，线路资源利用率很低，平均每一个气象信息采集点每月的线路费用为800～1200元。而如果 采用 GPRS 通信方式，由于 GPRS 采用按数据流量计费的方式，资源利用率高，月通信费用将在200 元之内。 5、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于 GPRS 具有实时在线特性，系统无时延， 可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。 三、解决方案介绍 （一）系统结构 1、气象信息采集点：采用厦门才茂的 GPRS 无线数据采集传输终端，通过 RS232串口与计算机相连， 接入移动公司为气象局提供的专用的 GPRS 网络。气象信息采集点的计算机运行系统软件和应用软 件。网络对气象信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制，可以随时增减。可以满足山区、偏 远地区和跨地区接入的需求。 2、气象中心站：采用省移动通信公司提供的 DDN 专线，与 GPRS 网络相连。由于 DDN 专线可提供较 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 4 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen CaiMore Communication Technology Co,.Ltd 高的带宽，当气象信息采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。 3、GPRS 传输 气象站采用移动提供的线路和接口。各气象信息采集点使用移动通信公司统一的 STK 卡，同时气 象中心对各点进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。气象信息采集点使用的 STK 卡只能用 于与气象信息采集系统的数据通信功能。各气象信息采集点运行原有的系统软件和应用软件，支持 24小时实时在线，实现气象信息采集点24小时传送采集的气象信息数据。 凡省级气象局授权的气象信息采集点均可以使用本系统： 1、气象信息采集点必须使用移动统一的 STK 卡，用户使用本卡只能用于与气象站数据通信功能。 2、使用的终端设备用飞旗科技提供的 GPRS 移动终端设备。 3、用户登记：符合省级气象局的规定。 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 5 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen CaiMore Communication Technology Co,.Ltd （二）产品特性 气象信息采集传输系统采用厦门才茂通信技术有限公司 CM3150P GPRS DTU。CM3150P GPRS DTU 采用 ARM9 高性能工业级嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台,超大内存,内嵌自主知 识产权的 TCP/IP 协议栈。为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专 用网络。针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。 同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。公司产品已广泛应用于金融， 水利，环保，电力，邮政，气象等行业。 无线参数: 支持 EGSM900/GSM1800 无线网络 GPRS multi-slot class 10 编码方案：CS1~CS4 符合 SMG31bis 技术规范 Compliant to GSM phase 2/2+ 支持数据、语音、短信和传真 硬件系统: CPU:工业级 ARM9 CPU，200MPS,16K Dcache，16K Icache(业内最高级 CPU) FLASH：8MB（可扩展至 32MB）(业内最大内存容量) SDRAM：64MB（可扩展至 256MB） 接口： 1 个 RS232 串口。串口速率 110~230400bits/s 指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。 天线接口：标准 SMA 阴头天线接口，特性阻抗 50 欧。 SIM 卡接口：3V/5V 标准的推杆式用户卡接口。 电源接口：标准的 3 芯火车头电源插座。 语音接口：标准的耳机麦克风接口。 供电： 外接电源：DC 9V 500mA 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 6 电