GSM短信技术在雨水情信息系统中的应用

郭瑞文

(菏泽市闫潭灌区水利管理处 274000)

随着电子技术的飞速发展，水利信息网及报汛数传仪运行以来，微电子、通信、计算机及网络等技术在水文信息收集、处理等方面得到广泛应用，在防汛水文测报工作中发挥了重要作用，提高了水情信息采集、传输自动化水平。但是出现各种水文现象及出现计算机故障是随机的，值班人员时时在机房监控浪费了大量的人力和物力，无法实现水雨情的远程即时查询，不能适应防灾减灾对水文信息快速传输的要求。为了解决上述问题，利用GSM与计算机技术研制开发了GSM短信雨水情报检索、网络监控、远程处理系统。该系统是利用GSM短信息系统进行数据传输，完成对水雨情情报检索、远程发报、计算机网络监控、来报监控处理、错报处理警告等任务。

1 系统组成

该系统是利用单片机组成的监控系统，通过GSM网络以短信的形式完成远程数据传输，即在传统的单片机系统中增加支持短信消息、数据通信等业务的GSM模块，结合单片机系统通过串行通信接口，实现数据的远程无线传输。

该系统由远程移动设备、主站设备两部分组成。远程移动设备为移动手机，主站设备为安装在中心机房的带移动通信功能的装置设备。

1.1 主站设备

主站设备由一台装有监控软件的PC机和移动通信装置组成，移动通信装置与PC通过串口连接。主站监控软件可以管理整个系统的所有设备。

1.2 工作原理

主控中心通过串口与一个内置了GSM模块的设备相连接，读取GSM设备接收的短信获得远端传来的数据，并把监控软件监测的数据通过GSM设备发送到远程值班手机。远程值班手机通过GSM短信发送数据到主控中心GSM设备。系统工作原理见图1。

2 系统功能编程实现

该系统以VB6.0为开发平台，应用了功能强大的SQL Server 7.0构建数据库，采用先进控件、科学的计算方法，使系统的结构更合理、人机对话更简单。系统计算速度快捷，具有很好的伸缩性，可以在Windows 95/98、Windows NT、windows2000等各种不同的操作系统下运行。

2.1 计算机网络监控

图1 系统工作原理示意图

为实时掌握局域网内部计算机及与远程计算机的连接状态，确保网络畅通，局域网管理者必须利用实时监测程序监测局域网内部计算机与远程计算机。同时为保证局域网的稳定，实时监测程序不能占用过多的资源，主控软件采用了网络用户比较常用的“Ping”指令。通过调用API函数，利用Ping指令向指定计算机(IP地址)发送一个请求(IP包)，根据返回应答时间来判断网络是否正常，如不正常，主控软件通过串口调用GSM发送模块，通知远程值班人员。

2.2 UPS电源监控

一台UPS同时可以对网络上多台计算机提供安全保护，当出现故障时可及时安全关闭系统，保存应用程序数据，安全关闭UPS等。为防止市电意外停电对设备造成的损坏，系统可对局域网内任一一台UPS电源进行监控，如有异常，主控软件调用GSM发送模块，同时通知远程值班人员。

2.3 情报监控与处理

主控软件对数传仪、手机传来情报进行实时监控、自动纠错过滤，将正确情报生成可向省局自动传输的文件;不能纠错则以短信方式向远程值班手机报警输出，值班人员纠正错误后，可通过手机回发。

2.4 情报检索

值班人员通过手机短信方式将查询请求发送到GSM接收设备，主控软件从接收设备读取数据后，根据检索条件对SQL数据库的水雨情报信息进行检索，检索结果通过GSM短信发送给值班人员手机。

2.5 远程情报传输

当电话线路或数传仪出现故障时，雨量站、墒情站、水情站、值班人员可通过GSM短信方式向主控中心GSM设备发送情报短信。

2.6 情报短信群发

当某一日有降水，主控软件将根据检索条件对数据库进行检索，检索结果通过GSM设备传输到预订该信息的每一部手机。

3 功能模块介绍及使用说明

当启动此程序时，它在后台运行，它的通讯口是自动开启的，启动界面见图2。

图2 启动界面

3.1 数据库连接

该系统以VB6为开发平台，应用了功能强大的SQL Server 7.0构建数据库，以ADO方式远程访问数据库。首先在SQL Server 7.0服务器上建立用户名及用户密码，然后测试连接校验信息(见图3)。

图3 连接界面

3.2 初始化参数设置

初始化参数设置界面见图4。

图4 初始化设置界面

3.2.1 值班手机号码

值班手机号码为远程值班人员手机号码，如出现电源、网络、情报错误，该系统将发送短信通知值班人员。

3.2.2 监控数据文件名及路径

该设置为监控数传仪传输的报文文件路径，该软件每5分种监测一次数传仪传输的报文文件，如有报文错(如多余空格，站号、时间错等)，则将错报内容以短信方式通知值班人员，同时将正确报文写入向省局自动传输的c:sqcslr.txt文件中。

3.2.3 监控网络服务器地址

该设置为局域网内的任一一台微机或服务器的IP地址。该软件每5分种以“Ping”的方式向该IP地址发送一个IP包，根据返回应答时间来判断网络是否正常，如不正常，调用GSM发送模块，通知远程值班人员。

3.2.4 监控电源路径及文件名

该文件为UPS电源监控软件形成的LOG文件，通过监测该文件，该系统可对局域网内任一一台UPS电源运行情况进行监控，如有异常，调用GSM发送模块，同时通知远程值班人员。

3.2.5 雨情定时发送时间

该时间为降水之日雨量群发功能发送时间，格式为时分秒。

3.3 雨情定时报送

为预设雨情定时报送的手机号码输入修改模块(见图5)。

图5 手机号码输入界面

3.4 端口设置

点击菜单“端口设置”—“设置串口”选择您需要连接的串口，其他设置使用默认即可;点击菜单“设置”—“打开串口”开启串口。

图6 通信端口设置界面

4 手机报汛、查询功能说明(仅限GSM手机)

4.1 手机报汛

当电话线路或数传仪出现故障时，雨量站、墒情站、水情站、值班人员可通过GSM短信方式向主控中心GSM设备发送情报短信。

短信格式为9＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊z，9为报文标志，z为结束标志。字母“a”代表“(”，字母“b”代表“)”，报文组间中间不用空格间格，由软件自动处理。

4.2 降雨、水情查询

通过手机短信方式对降雨、水情进行查询。

雨情查询:短信格式为1＊＊z，1为查询雨情标志，z为结束标志。＊＊为查询的天数，如“02”代表2天。

水情查询:短信格式为2＊＊z，2为查询水情标志，z为结束标志。＊＊为查询的天数，如“02”代表2天。因水情数据较长，短信不能容纳，该功能受到限制。

5 结论

本系统依托全省水雨情信息采集系统和水利信息网系统，利用GSM短信技术，用手机短信方式进行数据传输，具有对水雨情情报检索、远程发报、计算机网络监控、来报监控处理、错报处理警告等功能。该系统在山东省各市水文局投入运行以来，以其快捷方便、费用低廉的特点，得到全省水文系统的肯定和赞扬。该系统的开发运行，提高了水雨情信息采集、传输的自动化水平，实现了水雨情信息的远程即时查询，在第一时间以手机短信的方式为各级政府防汛抗旱决策提供科学、可靠的依据。该系统同时改变了传统的水情值班方式，在值班室值班的水情人员可以投入到其他工作中去。

1 Schiller Jochen.GSM无线网络规划与优化移动通讯［M］.北京:高等教育出版社，2004.

2 李晓黎，张巍.Visual Basic+SQL Server数据库应用系统开发与实例［M］.北京:人民邮电出版社，2003.

3 求是科技，仵浩，齐燕杰，宋文超，等.Visual Basic串口通信工程开发实例导航［M］.北京:人民邮电出版社，2003.