淺談GPRS的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

王 凱

（甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站 甘肅蘭州 730000）

引言

在社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的同時，生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)成為當(dāng)前世界各國所關(guān)注的重點(diǎn)問題之一。在環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)中，需要充分考量污染排放點(diǎn)的實時監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量高低直接影響到后續(xù)的環(huán)境保護(hù)工作成效，所以需要將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器進(jìn)行處理。監(jiān)測點(diǎn)分布較廣，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式無法滿足實際工作需求，通用分組GPRS技術(shù)較為成熟的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在后續(xù)的環(huán)境保護(hù)工作開展提供可靠數(shù)據(jù)支持。由此，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計中GPRS的應(yīng)用研究，為后續(xù)工作開展提供支持。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計，主要是將其分為傳輸網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場機(jī)系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)幾個部分。就先插你掛機(jī)系統(tǒng)來看，包括數(shù)據(jù)采集儀和現(xiàn)場監(jiān)測儀器構(gòu)成，主要是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和傳輸工作[1]。通過與以太網(wǎng)連接，構(gòu)成現(xiàn)場監(jiān)測局域網(wǎng)，選擇特定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)測和傳輸?shù)挠行Э刂啤，F(xiàn)場機(jī)系統(tǒng)有兩種不同組成模式，一種是儀器設(shè)備與傳輸網(wǎng)絡(luò)連接在一起，完整采集數(shù)據(jù)和傳輸，獨(dú)立同上位機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信。這種模式在實際應(yīng)用中效果較為可觀，可以適應(yīng)多種情況，但是監(jiān)測儀器設(shè)備成本較高，通用性不強(qiáng)；第二種模式將數(shù)據(jù)采集儀連接在一起，作為一個獨(dú)立點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)信息，借助網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，成本較低，具有較強(qiáng)的通用性。

基于此，在基于GPRS的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計中，無線闡述網(wǎng)絡(luò)主要是負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸工作，可以在選擇電信運(yùn)營商的GPRS網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸通道，上位機(jī)和現(xiàn)場機(jī)之間的連接，則是借助GPRS實現(xiàn)，可以自動獲得IP地址，確保數(shù)據(jù)信息的安全、高速傳輸。

在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，上位機(jī)在其中所起到的作用十分突出，是負(fù)責(zé)系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)匯總、分析和處理，就有總體控制作用。對于環(huán)境監(jiān)測部門而言，只需要簡單的服務(wù)器即可滿足工作需求，上位機(jī)的應(yīng)用，可以用于監(jiān)控系統(tǒng)軟件編寫，劃分具體職責(zé)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)庫集成管理[2]。

2 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計

2.1 無線數(shù)據(jù)傳輸

在無線數(shù)據(jù)傳輸中，現(xiàn)場機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，主要是依據(jù)TCP/IP協(xié)議通信，在建立數(shù)據(jù)傳輸通道基礎(chǔ)上，確保數(shù)據(jù)傳輸更加安全可靠。在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行中，通過無線Modem撥號連接入網(wǎng)，現(xiàn)場機(jī)和上位機(jī)均可獲得獨(dú)立IP地址，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。在具體應(yīng)用中，為了提升系統(tǒng)可靠性，要求上位機(jī)采用實時在線方式，這樣即便系統(tǒng)連接出現(xiàn)故障問題，同樣可以及時有效的進(jìn)行處理。與此同時，為了可以獲得固定IP，為上位機(jī)使用提供長久保障，可以向運(yùn)營商定期支付費(fèi)用，可以通過隨機(jī)獲取方式連接GPRS網(wǎng)絡(luò)[3]。

VB中的Winsock控件在應(yīng)用中，可以滿足現(xiàn)場機(jī)和上位機(jī)之間的通信連接，通過控件本身監(jiān)聽、連接和響應(yīng)方法，實現(xiàn)IP地質(zhì)之間的有效連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換與傳輸。

2.2 數(shù)據(jù)庫

現(xiàn)場機(jī)和上位機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸中，轉(zhuǎn)換傳輸數(shù)據(jù)的格式，確保系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)后可以進(jìn)行對應(yīng)操作，提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理效率。本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信包選擇ACSII碼字符構(gòu)成，數(shù)據(jù)段類型為4個字節(jié)長度左右的字符組成，不同字符代表數(shù)據(jù)包中不同信息，結(jié)合手段類型進(jìn)行對應(yīng)操作，實現(xiàn)現(xiàn)場機(jī)請求的響應(yīng)。

結(jié)語

綜上所述，在GPRS支持下的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，可以提供網(wǎng)絡(luò)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，改善傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺陷和不足，促使傳輸速度更加快速、安全，有效滿足實際工作需求。

[1]劉堅,陶正蘇,陳德富等.基于GPRS的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[J].自動化儀表,2015,30(2):30-32.

[2]劉卉,汪懋華,王躍宣等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田土壤溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā) [J].吉林大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版）,2016,38(3):604-608.

[3]楊瑞峰,王雄,郭晨霞等.基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[J].電子器件,2017,40(3):760-765.

[4]李秀紅,黃天戍,孫忠富等.基于GPRS/SMS的嵌入式環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[J].吉林大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版）,2017,37(6):1409-1414.

[5]黃明,彭蘇萍,張麗娟等.GIS、SMS/GPRS的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) [J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報,2015,29(7):749-754.

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