摘 要：水情测报是水库防洪的基础工作，运用GPRS技术的水情自动测报系统，能够为防洪调度提供快捷、准确的水情数据，能够提高洪水预报的精确度，为实现科学防洪调度提供了技术支持，是一项成效显著的非工程型防汛措施，具有明显的技术优势。
关键词：GPRS技术；水情测报；应用
一、前言
水情、雨情数据是水利部门在防汛决策过程中的重要依据，因此，水利部门的防汛决策是否科学合理，关键取决于能否及时、完整、准确地获取本区域内各水情、雨情测点的数据。这就要求水情信息传输具有稳定可靠、功能完备、易于维护等特点。在建设水情自动测报系统中，数据远程传输是必不可少的环节。实现远程数据传输的通信手段已经有许多种了，它们主要是：超短波通讯、短波通讯、有线PSTN通信、GSM通信、CDMA、光纤通信以及卫星通讯(含多种卫星通道)等。中国移动GPRS网络已经进入了商业化实用阶段，为我们提供了利用国家公网传输水情数据的又一种方法。目前，基于GPRS的远程数据服务系统，广泛应用于市政设施、气象、环保、水利、交通等，具有建设成本和运行维护费用低的特点。
二、GPRS技术概述
1.GPRS应用原理
GPRS (General PacketRadioService)通用分组无线业务是一种基于数据包的无线通讯服务。理论上它将使得通讯速率从56Kbps一直上升到114Kbps，且支持计算机和移动用户的持续连接。GPRS是基于GSM网络的，被称为2.5代移动通信技术，它将无线通信与Internet紧密结合。GPRS作为一种高速、高效、经济的无线系统，具有网络覆盖范围广、数据带宽宽、适应性强、计价按数据流量计算、实时在线的优点，特别适用于间断的、突发性的或频繁的数据传输，也适用于偶尔的大量数据传输，完全满足数据采集及监控的双向数据信息传输。随着GPRS技术在移动通信领域的发展,已能够实际应用到许多需要无线数据传输的领域，也为数据采集传输及监控提供了一种新的数据传输通讯方式。在理论上，GPRS数据包通讯服务的花费比电路交换服务所花的费用要少，其通信信道是共享的，仅在需要的时候才有数据包传输产生，因此比使用专用的连接要节省很多资源。GPRS移动用户可以随时访问自己的虚拟专用网络(VPN)，而不是每次都需要拨号上网，从而为用户提供更加简单的应用服务。
GPRS是按GSM标准定义的封包交换协议，可快速接入数据网络。它在移动终端和网络之间实现了“永远在线”的连接，网络容量只有在实际进行传输时才被占用。GPRS的实际速度典型值比理论速度慢，介乎14.4~43.2kbps(上下行非对称速率)左右。
2.GPRS传输数据的特点
(1)GPRS是分组交换技术，具有“高速”的优点。
(2)GPRS还有""在线""的特点，即用户随时与网络保持联系。有数据传送时就在无线信道上发送和接受数据，没有数据传送，终端就进入一种""准休眠""状态，释放所用的无线频道给其他用户使用，这时网络与用户之间还保持一种逻辑上的连接，当用户再次传送时，立即向网络请求无线频道用来传送数据。
(3)GPRS数据传输是双向的，且可以传输批量数据，对水文应用来说还可以实现固态存储数据无线下载，这一个特点是超短波、GSM短信、PSTN以及卫星通信所不能替代的。
三、GPRS技术水情自动测报系统的功能
GPRS技术水情自动测报系统，是应用遥测、通讯、网络技术、计算机技术，实时地完成区域内降水量、水位、流量等水文数据自动采集、传输和处理的信息系统。雨水情数据传输至区域监控中心，监控中心计算机系统对雨水情数据自动接收并处理。水利调度根据自测报系统数据进行适时科学的防洪调度。它是有效解决洪水预报、防洪调度及水资源合理利用的先进手段。它综合了水文、电子、电信、传感器和计算机等多学科的有关最新成果，用于水文测量和计算，提高了水情测报速度和洪水预报精度，改变了以往仅靠人工测量水情数据的落后状况，扩大了水情测报范围，对水利工程安全度汛发挥重大作用。水情自动测报系统是提高水利工程防洪标准，做好防洪抗旱工作的非工程性措施。
GPRS技术水情自动测报系统具有：自动采集降雨、水位、流量数据，定时自报式传输，向中心站发送当前的水位、雨量、流量等数据，功耗低，适合太阳能电池，设备结构简单、维护方便，可以实现无人值守情况下正常运行。
四、GPRS技术水情自动测报系统运行模式
(1)GPRS远程数据服务系统组成
GPRS远程数据服务系统由远程终端单元(RTU)、GPRS网络、通信中心、监控中心组成。
GPRS数据终端：为全自动智能远程数据采集终端，由传感器、RTU(多数RTU和GPRS通讯模块制成一体)两部分组成，完成环境数据的采集、处理和传输。采取多种方式通过GPRS网络主动与中心服务器建立TCP或UDP连接，然后向中心服务器传输数据或图像。
GPRS网络和中心服务器：GPRS网络与中心服务器等无需我们建设，接入Internet公网的计算机担当，完成TCP链路建立维护，数据接收存储监控。
监控中心：安设中心计算机系统作为监控中心，利用Internet接收远程终端采集器通过GPRS网络传输的实时数据，并整理收集储存。监控中心的计算机软件应具备以下特点：
功能分类清晰：该软件要把日常使用的雨量分布监视图、遥测站工作情况表、雨量报表和水情报汛等功能作为一般应用，而用于水文信息的数据下载和转贮功能放在高级应用中，即达到程序使用的安全可靠，也为值班人员提供方便。
安全防护措施到位：因程序运行在公网计算机上，为保证与水情内网的正常通讯和访问隔离，专设路由器访问的单向机制，保障程序运行的高效、可靠。
遥测站工作状态显示：能反映出各站最后上报时间、参数，以判定各各站正常与否。可以单站查询历史数据来报情况，掌握更多信息。
图表查看与打印：在平时值班，查看降水量分布图、设备通讯情况、可以生成时段雨量报表、多日雨量报表、月雨量报表等，能够打印成果。
(2)系统工作流程
系统的运作基于客户/服务器组网模式，多个终端分别监测多个不同位置，通过GPRS数据通道将信息传送至中心服务器，中心服务器同时接收各个终端的图像或数据信息进行图像显示储存或数据处理分析，同时中心服务器通过网络对GPRS数据终端进行远程通断控制。监控中心计算机系统自动接收远程终端采集器通过GPRS网络传输的实时数据，并整理收集储存，为防洪调度提供准确的数据依据。流程中无需担心通信中心数据丢失，远程终端单元同时向2个以上的通讯中心服务器发送数据，服务器保存着采集的数据并可以随时被监控中心调用。
五、GPRS技术水情自动测报系统的特点和优势
GPRS技术水情自动测报系统具有移动GPRS无线通信的远程数据采集方式的可靠性，且建设成本及运行维护费用低，实现了数据自动采集，无线传输，数据深加工处理，解决了人工观测慢，电话线路中断，人工计算和洪水预报费时费工等问题，既快捷，又提高了数据的准确和预报的精度。同时，作为各级防汛部门，能够同时接收基层工程的雨、水情信息，以便及时地进行决策指挥。建设防汛GPRS技术水情自动测报系统，及时采集水情数据、加强洪水预报，对实现水利工程科学的防洪调度，减少洪灾损失具有十分重要的意义。
