水雨情处理机（精选4篇）
水雨情处理机 篇1
水雨情处理机的主要功能包含三个:(1)远程通信;(2)数据存储;(3)Web服务。
(1)远程通信:为处理机和各个通信站点提供通信接口,系统采用GSM短信方式进行水雨情数据的接收和控制命令的发送;
(2)数据存储:将各个采集终端报送的水雨情数据、站点信息,存储到FLASh中;
(3)Web服务:提供人机交互的接口,包括:站点管理、水雨情信息调用、用户管理等。
1 系统软硬件结构体系
1.1 硬件平台建立
系统的硬件结构如图2所示。主要包含MCU、外部接口和存储芯片。
MCU:处理机采用88E6128处理器,该处理器内嵌ARM946的CPU核,最高的工作频率可达到150 MHz,芯片集成了SDRAM和Flash存储控制器,支持uCLinux操作系统。
接口部分:开发板提供两路RS232串口,一路连接GSM Modem,用于通讯;另一路为开发、调试和维护接口。系统通过1路10/100 M以太网口接入Internet网络,实现用户远程访问和控制。
存储部分:由于系统需要存储近期的水雨情数据和支持操作系统的正常运行,系统的FALSH分为两个部分:2M用于存储内核和根文件系统,30M用于存储水雨情数据。系统外接SDRAM作为内存。
1.2 软件平台建立
uClinux适用于没有虚拟内存和MMU的处理器。它是在标准化Linux的基础上进行了适当的剪切和优化,形成的一个高度优化的、代码紧凑的嵌入式Linux。uClinux几乎可以使用所有Linux的API函数,具有体积小、稳定、良好的移植性能、优秀的网络功能和完备的对各种文件系统的支持等优点[2]。下面对系统的uClinux的移植和配置进行介绍。
处理机中运行的uClinux操作系统源代码可从网站www.uClinux.org下载,要使uClinux在处理机上运行,还需要根据相应的硬件构成对源代码进行修改[3]。我们将处理机的硬件设置写进一个包myboard_sp.tar.gz,作为一个补丁加入uClinux中。
在开发板上移植uClinux系统,系统提供了两种启动运行方式,一种上电时是将映像文件下载SDRAM里面运行,另一种是把压缩的内核映像预先烧写在Flash中,上电再搬到SDRAM中运行[4]。
2 关键技术的实现
现在已经建立好硬件和软件的开发平台,对于应用程序开发,如图3所示,主要分为三个模块:远程通信,用于接收水雨情信息和发送控制命令;存储服务,存储水雨情信息和各个站点的信息;Web服务,提供人机交互的接口。
2.1 短信的收发
考虑到简单实用以及低成本,系统采用的是GSM短信方式与遥测终端进行通信。Modem采用华为EM310 GPRS TCP/IP MODEM 模块。由于Modem和处理机的串口接法相同,所以使用时,用串口交叉线将Modem和处理机的串口相连[5]。处理机通过向串口AT指令并监控串口返回数据实现短信的收发。
用发送命令时,先发送“AT+CMGF=1”,设置短信模式文本模式,接着发送“AT+CMGS=***********”,“***********”代表接收号码,紧接着发送短信内容,并以Ctrl+Z结束,该组合键ASCII码为x1a,每次发送之后监听串口,以确认是否发送成功。接收水雨情数据时,串口监听进程每隔一段时间向串口发送“AT+CMGL="ALL"”,以检测是否有短信,短信接收到之后,将各种信息按照要求格式提取,再交给数据存储服务。所有的AT指令均要以换行符“”结尾[6]。
2.2 信息的存储服务
由于uClinux默认的根文件系统是只读的romfs,不能动态地写数据。为了满足对水雨情信息、站点信息以及用户信息的管理,必须提供一种解决动态存储数据的方案。系统在根文件系统下挂载一个EXT2文件系统,其对应的物理设备是采用MTD控制的FALSH。
MTD驱动程序是在Linux下专门为嵌入式环境开发的一类的驱动程序,使用MTD的主要优点在于MTD是专门基于闪存设备所设计的,所以它们通常有更好的支持、更好的管理和基于扇区的擦除和读写操作更好的接口[7]。
实现MTD设备挂载,就可以利用它提供的读写函数对flash进行读写操作,如同操作文件一样方便。需要保存的信息如表1所示。
2.3 Web服务
嵌入式的Web服务器不能对系统的资源占有量太大,同时又要实现系统所需的各种功能,例如远程控制、访问等。这里我们选择的是GoAhead websever。GoAhead是一款非常适合嵌入式的Webserver,免费且开源、体积小,支持多种方法编写动态页面,包括asp过程、GoForms过程和embedded JavaScript。下面介绍GoAhead在uCLinux下的移植过程[8]。
2.3.1 GoAhead服务器的移植
1)修改main.c中的fork函数为vfork:
uclinux仅支持vfork 。
2)删除uemf.h中对timeval的定义:
uClinux中已经对timeval进行了定义。
3)删除misc.c中对strnlen的定义:
uClinux在/user/include/string.h中定义过。
4)对Makefile文件的修改:
LINUX目录下Makefile文件是针对标准Linux系统所写的,需要做适当的修改以使编译后适合uClinux系统。目标板为ARM系统,要使用arm-elf交叉编译器,因此Makefile文件的开始部分要定义如下变量:
定义上面的变量之后,将连接标志修改如下:
至此,GoAhead源文件和Makefile文件已经修改完毕,通过编译得到目标系统的目标文件,将目标文件和文件系统一起下载到开发板上,就可以运行GoAhead Webserver。
2.3.2 用户管理的实现
最理想远程管理的是可以实现多个用户多个安全级别的管理,服务器可以识别用户输入的用户名和密码,然后给予用户相应的服务。GoAhead的用户信息管理是基于一个叫umconfig.txt的文本文件,文件中包含了表Users、Groups、Access三个表。表的内容如表2所示。
为了避免对umconfig.txt频繁操作,我们在内存中用数据库虚拟一个伪数据库,将修改的用户信息数据添加到伪数据库中,以后的操作都在伪数据库上进行,操作结束以后再把信息添加至umconfig.txt中。
用户管理页面的设计包含了用户和用户组的创建页面、删除页面,服务器提供一种叫GoForm的过程用来响应用户输入以更新系统设置或者执行特定的动作。GoForm过程运行在内存中,通过与服务器共享地址空间的方式处理请求,他会自动对所有post请求译码翻译,所以GoForm数据的提交都是采用的post方式。
比如,当需要添加一个新的用户时,登录到adduser.asp,添加信息输入完成以后,页面调用在main函数中注册并且定义的函数FormAdduser()函数,开始添加用户的操作,当输入符合规范时,函数会调用umAddUser()把要添加的信息添加到伪数据库中去,如果没有把信息添加到umconfig.txt中,当服务器关闭以后数据会丢失,所以我们还需要调用umcommit()函数把数据添加到config.txt中保存。
2.3.3 远程访问和控制的实现[9]
远程访问包括了对水情、雨情以及站点数据的查询,远程控制包括了站点的添加,站点的删除,站点信息的配置。同样,类似于用户管理,雨情、水情以及站点的信息都是基于stationconfig.txt来管理的,利用结构体虚拟一个伪数据库作为中间层,数据的添加、删除和修改都是直接对伪数据库进行操作的,最后操作完毕以后,则可调用相应的接口函数对stationconfig.txt进行操作。
页面的设计同样运用了GoForm过程和ASP,在ASP页面中需要用户或者系统自定义的配置文件生成动态页面,创建函数定义和使用的过程是:
1)页面的设计:在创建页面的过程中如果需要生成动态页面,如查询当前某个站点的数据信息,则在需要创建函数的地方用如下格式加入:<%(getstation_state())%> ,此函数需要定义并在系统启动时向webserver注册。
2)创建函数定义:一个标准的函数创建如下:int aspgetstation_station(int eid,webs_t wp,char_t *path,char_t *query)前面两个为页面参数,不能改动。
3)注册创建函数:websaspDefine(T(“getstation_state”),aspgetstation_state)使用此函数注册后,如果asp页面出现了<%(getstation_state())%>,webserver就会调用aspgetstation_state()来输出页面。
3 总结
本论文针对水雨情监测系统上层服务器价格昂贵、稳定性差的缺点,设计了一种基于uClinux的水雨情处理机,并详细介绍了其硬件和软件的实现。本处理机具有稳定、专用、价格低等优势,具有较大的工程应用价值和市场价值。
摘要：现有的水雨情监测系统的上层服务器大部分基于Windows操作系统和SQL Server数据库,不仅价格昂贵,同时可靠性也差。设计了一种基于uClinux的水雨情处理机,能够实现水雨情数据的存储、远程传输及遥测终端的管理。同时采用轻量级的GoAhead作为嵌入式Web服务器,可实现用户对水雨情处理机的远程控制和访问。uClinux和GoAhead都是开源代码,可大大降低软件成本,同时也提高了稳定性。
关键词：水雨情处理机,嵌入式操作系统,网页服务
参考文献
[1]邵明伟,王素珍.基于ARM的城市供水站分布式监控系统.www.mcuol.com/Tech/107/35103.htm.(2010-07-20)[2011-05-19]
[2]周立功,等.深入浅出ARM7.北京:北京航空航天大学出版社,2005:11—15
[3]赵刚,等.32位ARM嵌入式系统.北京:电子工业出版社,2008:184—193
[4]陈军,徐亚庆.加快嵌入式Linux系统启动速度的方法及应用.后勤工程学院学报,2005;23(3):54—58
[5]薛小玲,刘志群,贾俊荣.单片机接口模块应用与开发实例详解.北京:北京航空航天出版社,2010:8—13
[6]华为.EM310无线模块AT命令手册.2009;05:141—170
[7]赵巧宁,傅丰林.嵌入式linux系统下闪存设备驱动程序设计.电子科技,2007;21(2):59—62
[8]左明文,张剑英.基于GoAhead嵌入式Web服务器的应用软件设计.中国新通信(技术版),2006;8(17):37—40
[9] Dreamliner.利用GoAhead构建嵌入式web应用.http://kb.cn-blogs.com/page/47162.(2009-05-31)[2011-06-20]
水雨情处理机 篇2
乐昌峡水利枢纽位于广东省韶关市乐昌市境内,北江支流武江乐昌峡河段内,坝址位于塘角火车站附近,下距乐昌市约14 km、韶关市81.4 km,水库集水面积4 988 km2。
乐昌峡水利枢纽工程主要由碾压混凝土拦河大坝、引水系统及发电厂房等建筑物组成。坝顶长度为265.0 m,坝顶高程为164.0 m(珠基),最大坝高为86.0 m。溢流坝共5孔,每孔净宽12 m,过水总净宽60 m,堰顶高程136.0 m。
乐昌峡水利枢纽总库容为3.392亿m3,电站装机容量为120.0 MW。枢纽为Ⅱ等大(2)型工程,设计工期为4年。
乐昌峡水利枢纽工程建成后,可使乐昌市的防洪标准从目前的10 a一遇提高到50 a一遇,联合浈江湾头水利枢纽共同运用,将使韶关市区防洪标准从目前的20 a一遇提高到100 a一遇,防洪效益显著。同时还具发电、灌溉和航运等综合效益,对广东省经济社会持续、协调、健康发展具有积极的促进作用。
2 自动测报系统总体方案
乐昌峡水利枢纽水雨情自动测报系统结构如图1所示,主要由终端采集系统、通信值守软件、数据发布与查询软件3大部分组成。终端采集系统采用C/S结构,遥测站终端将实时采集到的水位、雨量等数据通过GPRS/SMS通信方式将数据传送到水情中心。其中GPRS信道以UDP或TCP数据包形式通过移动通信网络(GPRS网络)传送,GSM信道则以短信数据包形式传送。终端首选GPRS方式传送数据,如不成功则通过短信方式传送。通信值守软件将接收到的原始数据经过一定的处理后,将数据写入Web服务器的SQL-Server数据库中。数据发布与查询软件是基于网页的B/S结构的WebGIS查询系统,本地局域网上的机器和连接互联网的机器可通过Web服务器对水雨情信息进行浏览、查询。
本遥测系统规模主要由1个中心站、30个雨量遥测站、6个水位雨量遥测站组成,其中湖南临武县有雨量遥测站4个、水位雨量遥测站1个,宜章县有雨量遥测站10个、水位雨量遥测站1个,韶关乐昌市有雨量遥测站16个、水位雨量遥测站4个,其规模可扩充。
3 终端采集系统
数据采集主要由遥测终端完成,其工作流程为:
(1)当遥测终端不工作时,处于休眠状态,微电流守候;
(2)当事件(水位、雨量)变化、定时时间到或接收到中心站指令时,设备自动启动工作;
(3)自动采集的水位、雨量数据经数字化处理后,按一定的存贮格式存入现场固态存贮器,供现场和远程调用;
(4)根据预先设定的数据传输方式(定时/加报)、时间间隔及接收的查询指令进行数据编码,发送数据;
(5)人工置入报汛信息,经数据编码后发送。
4 通信值守软件和数据库
4.1 通信值守程序
通信值守数据接收程序主要完成以下功能:
(1)实时接收水位、雨量、气象数据,并整理入库;
(2)系统测站运行参数设置,中心通信运行参数设置;
(3)远程提取终端测站固态存贮器数据,本地整理测站运行数据;
(4)当前数据统计,人工置数接收。
通信值守程序的主界面主要有显示、菜单和状态栏3部分。
显示部分每3 s刷新一次,分为实时雨量和水位数据两项,实时数据显示测站通过自报方式自动发送到中心的雨量、水位和电压数据。实时雨量数据项包括时电压值、雨量累计值、日雨量、时段雨量、每5 min雨量。雨量累计值表示自安装之日起的降雨总量,日雨量、时段雨量表示时间项以后1 h内降雨总量。
实时水位数据项包括时电压值、每5 min水位值。
加报数据以红颜色显示,一般时段数据以黑颜色显示,测试数据以蓝颜色显示(测试数据不入后台数据库)。
菜单主要提供系统参数设置(远程、本地和远程GPRS等参数配置)、固态数据提取(远程和本地固态数据提取)、人工置数、原始数据显示(此选项主要查看原始数据的情况,用于系统故障诊断使用)、当前数据统计(当前数据统计提供查询时间之前1 h以内测站数据到达情况的统计)、帮助等项目。
状态栏显示最新数据到达中心站的时间和数据添加SQL-Server数据库的时间。
本中心站系统为长期值守程序,不能退出。若强行退出,系统会在2 min内自动重新启动,从而保证数据的正常接收。
4.2 数据库
数据库采用SQL-Server数据库,分历史和实时数据表两种,实时数据表中保存最近12个月的数据,其它的数据保存在历史数据表里。具体用户表包括:实时雨量表PRN、实时水位表PWT、实时气象表PWR、测站属性表CONFIG、历史雨量表HRN、历史水位表HWT、历史气象表HWR和人工电报表MD表。
雨量表包括历史与实时两种雨量表,两种表结构是相同的,实时表中保留的数据是1 a内的数据,历史表中保存1 a前的数据,这种设计方式的优点是增加系统运行速度,历史雨量表的名称为“HRN”,实时雨量表名为“PRN”。
水位表保留的数据格式和雨量表一样,历史水位表的名称为“HWT”,实时水位表名为“PWT”。
5 数据发布与查询软件
数据发布使用IIS作为网站的发布软件,查询软件是基于网页的B/S结构的水雨情WebGIS查询系统,数据库连接的是中心站水雨情Web服务器的SQL-Server数据库。用户通过点击http://www.gdsw gov.cn:12000/主页上的地图即可进入水雨情WebGIS系统。
与同类产品相比,主要创新点如下:
(1)加载速度快
大多数水雨情监测系统常采用栅格图(地图)为背景,在其上显示水雨情信息,打开网页时加载底图速度极慢,站点多时数据密密麻麻,信息易重叠;少数系统采用矢量图形式,需要WebGIS平台和地理信息数据库的支持,客户端需事先安装插件,也可运行时自动下载Java Applet或ActiveX控件,加载地图显示的过程比较复杂;本系统未使用任何图片和地理信息数据库,也不需要WebGIS平台支持,全部采用纯网页代码(VML结合脚本语言)编写,无需其他组件,不存在加载地图显示的复杂过程,图形的绘制在客户端完成,减轻了服务器的工作负荷,不仅提高了开发的进度,也增强了整个系统的稳定性。
(2)同样具备WebGIS功能
本系统没有WebGIS平台和地理信息数据库的支持,同样具备WebGIS功能。
图层控制:分层显示是本系统最大的优点,不同类型的地图对象分布在各自的图层上,当站点比较多时,可以利用图层管理对任意图层进行显示或隐藏,使需查看的信息不会太拥挤。
地图漫游:对地图进行漫游浏览,在地图窗口内按住鼠标左键不放,拖动鼠标,窗口内的地图跟随移动,使地图上当前窗口范围外的内容进入屏幕视野范围。
因本系统中地图放大缩小功能实用意义不大,故未实现。
(3)基本信息任意查询
查询站网布设状况:查询监测站点相关信息,在地图窗口把鼠标移近测站空间点位置,即可以查询到测站代码、名称、布设位置、设置时间,以及历史洪水(最高水位和流量等)。
查询流域河流分布状况:查询任一河流相关信息,在地图窗口把鼠标移近任一河流位置,即可以查询到流域面积、河长、平均坡降等。
(4)实时水雨情监测
实时水雨情信息已显示在图上。要查看过去水位变化趋势,只需点击水位站名,立即在点击处弹出绘制的24 h水位过程线图;要查看当日逐时降水变化,只需点击雨量站名,立即弹出绘制的逐时降水柱状图,二者都可随时间改变。而同类产品中的水位过程线图和降水柱状图通常先生成图片再显示,存在图片下载过程。
(5)水雨情信息查询
按鼠标右键,有菜单弹出,可进行历史水雨情信息的查询及报表的制作。
4结语
目前,整个测报系统运行稳定,无论是在信息采集还是数据发布查询方面,皆有不错的表现。且拥有独立自主知识产权的WebGIS技术,无需购买WebGIS平台和地理信息数据库的支持,节约了成本,有着广阔的推广前景,也说明在基于B/S模式的实时水雨情监测系统中,用VML结合脚本语言为地理信息系统以网页矢量图形呈现提供了一个非常好的解决方案。
摘要：简单介绍了乐昌峡枢纽水雨情自动测报系统的总体方案,分析了终端采集系统的系统流程,通信值守软件完成的功能,数据发布与查询软件的内容及与同类产品对比的5点创新。目前,整个测报系统运行稳定,且拥有独立自主知识产权的WebGIS技术,有着广阔的推广前景。
关键词：乐昌峡,枢纽,水雨情,自动测报系统,数据库,WebGIS
参考文献
水雨情处理机 篇3
语润YR-3000型遥测机是一种通用的RTU终端设备。作为防汛和水文的要求, 主要是采集雨量和水位数据, 到目前为止已在浙江省内的2000余个水文遥测站点上安装了该设备, 并逐步取代使用久远的雨量器、水位仪等仪器。
1 水位、雨量自动遥测站
1.1 水位、雨量自动遥测站配置
自动遥测站主要包括语润YR-3000遥测终端、翻斗式雨量传感器、浮子式水位传感器、通信模块、太阳能板、蓄电池。
1.2 雨量传感器工作原理
承雨器采集自然界降雨量, 把它汇集后, 流入翻斗计量组件, 按预先设计的感量进行称重、计量, 将以深度mm计的降雨量转换为以重量g计的单元水量, 并用开关信息量方式实时输出, 供数据采集终端利用。翻斗计量组件是一个机械式双稳态称重机构, 若左边翻斗计量后翻转, 把水量排出器外, 同时由于翻斗重心发生变化, 右边翻斗随即转入计量, 按此方式不断地循环计量、输出信号。
1.3 水位传感器工作原理
在水位测井中, 安装一个浮子, 作为水位感测元件。当水位变化时, 浮子灵敏地响应水位变化并作相应在的涨落运动, 同时把此水位涨落的直线运动借助悬索传递给水位轮, 使水位轮产生圆周运动, 并准确地将直线位移量转换为相应的角位移量。水位轮枢轴就是轴角编码的输入轴, 因此, 当水位轮旋转的同时, 轴角编码器已将水位模拟量A转换, 并编制成相应的数字编码D。此数字编码D用多芯电缆并行输出至测站, 由测站采集器进行显示、存贮、处理或转发。
1.4 水位、雨量信息共享与数据的接收
1.4.1 信息共享。
水雨情自动遥测站将采集到的水位、雨量信息通过中国移动GPRS网络将信息传输到浙江省水文防汛通信平台上面。浙江省水利防汛通信平台, 是一套为我省的防汛部门提供水雨情信息传输的通信平台。整个通信平台以覆盖面积最广的GSM/GPRS网络和Internet网络为基础, 平台既可以实现水雨情数据的同步实时传输, 又可以使采集到的水雨情数据同步实时共享。城市主要防汛成员部门如气象部门、交通部门、城建部门、交警部门等防汛成员单位通过防汛通信平台接收自动实时汇集的数据并应用到自己的发布系统中, 按各部门自身业务的规律和应急处置要求, 独立开展预警、发布 (短信、网站) 等工作。极大地提高我市防汛应急指挥决策水平, 真正实现社会公共资源的共享。
1.4.2 数据接收。
水位、雨量数据接收时通过语润接收控制软件来实现, 语润接收控制软件的功能主要分为:数据接收, 解码, 分析, 存储, 数据整理, 过滤, 分析, 应用等。根据这些功能, 将接收软分为:语润数据接收中心, 数据监测程序, 数据处理程序, 数据发布程序, 数据预警应用等模块和程序。
数据接收中心模块是这个系统的核心。通过该模块从浙江省防汛通信平台接收数据, 根据数据的编码方式进行解码, 然后写入语润数据库。数据接收中心与防汛通信平台的通信方式采用TCP/IP协议进行握手交换数据, 将接收到的数据保存在软件缓存中, 然后模块匹配数据解码文件, 根据文件进行数据解压, 解码, 得到明文以后对数据进行分类入库处理。
数据监视模块将数据进行图形表格化。数据库中存储着每个站点大量的水雨情数据和站点运行状态数据, 该模块针对这些数据进行统计, 计算等, 以用户需要的方式进行相应的表格和图形显示。常用的有数据通信情况监视, 站点运行状态监视, 数据解码过程监视等, 使用户能有一个很好的管理功能。
数据处理模块实现将大量的数据信息进行分类统计, 同时将这些数据分发到各个相应的应用系统中去。在水利防汛部门和水文部门常用的数据库有实时水雨情标准数据库, 资料标准数据库, 洪水预报数据库等, 数据处理模块将接收到的水雨情数据进行统计计算, 将结果送入系统数据库中, 使前端采集到的数据得到很好的应用。数据预警模块实现将水雨情以及站点运行情况进行监视, 并且根据相应的需求进行数据的警戒。警戒的数据有:水情数据, 雨情数据, 电压数据, 一般的警戒方式有:颜色, 声音, 短信。
数据报表模块实现将水雨情信息进行按需计算, 形成防汛工作中需要的报表形式。从前端接收到的数据中提取工作中需要的信息是至关重要的, 在抗台工作中在最短时间内取得水雨情报表成为防汛减灾的重要手段, 所以根据多年防汛防台的经验, 制定了常用的一些成果报表。
数据发布模块实现的是将接收到的数据进行网络共享。数据接收中心接收到的数据存储在数据库中, 通过该模块用户只要通过IE就可以对所有遥测站点的水雨情进行浏览。该模块采用地图浏览方式, 表格浏览方式等进行表现, 使用户能直观的认识到当前遥测信息的情况。
2 一般出现的水雨情遥测故障及处置方法
2.1 控制中心站个别站点无数据
该故障主要的特征为“个别”站点无数据。通过这一现象, 可以判定, 整个系统应该是畅通的, 导致无数据主要有这几个原因: (1) 首先判定这些遥测站点是否欠费。因为遥测设备通信采用的是移动SIM卡, 根据站点传输数据的多少产生费用。各站点充值的时间不一定是一致的, 也不一定费用是相同的, 所以欠费停机导致无数据是很有可能的。 (2) 是否遥测设备故障。判断完SIM卡费用之后, 遥测故障有可能导致站点无数据。故障一般有GPRS模块故障, 设备电压过低等。 (3) 确定通信平台是否已经分配这些站点给控制中心。与遥测地区负责人联系, 这些站点是否已经分配给控制中心, 同时请地区负责人检查一下通信平台中这些站点的通信状态。 (4) 控制中心软件中有无配置这些站点。
2.2 控制中心个别站点数据异常
数据异常一般表现为:异常雨量值, 异常水位值。原因和处理方式为: (1) 遥测设备传感器故障。如果为异常雨量值, 应检查翻斗雨量计是否堵塞, 雨量传感线是否有故障。如果为异常水位值, 则检查水位计是否在量程范围内 (格雷码水位计为:0-40米) , 水位线是否有故障。 (2) 遥测设备是否正常。请遥测设备维护人员检查一下传输码中这些数据是否是由设备故障导致的。
2.3 控制中心所有站点无数据
控制中心所有站点无数据一般由以下几点造成: (1) 检查控制中心站网络是否正常。检查中心站软件是否正常连接通信平台接收数据。 (2) 检查控制中心站软件是否正常。一般软件引起无数据的原因有:站点未同步模板;数据库存储空间已满;网络中断。 (3) 与地区负责人联系, 确认通信平台是否正常, 网络是否正常。
参考文献
[1]刘林海.2013年度水文测报新技术培训教材[J].浙江省水文局, 2013, 12.
水雨情处理机 篇4
1 Web GIS体系结构和设计思想
网络改变了GIS数据信息的获取、传输、发布、共享、应用、可视化等过程和方式,Web GIS是交互式、分布式、动态的地理信息系统,具有全球化的客户/服务器应用,它扩大了GIS的潜在用户范围,具有良好的可扩展和跨平台特性。
1.1 Web GIS体系结构
Web GIS体系结构由数据层、业务逻辑层和表示层组成,符合3层结构体系标准,它的业务逻辑层由Web和GIS应用2个服务器组成。在这个体系结构中,客户通过网络向Web GIS服务器发送请求,Web GIS服务器处理请求并向数据服务器请求数据,数据服务器返回数据给Web GIS服务器,Web GIS服务器响应并把处理后的数据返回客户端。由于数据、服务和用户的分布性,Web GIS系统集成分布式技术,实际上3层结构已发展为以服务为中心的多层体系结构。
1.2 Web GIS平台的选择
Google maps与传统Web GIS相比,优缺点如下:
1)地图操作。Google maps操作简单,自由缩放支持鼠标滚动,而且可以当前鼠标位置放大,十分方便,缩放与平移不需要切换。传统Web GIS支持移动、拉框放大和缩小,放大、缩小,但是每种操作类型需要人工切换,当你选择放大操作时,操作完要平移地图,必须要点工具栏的“平移”,将当前操作切换为“平移”状态,并且还不支持鼠标去掉滚动缩放地图。
2)功能性。总体来说,目前传统Web GIS功能要比Google maps强一些,特别是最佳最短路径、缓冲区及其他拓扑等分析。Google maps可以实现距离测量,最近和路径分析等。目前Google maps推出了Google maps的街景模式,在街景模式下,人们可以以360º视角漫游在虚拟的城市街道上,可以观赏街头景象,就如同在走在真实环境的大街上一样。相信今后Google maps会越来越强大,足以满足大众化的需要。个人认为,传统Web GIS在行业内应用还是有市场,而大众化应用Google maps足以应付。
3)开发成本。目前Google maps提供免费的API,不再需要申请key就能使用Google maps;而Web GIS的成本对个人用户来说太高(这里不提盗版),就算今后Google收费,估计每年的使用费也不会太高。
4)使用环境。G o o g l e m a p s要从服务器提取卫星图片,因此必须联上互联网才能使用,传统Web GIS不存在这个问题。
5)数据更新。Google的地图是用Mapabc的,但是目前开放的是API的,在国内只有卫星图片,没有map。卫星图片更新由Google不定期进行,在2007年6月初完成了1次重大的图像更新,接着分别在2009年12月、2010年7月又更新了部分地区图片。
基于传统Web GIS开发成本高、周期长,维护困难等问题,大众化应用Google maps能满足开发要求,因此,在北江流域水文信息化平台的建设中,利用Google maps提供的开发平台,能够大大缩短开发周期。Google maps与水雨情召测系统中SQL数据库的链接和ASP脚本解释语言的编程,能够很好地与原有信息系统相结合,达到预期的效果。通过Google maps在北江流域水文信息平台中的实际应用,可以看到,利用Google maps建立基于Web的地理信息系统有着开发成本低、周期短、维护简单的优点。
1.3 新一代水情信息采集系统设计思想
随着《北江流域水文基础设施建设》项目的实施完成,实现了水雨情召测数据的自动采集,但信息的发布使用不尽人意,为了能充分发挥水情信息采集系统的社会经济效益,依托北江流域水雨情自动测报系统数据库,针对水文信息实时监测的特点,结合Google maps产品,基于Web GIS技术进行平台构建和应用开发。系统计围绕水雨情信息共享平台用户的实际需求,根据实用、开放、安全、可靠的技术标准,利用计算机、网络、Web GIS和数据库等技术,在网上建立基于Web GIS和动态网页技术的完整应用网站系统,以网页的形式向用户提供实时的水文信息,用户可以在网上浏览传统意义上的实时水文信息,并且在网上实现地图的交互式访问,在客户端实现智能化、远程化的地图查询检索。
2 新一代交互式水雨情Web GIS系统功能设计
2.1 功能设计
从水文信息管理工作出发,实时水文信息系统的首要任务是能够实时查询到各个雨情站点的雨量和水情站点的水位情况,以及对这些查询结果的表达、分析等,为相关决策部门提供实时数据。因此,本系统需实现的Web GIS功能如下:
1)基本操作,浏览器端可实现对相关地图进行放大、缩小、平移、全图显示、鹰眼等功能;
2)图层管理,可对各个图层进行可视、当前图层、图层显示顺序等设置;
3)图例设置,不同雨量级别的雨情站点可以用不同符号进行渲染显示,超警戒、超汛限/危险、正常等不同水位站点用不同的符号进行显示;
4)可进行图形、属性的双向查询,结果以报表和直方图(过程线)表示;
5)可动态显示某一时段的雨量直方图和水位过程线;
6)对超过警戒水位的水位站点进行报警提示;
7)对超过某一量级雨量的雨情站点进行报警提示。
2.2 功能实现
系统的Web GIS基本操作功能由Google maps服务器免费提供完成。
鼠标移动查询时,用户通过移动鼠标到地图上的某个站点查询该站点的水文信息时,Web服务器将所选中的该站点站号的信息作为连接实时水文属性数据库条件,并结合时间等条件对数据库进行查询,结果以水情直方图(雨情站点)或者水位过程线(水情站点)返回到浏览器端。
鼠标点击查询时,用户通过点击地图上的某个站点,Web服务器将该站点的属性信息作为查询条件对数据库进行查询,将该站点的基本信息以表格的形式返回到浏览端,并通过连接站号信息查询该站点相关的水文信息。
若某个水情站点的水位超过警戒水位或者雨情站点的雨量超过某个量级,系统将用不同颜色符号来渲染该站点,实现危险警报,当最近1 h超过30 mm将出现红白闪烁报警。
在系统主界面任意位置按鼠标右健,弹出功能菜单,实现用户交互式功能查询,可实现:逐时、逐日降水量(水位),逐旬、逐月降水量等查询,单站降水量(水位)年报表、雨洪过程线的绘制,多站水位过程线比较,水位、降水等资料提取(整编用),以及调用用户本机已安装的“韶关市降水分析系统”进行降水等值线面绘制和降水笼罩面积分析等。
3 结语
Web GIS是在地理信息和互联网技术支持下发展起来的,代表了GIS的发展方向。Web GIS支持下的北江流域水雨情召测系统的建设,解决了实时水文数据共享、远程访问等问题,为水文和防汛等相关部门提供水雨情信息查询、统计及分析服务,提高了各相关部门的办公效率和服务质量,降低了管理成本。
系统在功能上满足用户需要的同时,在性能设计上也尽量追求完善,以满足系统运行的要求。系统具有较高的抗干扰性和控制故障的能力,系统的维护升级、数据的更新简单易行,还设置了访问权限,杜绝了对系统的非法操作,同时系统界面简洁清晰、生动直观具有较好的可操作性。
摘要：针对水文信息实时监测的特点,依托北江水雨情自动测报系统数据库,结合Google maps产品,基于WebGIS技术进行B/S平台构建和应用开发。系统功能包括水雨情信息的实时动态监视、查询、发布,以及由用户自定义生成各种交互式动态报表。系统的研制提高水文、防汛等相关部门的工作效率和科学性,推动韶关水文信息化建设进程,拓宽WebGIS的应用领域。
关键词：Google maps,WebGIS,水雨情监测,交互式报表
参考文献
[1]宋关福,钟耳顺,王尔班.WebGIS——基于Internet的地理信息系统[J].中国图象图形学报,1998,3(3):221-254.
[2]高雪山.广东省三防信息查询系统总体设计[J].广东水利水电,2002(4):17-19.