1、GPRS氣象信息采集系統(tǒng)應用方案日氣象信息采集系統(tǒng)利用實時采集的氣象資料，對末來一定時段 內(nèi)的氣象情況作出較為精確的預測和報警，包括進行短期的降雨預 報、中期降水預報和洪水的預警預報，是防汛工作中非常重要的環(huán)節(jié)。一、項目背景某省氣象局氣象信息的采集由各氣象觀測站利用氣象采集設備 自動完成采集，通過DDN或者電話線向氣象中心傳送氣象數(shù)據(jù)，氣象 局利用氣象信息處理程序?qū)Ω鳉庀笥^測站采集的氣象數(shù)據(jù)進行加工 處理和分析，進而可對短期的降雨和中期降水進行預報，并通過防汛 系統(tǒng)向防汛辦報送資料，為洪水預報和防汛提供可靠的決策支持。日前，某省氣象局現(xiàn)已在全省范圍內(nèi)建立了 300多個氣象觀測信 息采集點，各氣

2、象采集點按照設定的時間間隔采集區(qū)域內(nèi)的各種氣象 信息資料，包括溫度、氣壓、濕度等，測量結果通過DDN或者PSTN 電話線向氣象中心傳送氣象數(shù)據(jù)。采用DDN可充分保證數(shù)據(jù)傳輸暢 通，完整，但缺點是月租費太高；采用PSTN電話線傳輸數(shù)據(jù)，按時 間計費，費用也不便宜。日前，該省氣象局正考慮建立GPRS氣象信息采集數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 試點。在試點中選擇20多個氣象采集點，采用GPRS無線數(shù)據(jù)通信方 式傳輸氣象資料。在試點中，各氣象采集點通過GRPS與中心站主機 保持實時連接，自動觀測設備將獲得的氣象信息通過GPRS傳給氣象 中心主機，氣象中心主機對信息進行處理，形成氣象預報信息。二、GPRS方案的優(yōu)勢中國移

3、動GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司 的GPRS業(yè)務平臺上構建氣象信息采集傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)氣象信息采集 點的無線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡，縮短建設周期，降低建 設成本的優(yōu)點，而且設備安裝方便、維護簡單。經(jīng)過比較分析，我們 選擇中國移動的GPRS系統(tǒng)作為氣象信息采集傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平 臺。1、覆蓋范圍。構建氣象信息采集傳輸系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣， 擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需 求。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多，分布在全省范圍內(nèi)，部分氣象信 息采集點位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。另外，還必須考慮今后 系統(tǒng)擴充的可能，必須具有良好的可擴展性

4、。由于日前GPRS已覆蓋 省內(nèi)絕大部分地區(qū)，能夠滿足氣象信息采集傳輸系統(tǒng)對覆蓋范圍的要 求。2、數(shù)據(jù)傳輸速率高。每個氣象信息采集點每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps 之內(nèi)，日前GPRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系 統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率（，10Kbps）的需求。3、系統(tǒng)的傳輸容量大。氣象中心站要和每一個氣象信息采集點實現(xiàn) 實時連接。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù) 據(jù)傳輸?shù)男枰?，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。4、通信費用低。采用傳統(tǒng)的有線方式建立氣象信息采集傳輸系統(tǒng)， 必須租用專線或電話線進行連接。由于氣象信息采集點必須與中心隨 時保持連線狀態(tài)，而每

5、次數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)量很?。ㄔ趲譑至10K之間）， 線路資源利用率很低，平均每一個氣象信息采集點每月的線路費用為8001200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按數(shù)據(jù)流 量計費的方式，資源利用率高，月通信費用將在200元之內(nèi)。5、良好的實時響應與處理能力。與短消息服務比較，由于GPRS具有 實時在線特性，系統(tǒng)無時延，可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實 時性的要求。三、解決方案介紹（一）系統(tǒng)結構1、氣象信息采集點：采用北京航星網(wǎng)訊技術股份有限公司的GPRS透 明無線數(shù)據(jù)傳輸終端，通過RS232/RS485/TTL與氣象設備采集點連 接，接入移動公司為氣象局提供的專用的GPRS網(wǎng)絡，網(wǎng)絡

6、對氣象信息 采集點的接入地點、時間、數(shù)量沒有限制可以隨時增減?？梢詽M足山 區(qū)、偏遠地區(qū)和跨地區(qū)接入的需求。2、氣象中心站：本系統(tǒng)中網(wǎng)絡代理服務器可采用ADSL、LAN等INTE LNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP，GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端上電后，它 會根據(jù)預先設定在其內(nèi)部的IP地址來主動訪問網(wǎng)絡代理服務器，通 過代理服務器和監(jiān)控中心建立TCP/IP鏈路。監(jiān)控中心主站本身維護 接入的每個終端的IP地址和ID號，當主站要向某個監(jiān)控終端提出數(shù) 據(jù)請求時，它會根據(jù)IP地址和ID號來找到對應的終端，將命令下發(fā) 到該終端，終端響應后通過GRPS數(shù)據(jù)傳輸終端把數(shù)據(jù)發(fā)到網(wǎng)絡代理 服務器端口，通過端口影射轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控

7、中心主站，即完成了一個應答 式的通訊流程，當氣象信息采集點數(shù)量增加，中心不用擴容即可滿足 需求。凡省級氣象局授權的氣象信息采集點均可以使用本系統(tǒng)：1、氣象信息采集點必須使用移動統(tǒng)一的STK卡，用戶使用本卡只能用于與氣象站數(shù)據(jù)通信功能。2、使用的終端設備用北京航星網(wǎng)訊技術股份有限公司提供的GPRS移動終端設備。3、用戶登記：符合省級氣象局的規(guī)定。（二）產(chǎn)品特性氣象信息采集傳輸系統(tǒng)采用GPRS DTU。產(chǎn)品基于中國移動的GP RS網(wǎng)絡，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務實現(xiàn)無 線聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)品支持各種行業(yè)應用，如實現(xiàn)信用卡實時認證、POS機的 遠程控制維護、遠程業(yè)務點接入等。

8、在氣象信息采集傳輸系統(tǒng)方案 中，GPRS DTU可通過外置或嵌入方式與氣象信息采集點設備連接。1、支持 900 / 1800 / 1900MHz 三頻 GSM/GPRS。2、接口： RS232、RS485、TTL。3、系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。4、支持 Windows95/98/2000/XP/LINUX 操作系統(tǒng)。5、透明數(shù)據(jù)傳輸：-DTU內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，為用戶的數(shù)據(jù)設備提供 透明傳輸通道；6、自動撥號連接：-DTU可配置上電自動撥號上網(wǎng)、連接網(wǎng)絡，同時 支持用戶端發(fā)起命令連接或遠程喚醒連接；7、短信息備用數(shù)據(jù)通道：在GPRS網(wǎng)絡無法連接時可啟用短信作為

9、備 用數(shù)據(jù)傳輸通道；8、短信息遠程維護功能；9、實時監(jiān)測網(wǎng)絡連接情況，掉線自動重撥功能；10、提供主副IP及動態(tài)域名解析；11、心跳報告時間間隔用戶可設定；12、數(shù)據(jù)通信幀長度用戶可設定；13、支持VPN安全功能。14、安裝靈活、使用方便、可靠。（三）安全措施本系統(tǒng)需要極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止 來自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無意的破環(huán)，網(wǎng)絡安全防護措施包括信道加 密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩(wěn)定是 指系統(tǒng)能夠7X24小時不間斷運行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng) 也不能中斷運行。數(shù)據(jù)中心可通過公網(wǎng)使用VPN接入到移動GPRS網(wǎng)，采用VPN方 式成本比較低，企

10、業(yè)不用租用專線，還可以利舊使用原有的VPN設備， 移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件。通過VPN方 式，客戶端在連接應用服務器前，要經(jīng)過Radius服務器的認證整個 數(shù)據(jù)傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網(wǎng) 絡服務質(zhì)量。另外，數(shù)據(jù)中心也可以采用APN接入方式，租用專線接 入到移動公司的GGSN設備上，這種成本高，安全性高、穩(wěn)定可靠。 對于安全性要求非常高的系統(tǒng)，可考慮在專用APN接入的基礎上再加 上VPN接入方式的混合接入方式，進一步提高系統(tǒng)的安全性。1、VPN虛擬專網(wǎng)模式：企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡中配置VPN服務器，移動終端 加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟

11、件。采用VPN安全技術， 用戶通過接入企業(yè)內(nèi)部虛擬專網(wǎng)的方式與Internet進行隔離，可對 整個數(shù)據(jù)傳送過程進行加密保護，有效避免非法入侵。2、利用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在 網(wǎng)絡側(cè)對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統(tǒng)的范圍， 只有屬于指定行業(yè)的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數(shù) 據(jù)中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網(wǎng)絡接入，普通手機 的SIM卡號無法呼叫專門的APN。3、對于特定用戶，可通過數(shù)據(jù)中心分配特定的用戶ID和密碼，其 他沒有數(shù)據(jù)中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性進一步增強。4、數(shù)據(jù)加密：通過VPN對整個數(shù)據(jù)傳送過程進行加密保護。5、網(wǎng)絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網(wǎng)絡鑒權和安全氣象信息采集系統(tǒng)典型應用方案防范功能，保障系統(tǒng)安全。四、結論采用GPRS構建氣象信息采集系統(tǒng)，不僅能很好地滿足氣象信息 采集的需求，而且，做為網(wǎng)絡運營商