基于移动通信网络的水文遥测系统设计与实现

论文摘要

水文遥测系统是采用现代科技对水文信息进行实时遥测、传送和处理的专门技术,主要用于水文参数的测量和计算。水文遥测系统中心站软件接收下属各站点发送上来的原始数据帧,翻译解释原始数据帧,进行数据合理性判别、实时数据显示和发送到其他设备上、历史数据存储入库,最终对这些数据通过显示或打印图文报表的形式展示,它是整个水文遥测系统的的核心。为提高防汛抗旱指挥决策的科学性,本课题针对目前中山市水文遥测系统发展现状及将来发展的需求,在现有水文遥测系统的基础上,设计实施了一种以移动通信网络为主通信信道,超短波为后备通信信道的水文遥测系统方案。本方案利用目前成熟的移动通信技术解决水文遥测系统中通讯问题,并实现了短信自动预警、短信查询等功能。在水文遥测系统中心站软件的设计和实施中,采用了WEB架构、数据流分析、面向对象等技术,建立在.Net框架和SQL Server 2005数据库平台上,解决站点及配置、系统及配置、原始报文解译、水文数据访问等复杂性问题,从而构建了一个水文遥测系统的整体架构和体系。本课题实现的是一个通用的面向对象的水文遥测系统及中心站软件。根据该系统在中山市水利部门及多个镇区水利工程上的应用,结果表明:该水文遥测系统设计方案适用于丘陵、平原等复杂地形区域,对于加快水情数据收集速度、增强水文数据的应用水平,提高防汛抗旱应急指挥能力有着积极有效的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 水文遥测系统国内现状
• 1.2.2 水文遥测系统国外现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 论文结构组织
• 第二章 水文遥测系统基础理论及相关标准
• 2.1 水文遥测系统基础理论
• 2.1.1 基本理论及概念
• 2.1.2 水文遥测系统基本构成
• 2.1.3 水文遥测系统通讯方式
• 2.1.4 水文遥测系统传输制式
• 2.1.5 水文遥测系统的建设
• 2.2 水文遥测系统行业规范和国家标准
• 2.3 本章小结
• 第三章 水文遥测系统需求分析
• 3.1 系统目标
• 3.2 系统需求分析
• 3.2.1 系统功能需求
• 3.2.2 数据处理流程
• 3.3 系统特性需求
• 3.3.1 运行性能需求
• 3.3.2 灵活性需求
• 3.3.3 物理量单位（精度）
• 3.3.4 系统输入输出数据要求
• 3.4 系统安全需求
• 3.5 系统接口需求
• 3.6 系统标准与依据
• 3.7 本章小结
• 第四章 水文遥测系统设计
• 4.1 系统设计目标
• 4.2 水文遥测系统组成
• 4.3 系统总体设计
• 4.3.1 系统信息流层次架构
• 4.3.2 中心站硬件及通讯方式
• 4.3.3 中心站软件功能设计
• 4.4 系统数据库设计
• 4.4.1 水文参数数据格式定义
• 4.4.2 水文数据库概念模型
• 4.4.3 水文数据库物理表定义
• 4.5 软件核心类设计
• 4.6 系统界面设计
• 4.7 系统接口设计
• 4.8 本章小结
• 第五章 水文遥测系统实现
• 5.1 系统开发运行环境
• 5.1.1 硬件环境
• 5.1.2 数据库平台
• 5.1.3 中心站软件运行平台
• 5.1.4 开发工具和开发语言
• 5.2 软件核心类描述
• 5.2.1 软件系统参数和配置类
• 5.2.2 软件常用的公共函数类
• 5.2.3 单个站点参数和配置类
• 5.2.4 全局站点参数和配置类
• 5.3 .Net Framework 中的多线程
• 5.3.1 Thread 类
• 5.3.2 后台线程
• 5.4 遥测软件数据处理流程
• 5.5 遥测软件中数据多线程处理
• 5.5.1 超短波接收监视线程
• 5.5.2 GSM/GPRS 模块接收监视线程
• 5.5.3 Socket 接收监视线程
• 5.6 数据接收事件处理
• 5.6.1 原始报文的解码
• 5.6.2 事件处理机制
• 5.7 事件注册和响应处理
• 5.8 中间数据的加工处理
• 5.8.1 原始码入库
• 5.8.2 转发原始码
• 5.9 定时写入数据库
• 5.9.1 定时器
• 5.9.2 .NET 中的数据库读写
• 5.9.3 具体实现
• 5.10 主要功能界面实现
• 5.10.1 中心站软件基本界面
• 5.10.2 原始报文接收
• 5.10.3 系统站点运行状态
• 5.10.4 实时水雨风咸情
• 5.10.5 LED 数码及地图式水情牌
• 5.10.6 系统配置和站点配置
• 5.10.7 数据报表和图表
• 5.11 本章小结
• 第六章 水文遥测系统测试与部署
• 6.1 系统测试
• 6.1.1 水文遥测系统测试的特点
• 6.1.2 测试环境
• 6.1.3 测试概述
• 6.1.4 单元测试
• 6.1.5 系统测试
• 6.1.6 静态测试与动态测试
• 6.1.7 系统试运行
• 6.2 系统部署
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果