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基于移动通信网络的水文遥测系统设计与实现

作　者: 陈永
导　师: 陆鑫；张大钧
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 水文遥测系统实时遥测移动通信
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-15
第一章绪论  15-21
  1.1 课题背景与意义  15-17
  1.2 国内外研究现状  17-19
    1.2.1 水文遥测系统国内现状  17-18
    1.2.2 水文遥测系统国外现状  18-19
  1.3 本文主要研究内容  19
  1.4 论文结构组织  19-21
第二章水文遥测系统基础理论及相关标准  21-29
  2.1 水文遥测系统基础理论  21-26
    2.1.1 基本理论及概念  21-23
    2.1.2 水文遥测系统基本构成  23
    2.1.3 水文遥测系统通讯方式  23-24
    2.1.4 水文遥测系统传输制式  24-25
    2.1.5 水文遥测系统的建设  25-26
  2.2 水文遥测系统行业规范和国家标准  26-27
  2.3 本章小结  27-29
第三章水文遥测系统需求分析  29-39
  3.1 系统目标  29
  3.2 系统需求分析  29-34
    3.2.1 系统功能需求  29-33
    3.2.2 数据处理流程  33-34
  3.3 系统特性需求  34-35
    3.3.1 运行性能需求  34
    3.3.2 灵活性需求  34-35
    3.3.3 物理量单位（精度）  35
    3.3.4 系统输入输出数据要求  35
  3.4 系统安全需求  35-36
  3.5 系统接口需求  36-37
  3.6 系统标准与依据  37
  3.7 本章小结  37-39
第四章水文遥测系统设计  39-69
  4.1 系统设计目标  39
  4.2 水文遥测系统组成  39-43
  4.3 系统总体设计  43-51
    4.3.1 系统信息流层次架构  44-45
    4.3.2 中心站硬件及通讯方式  45-49
    4.3.3 中心站软件功能设计  49-51
  4.4 系统数据库设计  51-62
    4.4.1 水文参数数据格式定义  51-53
    4.4.2 水文数据库概念模型  53-58
    4.4.3 水文数据库物理表定义  58-62
  4.5 软件核心类设计  62-63
  4.6 系统界面设计  63-65
  4.7 系统接口设计  65-68
  4.8 本章小结  68-69
第五章水文遥测系统实现  69-107
  5.1 系统开发运行环境  69-73
    5.1.1 硬件环境  69-72
    5.1.2 数据库平台  72
    5.1.3 中心站软件运行平台  72
    5.1.4 开发工具和开发语言  72-73
  5.2 软件核心类描述  73-80
    5.2.1 软件系统参数和配置类  73-74
    5.2.2 软件常用的公共函数类  74-75
    5.2.3 单个站点参数和配置类  75-79
    5.2.4 全局站点参数和配置类  79-80
  5.3 .Net Framework 中的多线程  80-81
    5.3.1 Thread 类  81
    5.3.2 后台线程  81
  5.4 遥测软件数据处理流程  81-82
  5.5 遥测软件中数据多线程处理  82-89
    5.5.1 超短波接收监视线程  83-84
    5.5.2 GSM/GPRS 模块接收监视线程  84-89
    5.5.3 Socket 接收监视线程  89
  5.6 数据接收事件处理  89-92
    5.6.1 原始报文的解码  89-90
    5.6.2 事件处理机制  90-92
  5.7 事件注册和响应处理  92-93
  5.8 中间数据的加工处理  93
    5.8.1 原始码入库  93
    5.8.2 转发原始码  93
  5.9 定时写入数据库  93-97
    5.9.1 定时器  93-94
    5.9.2 .NET 中的数据库读写  94-95
    5.9.3 具体实现  95-97
  5.10 主要功能界面实现  97-106
    5.10.1 中心站软件基本界面  97
    5.10.2 原始报文接收  97-98
    5.10.3 系统站点运行状态  98-99
    5.10.4 实时水雨风咸情  99
    5.10.5 LED 数码及地图式水情牌  99-100
    5.10.6 系统配置和站点配置  100-102
    5.10.7 数据报表和图表  102-106
  5.11 本章小结  106-107
第六章水文遥测系统测试与部署  107-116
  6.1 系统测试  107-114
    6.1.1 水文遥测系统测试的特点  107-108
    6.1.2 测试环境  108
    6.1.3 测试概述  108-109
    6.1.4 单元测试  109-111
    6.1.5 系统测试  111-113
    6.1.6 静态测试与动态测试  113-114
    6.1.7 系统试运行  114
  6.2 系统部署  114-115
  6.3 本章小结  115-116
第七章总结与展望  116-118
致谢  118-119
参考文献  119-122
攻硕期间取得的研究成果  122-123

基于移动通信网络的水文遥测系统设计与实现

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