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　　我國是農業用水大國，全國用水量的近 7 成應用于農業灌溉中。目前，我國對農業灌溉用水的利用率不高，用水浪費驚人。發展節水灌溉，提高用水效率，是建立節水型社會的需要。在農業灌溉中，實施網絡化的自動節水系統，完成田間節水灌溉工程的配套建設，隨著人們節水意識的增強越來越受到重視，而其中關鍵因素之一是對灌溉系統的監測能夠做到實時化、精確化以及網絡化［1］。

　　GPRS( General Packet Radio Service)［2］是一種新的 GSM數據業務，它為移動用戶與數據網絡之間的通信提供一種連接，給移動用戶提供高速無線 IP 和 X． 25 分組數據接入服務，具有登陸方便快捷、傳輸速度快、可實時在線、按流量計費等特點。既可以使用于頻繁的數據傳輸，也可以使用于間斷的數據傳輸。筆者將計算機控制技術、現代電子技術以及網絡通訊技術相結合，將 GPRS 通訊技術應用于農業灌溉監測系統中，搭建了一個高效的農業灌溉監測系統，組成了基于 GPRS 網絡的農業灌溉自動監測系統。系統以 GPRS 模塊、流量等各種傳感器為底層核心硬件，以 J2EE［3］( Java 2Platform，Enterprise Edition) 軟件構造上層平臺，充分利用GPRS 無線網絡的優點，構成的農業灌溉自動監測系統具有經濟、可靠、應用方便等特點。

　　1 GPRS 通信技術GPRS

　　是由“包交換( Packet-Switched) ”的概念發展出的一套無線傳輸方式。包交換的概念是指首先將數據封裝成各個獨立的封裝包，接著依次將封裝包傳送出去，形式上有點類似于現實生活中的郵寄包裹。GPRS 采用分組交換技術，即 GPRS 信息在傳輸前被分成既是彼此分離又是彼此相關的“數據包”，并在接收端重新組合。這種技術可以讓多個用戶一起分享某些固定的信道資源。由于只要有移動信號的地方就可以使用 GPRS，因此 GPRS 網絡特別適合于應用在野外、偏僻地方來對測量儀表的監控和數據采集。

　　另外由于使用分組交換技術，使得接入時間小于 1 s，這使 GPRS 能夠提供更加快速、及時的移動連接，極大地提高了進行遠程監控、數據采集等活動的效率，使 Internet 應用操作更加便捷、流暢。

　　對使用 GPRS 用戶的計費方式通常以其所使用的數據量為主要依據，對用戶來說，這是一種比較合理的計費方式，體現出“多用多付、少用少付”的原則，從而使得采用 GPRS方式能夠有效降低運營費用，增加經濟效益。

　　該文所搭建的監測系統的主要通訊方式就是利用 GPRS的分組無線業務［4 －6］，通過無線網絡連接到高速的 IP 網絡傳輸現場的測量數據，實現了數據的網絡化采集和遠程傳輸，具有數據顯示、監測和存儲等功能。

　　2 系統的整體方案

　　系統的整體思想: 首先將農業灌溉現場的流量、液位等參數通過傳感器采集后，經過數據通信送入微處理器處理后，再經過現場 GPRS 模塊發送到數據監控中心，監控人員在控制室里對現場的實時測量數據進行綜合分析，采取手動或自動方式，啟動現場的執行系統，網絡化地對農業灌溉進行監測。監控中心通過 GPRS 無線網絡實現與現場測量設備之間的不間斷通信，登陸到互連網的任何有權限用戶都能夠通過瀏覽器隨時瀏覽、查詢、記錄以及打印整個灌溉區的實時和歷史記錄數據，對數據進行抽樣調查，監測現場狀況。

　　充分利用網絡在資源共享方面的優勢，對分布在不同區域的各個監測點實現實時監測。

　　系統總體設計方案如圖1 所示。系統由現場模塊、通信模塊、數據處理模塊、Web 模塊、監控中心 5 部分組成。

　　作為上位機主要部分的監控中心，其組成部分是由主要設備以及輔助設備組成。主要設備包括單臺電腦或者小型局域網組成，輔助設備包括電源、上網接口設備、打印機等。監控中心監測現場數據有兩種方式: 一是實時監測; 二是定時或周期性監測。通過對現場數據進行實時或定時監測，及時指導現場執行系統完成相應的動作。

　　通信模塊的主要任務是監測并接受來自所有現場模塊的數據，并將數據及時送入到監控中心。同時，通信模塊還根據監控中心的命令，給現場模塊發送指令要求。

　　Web 模塊的主要作用是連接數據處理模塊和監控中心。

　　它提供 Web 服務給監控中心，接受來自監控中心的請求，從數據處理模塊獲取數據，然后將數據處理成所需的形式，并返回給監控中心，使得監控中心可以瀏覽所請求的數據。

　　Web 模塊可以直接向通信模塊提出請求，通信模塊根據 Web服務模塊的請求向模塊現場發送命令。

　　數據處理模塊的主要任務是儲存來自現場的測量數據，并對數據進行相應的備份。

　　現場模塊主要由各類傳感器、微處理器以及 GPRS 模塊組成。它的主要任務是根據監控中心的要求檢測現場數據，并將所獲得的數據傳送給通信模塊。

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