引 言

GPRS 自動雨量站狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)、排除本區(qū)域鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動雨量站因布設環(huán)境或設備自身問題而造成的故障，某一站點雨量達到暴雨標準時，能夠及時預警并對區(qū)域雨量進行等值線分析。雨量監(jiān)控系統(tǒng)短信平臺建設的目的是為了解降雨量監(jiān)控的方法與流程，掌握基于短信貓的短信接收與發(fā)送相關開發(fā)工具的使用，將兩者結合完成雨量監(jiān)控系統(tǒng)短信平臺的研發(fā)。雨量監(jiān)測系統(tǒng)短信平臺實時性強，可以達到實時監(jiān)控的目的。采用無線GPRS 網(wǎng)絡，減少了布線成本，可以更好地擴展網(wǎng)絡，利于系統(tǒng)擴展。采用傳送一體化設計，無需客戶自己集成，簡便快速。遇到緊急情況時，現(xiàn)場控制器可發(fā)送報警短信通知相關人員?？蛇h程短信查詢系統(tǒng)狀態(tài)，緊急報警，參數(shù)設置。通過寬帶網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為各級氣象部門及時提供詳實的雨情資料 ；為各級政府、防汛部門提供重要的決策依據(jù) ；為網(wǎng)絡管理人員提供了管理平臺。所有站點資料、維護情況都存儲入庫，方便查詢，及時掌握所有雨量監(jiān)測點運行情況，使站點維護人員能夠及時收到故障短信，從而加強了保障能力。

1 短信平臺在降雨監(jiān)測系統(tǒng)中的定位

短信平臺在降雨監(jiān)測系統(tǒng)中的定位如圖 1 所示，利用物聯(lián)網(wǎng)技術，采用在每個監(jiān)測點部署雨量傳感器的方式，建設降雨監(jiān)測網(wǎng)絡，通過無線網(wǎng)絡將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳回指揮中心，在此基礎上建立雨量監(jiān)測預警系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時降雨量展示，歷史雨量查詢、統(tǒng)計，重大雨情短信提醒等功能，為日常城市管理與防汛工作提供了有力的輔助決策支撐。其中，短信平臺是雨量監(jiān)測預警系統(tǒng)的重要組成部分。

雨量監(jiān)測短信平臺利用短信收發(fā)裝置（也稱短信貓），根據(jù)雨量監(jiān)測和預警的流程，設計短信發(fā)送啟動機制、短信平臺數(shù)據(jù)庫以及短信發(fā)送內(nèi)容和格式 ；設計短信接收和自動回復的方法，并建立相應的短信服務平臺，接收和發(fā)送雨量短信， 最終實現(xiàn)雨量信息的短信發(fā)送接收管理。

2 短信貓簡介

2.1 短信貓及其功能

所謂短信貓，其實是一種用來收發(fā)短信的設備，這種設備和我們用的手機一樣，需要手機SIM 卡的支持，需要收發(fā)短信時，在短信貓內(nèi)插入一張我們平時用的手機卡，接通電源， 通過（USB 或者串口、網(wǎng)口）數(shù)據(jù)線和電腦相連，在電腦的應用管理軟件中就可以實現(xiàn)短信收發(fā)的功能。

支持 GSM 制式通訊的調(diào)制解調(diào)器一般也稱為 GSM Modem。在行業(yè)應用市場上，GSM Modem 最大的用途是收發(fā)短信，故被稱為短信貓 [1]。短信貓還有很多別稱，如 GSM貓，無線貓，短信模塊，GSM 短信模塊等。其主要功能是電話、緊急呼叫、全速率、增強全速率及半速率（FR/EFR/HR）、雙音多頻功能（DTMF）、GSM 數(shù)據(jù)/ 傳真、異步、透明與非透明數(shù)據(jù)電路、自動傳真組 3（Class 1 和Class 2）等。其中短信服務功能包括文本和 PDU、點對點（MT/MO）、蜂窩廣播 [2]。本文研究所使用的短信貓設備如圖 2 所示。

2.2 短信貓的應用和發(fā)展。

短信平臺是一種B/S 模式的短信發(fā)送網(wǎng)站系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)站上進行操作以實現(xiàn)短信的自定義發(fā)送、群發(fā)、提醒等。短信群發(fā)平臺其實是一種裝載在電腦上的短信群發(fā)軟件， 一般具有短信的單發(fā)、群發(fā)、分組等功能，有的還有一定的CRM 管理功能，也是商務短信的主要載體。

3 平臺的設計與實現(xiàn)

3.1 平臺功能框架

降雨監(jiān)測短信平臺負責向預警應急管理人員發(fā)送預警短信。若雨量傳感器設備出現(xiàn)故障，則自動向雨量設備管理人員發(fā)送提醒短信 ；另外，也可以采用特定編碼詢問的方式，通過短信索取當前降雨量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)驗證后自動回復。降雨監(jiān)測短信平臺功能框架圖如圖 3 所示。

平臺主要功能分 2 大塊，按照用戶角度稱為被動提示和 主動查詢。

3.1.1 被動提示

被動提示即用戶被動地收到短信，信息包含以下兩方面 內(nèi)容 ：

（1）預警提示：根據(jù)當前降雨預警級別，發(fā)送預警短信。

（2）故障提示 ：當設備發(fā)生故障后，第一時間向設備管 理者發(fā)送故障短信。

3.1.2 主動查詢

主動查詢即用戶主動向短信平臺發(fā)送查詢短信，并由短信平臺返回相應的短信息，包含以下三方面內(nèi)容：

（1）歷史雨情統(tǒng)計：統(tǒng)計監(jiān)測區(qū)域內(nèi)各個站點或者街道 某個時間段內(nèi)的信息，如監(jiān)測區(qū)域所有監(jiān)測點的雨量平均值， 最大、最小值及發(fā)生時間，并以短信形式發(fā)送給用戶。

（2）歷史雨情查詢 ：查詢歷史雨量情況，如全天 24 小時 雨量信息，最近 4 小時雨量信息，并以短信形式發(fā)送用戶。

（3）實時雨情查詢：可以查詢各街道、監(jiān)測站點的雨量值， 并按照從小到大的順序排列，以短信形式發(fā)送給用戶；查詢目 前的預警級別，同樣以短信的形式發(fā)送給用戶。

3.2 部分功能詳細設計

3.2.1 主動查詢

3.2.1.1 整體區(qū)域查詢

整體區(qū)域查詢通過發(fā)送短信的方式獲取監(jiān)測全部區(qū)域當前的平均降雨量，單位為毫米，具體發(fā)送內(nèi)容與回復內(nèi)容信息如表 1 所列。

3.2.1.4歷史雨情查詢

歷史雨情查詢包括以下兩項：

（1）4 小時查詢 ：發(fā)送區(qū)域名稱或監(jiān)測站點編號或街道名稱+ 日期 +data4h， 如 XC20120530data4h， 返回最近 4 小時的降雨信息。

（2）全天 24 小時查詢 ：發(fā)送區(qū)域名稱或監(jiān)測站點編號或街道名+ 日期 +dataday， 如 XC20120530dataday， 返回最近24 小時的降雨信息。

3.2.2 被動提示

3.2.2.1 預警提示

預警提示功能為 ：若降雨量監(jiān)測達到一定等級，則自動向防汛管理人員發(fā)送降雨量實時信息短信。例如雨量值在 10 毫米時，按雨量等級屬于中雨，則發(fā)送中雨預警短信。雨量等級劃分情況具體如表 4 所示。

3.2.2.2 故障提示

故障提示功能為 ：若降雨監(jiān)測設備發(fā)生故障，如長時間 不報數(shù)、數(shù)值嚴重不符等，則自動向設備管理人員發(fā)送故障信 息短信。設備狀態(tài)情況具體如表 5 所列。

3.3 平臺實現(xiàn)

本系統(tǒng)采用 B/S 軟件體系結構 [1]，運用 Flex 平臺，使用 SQL2008 數(shù)據(jù)庫，后臺使用 Java 技術，實現(xiàn)前臺與后臺的高 速交互。運用 Socket 通信將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鞑⒋鎯θ霐?shù)據(jù) 庫，通過 Java 后臺把數(shù)據(jù)調(diào)用到前臺，之后進行解析、判斷。 地圖數(shù)據(jù)通過 ArcGIS Service 10.0 發(fā)布緩存地圖，實現(xiàn)地圖 的調(diào)用顯示等功能，從而實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的開發(fā)。將系統(tǒng)導出 發(fā)行版發(fā)布在 Tomcat下，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的共享服務。其中，短 信平臺發(fā)送模板界面如圖 4 所示，后臺服務界面如圖 5 所示。 后臺操作將雨量數(shù)據(jù)插入數(shù)據(jù)庫，短信貓對其插入的數(shù)據(jù)進 行定向發(fā)送。

4 結 語

本研究的最大特點是自主建立了北京市西城區(qū)雨情監(jiān)控短信平臺。因此，城市防汛監(jiān)測和預警就可以不依靠氣象部門的降雨量信息（只起輔助作用），而采用自主雨情監(jiān)測網(wǎng)絡的實時降雨量數(shù)據(jù)作為分析的主要數(shù)據(jù)源進行預警，大大提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性與精度。同時，因為可以自由確定監(jiān)測點位置（如長期積水點附近），監(jiān)測的針對性大大提高。

雨量監(jiān)測系統(tǒng)短信平臺實時性強，可以實現(xiàn)具體街道具體站點的詳細降雨信息，基于 GPRS 將信息發(fā)給相關負責人員， 采用這種一體化的設計，可以減少政府的投資成本，若遇到緊急情況，可以在無人操作的情況下完成一系列報警，對城鄉(xiāng)建設具有重要意義。