我国是农业用水大国，全国用水量的近 7 成应用于农业灌溉中。目前，我国对农业灌溉用水的利用率不高，用水浪费惊人。发展节水灌溉，提高用水效率，是建立节水型社会的需要。在农业灌溉中，实施网络化的自动节水系统，完成田间节水灌溉工程的配套建设，随着人们节水意识的增强越来越受到重视，而其中关键因素之一是对灌溉系统的监测能够做到实时化、精确化以及网络化［1］。

　　GPRS( General Packet Radio Service)［2］是一种新的 GSM数据业务，它为移动用户与数据网络之间的通信提供一种连接，给移动用户提供高速无线 IP 和 X． 25 分组数据接入服务，具有登陆方便快捷、传输速度快、可实时在线、按流量计费等特点。既可以使用于频繁的数据传输，也可以使用于间断的数据传输。笔者将计算机控制技术、现代电子技术以及网络通讯技术相结合，将 GPRS 通讯技术应用于农业灌溉监测系统中，搭建了一个高效的农业灌溉监测系统，组成了基于 GPRS 网络的农业灌溉自动监测系统。系统以 GPRS 模块、流量等各种传感器为底层核心硬件，以 J2EE［3］( Java 2Platform，Enterprise Edition) 软件构造上层平台，充分利用GPRS 无线网络的优点，构成的农业灌溉自动监测系统具有经济、可靠、应用方便等特点。

　　1 GPRS 通信技术GPRS

　　是由“包交换( Packet-Switched) ”的概念发展出的一套无线传输方式。包交换的概念是指首先将数据封装成各个独立的封装包，接着依次将封装包传送出去，形式上有点类似于现实生活中的邮寄包裹。GPRS 采用分组交换技术，即 GPRS 信息在传输前被分成既是彼此分离又是彼此相关的“数据包”，并在接收端重新组合。这种技术可以让多个用户一起分享某些固定的信道资源。由于只要有移动信号的地方就可以使用 GPRS，因此 GPRS 网络特别适合于应用在野外、偏僻地方来对测量仪表的监控和数据采集。

　　另外由于使用分组交换技术，使得接入时间小于 1 s，这使 GPRS 能够提供更加快速、及时的移动连接，极大地提高了进行远程监控、数据采集等活动的效率，使 Internet 应用操作更加便捷、流畅。

　　对使用 GPRS 用户的计费方式通常以其所使用的数据量为主要依据，对用户来说，这是一种比较合理的计费方式，体现出“多用多付、少用少付”的原则，从而使得采用 GPRS方式能够有效降低运营费用，增加经济效益。

　　该文所搭建的监测系统的主要通讯方式就是利用 GPRS的分组无线业务［4 －6］，通过无线网络连接到高速的 IP 网络传输现场的测量数据，实现了数据的网络化采集和远程传输，具有数据显示、监测和存储等功能。

　　2 系统的整体方案

　　系统的整体思想: 首先将农业灌溉现场的流量、液位等参数通过传感器采集后，经过数据通信送入微处理器处理后，再经过现场 GPRS 模块发送到数据监控中心，监控人员在控制室里对现场的实时测量数据进行综合分析，采取手动或自动方式，启动现场的执行系统，网络化地对农业灌溉进行监测。监控中心通过 GPRS 无线网络实现与现场测量设备之间的不间断通信，登陆到互连网的任何有权限用户都能够通过浏览器随时浏览、查询、记录以及打印整个灌溉区的实时和历史记录数据，对数据进行抽样调查，监测现场状况。

　　充分利用网络在资源共享方面的优势，对分布在不同区域的各个监测点实现实时监测。

　　系统总体设计方案如图1 所示。系统由现场模块、通信模块、数据处理模块、Web 模块、监控中心 5 部分组成。

　　作为上位机主要部分的监控中心，其组成部分是由主要设备以及辅助设备组成。主要设备包括单台电脑或者小型局域网组成，辅助设备包括电源、上网接口设备、打印机等。监控中心监测现场数据有两种方式: 一是实时监测; 二是定时或周期性监测。通过对现场数据进行实时或定时监测，及时指导现场执行系统完成相应的动作。

　　通信模块的主要任务是监测并接受来自所有现场模块的数据，并将数据及时送入到监控中心。同时，通信模块还根据监控中心的命令，给现场模块发送指令要求。

　　Web 模块的主要作用是连接数据处理模块和监控中心。

　　它提供 Web 服务给监控中心，接受来自监控中心的请求，从数据处理模块获取数据，然后将数据处理成所需的形式，并返回给监控中心，使得监控中心可以浏览所请求的数据。

　　Web 模块可以直接向通信模块提出请求，通信模块根据 Web服务模块的请求向模块现场发送命令。

　　数据处理模块的主要任务是储存来自现场的测量数据，并对数据进行相应的备份。

　　现场模块主要由各类传感器、微处理器以及 GPRS 模块组成。它的主要任务是根据监控中心的要求检测现场数据，并将所获得的数据传送给通信模块。

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