对GSM技术在水土保持监测之中的应用探究

作者简介：王麟麟，男，汉族，四川人，本科学历，单位：成都勘测设计研究院，研究方向：环保、水保。

余博，男，汉族，四川人，本科学历，单位：成都勘测设计研究院，研究方向：环保、水保。

摘要：随着环境保护意识的增强，我国的相关政策也开始向这一方面进行关注。目前我国在水土保持监测中存在着一些现实问题，如地区偏远、分布不均的问题，限于成本因素，没有有线网络进行联通，业务量数据可以进行小数据延时传输，这为GSM技术的运用提供了非常好的基础。本文对GSM技术在水土保持监测项目中的运用进行初步研究，对数据管理系统进行分析，为物联网行业再添新思路。

关键词：GSM；短消息；水土保持监测；数据

1. 引言

随着我国经济水平的不断提高，科技水平也在不断进步，一些较先进的技术开始应用传统的行业领域中。目前GSM技术发展已经经过研究得到了迅速的发展，目前已经有多个项目中开始应用这一技术，如车辆动态智能信息、天气监测信息等。近年来，关于GSM技术在水土保持监测方面的应用开始受到更多专家们的关注，它的顺利实现将会为我国复杂的水土监测工作做出巨大贡献。

每一个城市在新的形势下都将面临着技术的革新。近几年来，天气环境不断恶化，为城市的发展带来了极大的影响。多数城市已经建立的沟道监测站对于降雨、水质检测都起到重要作用，提供了相对全面的数据。但传统的数据采集方式多是人工进行抄送与计算，在现代网络信息技术不断发展的基础上，该领域的信息化管理将需要进一步升级，数据的准确性与时效性需要进一步增强。

GSM技术可以不受空间与地点的限制，在移动的对象中进行收发信息，访问网络，同时也可以进行GPRS数据业务服务，创造一种稳定、高效的数据传输方式。短信息服务就是通过GSM系统所提供的在终端设备中进行收发服务的方式，利用无线通信技术，可以为监控设备提供一个广阔的平台，有效保证了数据传输的准确性与稳定性。但限于成本因素与其他客观因素，目前在城市的监测站还存在着多种困难，需要进行解决。在GSM系统实现的过程中还需要解决更多的技术问题。

2. 水土保持监测重要性分析

水土保持在城市的建设与社会的发展中起到重要的作用，对于避免水土流失、改善环境、提高土地的生产力方面有着重要的作用。目前我国水土流失问题相对较为严重，上个世纪末流失面积超过了50亿吨。水土流失将会导致耕地面积大幅度减少，环境不断恶化，沙尘暴天气更加频繁。近来，北京等一些北方城市对于沙尘暴的体会更加明显，说明在沙源处的环境已经非常严重。我国对于水土监测的水平还处于稳定阶段，远远没有国外研究的先进。目前美国与欧洲等多个国家已经开始建立了空间数据库与信息系统，对水土流失的分布进行定位与定量的掌握，提高了决策的科学性具针对性，取得了不错的防治效果。[1]

我国必须从基础设施入手，保持好水土保持与监测工作，维持生态平衡。水土流失的原因非常多，比较常见的是受到自然因素的影响。首先地面的坡度越大，流失的情况越严重；有雨的土壤也将会受到更多的侵蚀；一引起地方地质偏软疏松，抵蚀力差；绿色植被受到破坏影响，造成了水土流失的严重。

3. GSM技术概述

GSM（全球移动通信系统）技术主要分为三个模块，首先是网络结构模块、数据传输模块、控制与管理模块。网络的子系统与移动通信终端通过空中接口进行通信，它需要考虑无线信号的接送、功率控制与信道分配问题，网络子系统负责对控制区域内的移动用户通信的控制与管理。基站的控制器是基站收发平台与控制中心的连接点，同时为交换数据提供相应的接口。为了提高数据传输的准确性与抗干扰性，GSM可以采用跳频技术。[2]目前我们对于中国移动的GSM技术应用已经在通话方面较为广泛，大大提高了我们的工作效率与日常生活效率。同样GSM技术可以应用于其他的相关需要数据传输的领域，为行业的进一步发展适应新形势奠定基础。

4. 水土保持监测系统设计

水土保持监测指标体系的原则是系统设计必须要遵守的标准。首先是全面性与典型性；其次是实用性；第一是独立性。水土保持的监测布局首先要考虑总体化的方案设计，用最低的成本对整个监测对象全面进行掌握，提高效率，同时对于监测范围需要进行关注，这里的范围主要包括空间与时间范围两个方面。[3]

水土保持监测相关较大的部门是监测单位与管理机构，监测单位对数据进行信息管理与分析，先了解管理服务与管理信息化，它的作用是保持水土的数据采集斯蒂芬和。监测管理机构的任务则是对数据的采集以及管理与应用。在采集的基础数据中，有基本的方案数据与监测数据。数据结构形式有空间数据、时间数据、多媒体数据。多媒体数据主要是通过电子文档表格与视频、音频文件方式进行传输。[4]

水土保持监测系统设计包含了水土保持监测数据库的建立与数据动态监测；将数据输入到子系统中。数据采集系统对于水土保持起到基础性的作用，为其他业务系统提供专题数据；第二是空间数据库，第三是中间件的技术，第四是客户端，根据不同的功能需求进行有目的的查看与维护。

5. 数据传输模块

目前西门子公司推出的TC35是一种典型的无线通信GSM模块，可以快速实现数据与语音的传输。首先TC35模块要与计算机串口进行连接，在进行相关的 软件运行之后，调用GSMInitialize函数对模块进行初始化，[5]通过SendSms函数将数据进行打包处理发送。网络化与智能化将成为未来各个行业领域发展的共同特点，实现物联网，让所有的事物都通过网络来进行表达。GSM模块已经开始在遥控、工业数据采集与防盗系统中进行运用。

短消息目前是通过Text与PDU协议数据两种模式运行，使用前者的方式相对简单，容易实现，但某些国外系统不支持中文短信发送，PDU系统支持英文与中文，同时可以使用三种编码方式。[6]

在无线数据传输模块中单片机软件设计也是一项非常重要的工作。单片机的软件功能主要有，通过AT指令对GTM900C进行设定，在程序存储中集成GB2312码，把信息编码通过串口进行发送到GTM900C，解析代码串。

6. 结语

基于GSM短消息的水土保持无线数据传输模块在传输中数据量相对较少，它的环境相对复杂一引起，目前已经在其他的行业中也有所应用，如太阳能集热远程监控项目中的应用，并可使用到嵌入式远程监控系统中。[7]

本系统中所采用的GSM技术不需要进行拨号，在运行的过程中成本相对会低一些，不会对工程的造价产生过大的影响，同时它的覆盖范围相对较广，在一些人迹罕至的监测点不需要进行人工进行职守就可以了解相关的监测数据，大大节省了人力，而不用再设立大型的数据传输线路；运用无线通信系统对数据处理速度更快，提高了整体的工作效率，为建立高效型社会做出了积极的贡献。（作者单位：成都勘测设计研究院）

参考文献：

[1]鲍文，陈国玉，符正良，. 湖南省水土保持监测工作主要成效及思考[J]. 中国水土保持，2013，（3）.

[2]唐学文，黄建辉，. 重庆市水土保持监测工作有关问题及发展思路[J]. 水土保持通报，2009，（2）.

[3]胡克志，. 试论陕西省开发建设项目水土保持监测指标体系[J]. 水土保持通报，2010，（5）.

[4]韩新启，. 基于GSM的水土保持监测数据管理系统[J]. 计算机与现代化，2007，（8）.

[5]陈晨宇，李健，康致远，. GIS基于的开发建设项目水土保持监测信息系统——以桐柏抽水蓄能电站工程为例[J]. 水土保持通报，2007，（4）.

[6]刘顺生. 淮河流域水土保持监测分区研究[D]. 山东农业大学： 山东农业大学，2013.

[7]韩红孝. 线状工程施工期水土保持监测研究[D]. 西南大学： 西南大学，2011.