摘要

水情信息是水利管理最重要的基础信息，是水文预报、水资源管理、防汛抗旱决策的主要依据。水情自动测报系统是一个自动采集、传输、处理水情信息的实时测报系统，可对水库流域内的水情、水文和气象数据，如雨量、流量、水位等，实时采集和处理，并通过无线的方式传输到水库的调度管理系统，由调度管理系统做出分析判断，提供数据显示、趋势曲线、洪水预警和报警等功能，从而提高水库运行和管理的决策水平。
传统的水情自动测报系统都是对单个水库进行监测，并不能对大范围内的多个水库同时进行实时监控，不能够形成一个统一的网络。随着信息技术的不断发展和水库管理的全面自动化信息化，我们基于WEB和ASP.NET技术，完成了一个动态网站的设计，将现有的硬件设备与软件监控完美的结合起来，使水库监控变的规范化、网络化。这样客户端的管理者能够随时随地的查询和获取水库的实时信息，而不受时域和地域的限制，为决策者做出正确的调度决策提供可靠的依据。
本文所开发的基于WEB的水库水情自动测报系统，对硬件部分做了详细设计，包括数据采集终端方案的制定，传感器、主控制单片机及其他设备的选型，通信网络的比较选择以及数据采集方式的确定。软件部分包括后台数据服务器软件的设计以及动态网页的开发。以微软公司的ASP.NET为开发平台，以MicrosoftVisualStudio.NET2003为开发环境，C#为开发语言，SQLserver2000为后台数据库，动态网站部分开发了用户登陆、新闻通知、水库实时信息查询、报表查询、预警管理、系统管理等6大模块，其中水库实时信息查询和报表查询为主要模块，预警查询在网站首页的预警台得以实现。客户端的用户可以通过实时查询看到当前时刻水库的雨情信息、水位信息和各种曲线图。报表查询包括日报表、月报表、年报表和水库基本信息报表，清晰地显示了降雨量、水位、平均降雨量及平均水位信息，通过报表不仅可以查看当前时刻的水情信息，还可以查阅历史记录信息。  
通过WEB技术实现的水库水情自动测报系统，实现客户端通过互联网浏览服务器上的数据，实现了水库水雨情信息查询的数字化、网络化，是水库实现全面自动化的一个重要部分，也是今后水利信息化发展的方向，论文阐述的系统可以方便的进行水雨情资料的查询、更新和维护，操作性强，灵活性强。
关键词：水情自动测报系统；WEB；ASP.NET；SQLserver2000
 
Abstract
Water situation information is the most important basic information of water conservancy management, and is the main basis for the decision of hydrological forecast, water resources management, flood control and drought relief. Water automatic monitoring system is an automatic real-time monitoring system of collection, transmission and processing of water information, and for the reservoir in the hydrological, hydrological and meteorological data, such as water rainfall, flow, water level, real-time collection and processing, and through wireless transmission to the reservoir dispatching management system, analyzed by the dispatching management system, provide data display, trend curve, flood warning and alarm functions, so as to improve the decision-making level of reservoir operation and management.
the design of a dynamic website based on WEB and ASP.NET technology, perfectly combining the existing hardware equipment and software monitoring, so that the reservoir monitoring becomes standardized and networked. In this way, the manager of the client can query and obtain the real-time information of the reservoir anytime and anywhere, without the limitation of the time domain and region, providing a reliable basis for the decision maker to make the correct scheduling decision.
of the background data server software and the development of the dynamic web pages. With Microsoft ASP.NET for the development platform, with MicrosoftVisualStudio.NET2003 for the development environment, C # for the development language, SQLserver2000 for the background database, dynamic website part developed the user login, news notification, reservoir real-time information query, report query, early warning management, system management and so on six big modules, including the reservoir real-time information query and report query as the main module, warning query on the web page. Users of the client can see the rain situation information, water level information and various curves of the current reservoir through real-time query. Report query includes daily report, monthly report, annual report and reservoir basic information report, which clearly shows the rainfall, water level, average rainfall and average water level information. Through the report, you can not only view the water situation information at the current moment, but also consult the historical record information.
system, realize the client through the Internet to browse the data on the server, implements the reservoir water rainfall regime information query of digital, networking, is an important part of the reservoir comprehensive automation, is also the development direction of water conservancy information in the future, the paper system can be convenient for water rainfall regime information query, update and maintenance, strong operability, strong flexibility.

Key words: automatic water situation monitoring and reporting system; WEB;ASP.NET; SQLserver2000
 
目录
1前言
1.1课题研究背景及意义
1.2国内外研究现状
1.3主要研究内容
1.4论文组成部分
2系统总体设计
2.1系统方案确定
2.2系统主要功能
2.3系统组成部分
2.4系统性能分析
3.1系统硬件的组成部分
3.2主控制器选型
3.3传感器选型
3.3.1DY1090A型遥测雨量传感器
3.3.2HSWF浮子式水位传感器
3.3.3WSK-27型数字温湿度传感器
3.4供电系统选择
3.5GPRS数据终端选型
4系统数据采集模块设计
4.1数据采集方式
4.2数据采集终端主程序设计
5GPRS数据终端设计
5.1GPRS数据终端配置
5.2GPRS数据终端联网
5.3GPRS数据发送
5.4GPRS数据保存
6系统软件设计
6.1系统设计原则
6.2系统设计目标
6.3主要开发工具
6.3.1WEB技术
6.3.2ASP.NET技术
6.4数据库设计
6.4.1数据库选择
6.4.2数据库访问技术
6.4.3数据库的操作连接
6.5系统软件体系结构
6.6系统主要功能模块
7系统软件的实现
7.1开发环境
7.2模块流程
7.3各模块的实现
8总结与展望
参考文献
致 谢

 
1前言
1.1课题研究背景及意义
我国地域辽阔，处亚洲季风区，属亚热带季风气候，地形复杂，气候异常，河流水量变化剧烈，洪涝灾害发生频繁，因此，防洪是一项十分艰苦的任务。
水库是通过兴建坝、闸、堰等工程，在山谷、河道或低洼地区形成的人工蓄水区，是通过径流调节对天然水资源进行重新分配的重要措施之一，主要作用是调节河流的天然径流（龙斌，2006）。随着水利工程技术的发展和防洪调度的需求，我国兴建水库的数量和规模有了飞快的发展，目前，已建成水库约八万余座，是世界上水库数量最多的国家。在防洪减灾、灌区灌溉、城乡供水、水力发电、航运交通、水产养殖以及水资源的可持续利用和发展等方面发挥了重要作用。
开发水情自动测报系统是客观需求也是技术发展的必然结果，作为防洪决策、水资源优化调度、水工程运行管理的科学依据和参谋，是一项重要的非工程防洪措施，对于保护人民生命财产安全，保障社会稳定和国民经济可持续发展都起着极其重要的作用。
水情自动测报系统是采用现代科技手段对水文信息进行实时采集、传送和处理的专门技术，融水文、遥感、电子、通信、传感器和计算机等多学科的最新成果于一体，用于测量水情数据，扩大了水情测量的范围，通过实时预报，提高了水情测报的速度和精度，使防汛工作由被动挽救变为主动预防。
目前我国水情自动测报系统发展迅速，被广泛应用在各大水库，但水库分布范围广且零散，水库的水情信息种类多，在现行条件下，即使部分水库安上了一些自动化测报系统，也是分别管理、区域分割，很难形成统一的网络，不能够实现统一规划、统一管理、统一调度。因此，如何将水库水情自动测报系统形成一个统一的大范围的网络实现水情信息的资源共享是一项重要任务。
随着现代计算机网络技术和多媒体技术的发展，引发了人类历史上的第三次信息革命，必然会引起水利向信息化、自动化发展和变革。以“水利信息化带动水利现代化”的指导思想，将先进的信息技术引进水库水情自动测报系统，利用信息技术，提高水库管理水平，改造传统调度方式实时性差、主观性强的弱点，在更高层次上提升水库水雨情的监控水平（房灵常，2005）。正是看到了未来水库管理信息化的发展趋势，我们提出了基于WEB的水库水情自动测报系统，屏蔽了异构平台的差异，将各独立子系统集中到一个统一的网络平台，可以覆盖全省甚至全国，实现资源共享和Internet下的操作，及时准确的提供水库的水雨情信息以满足各级决策和管理部门的需要。 
1.2国内外研究现状
国际上，美国和日本是世界上较早重视水库水情自动测报技术开发的国家。美国国会很早就提出过采用非工程性的防洪措施作为防汛方针之一的提案，日本也早就强调非工程性防洪的作用。自二十世纪六十年代起，日本和美国就已经开始研究和开发该项技术，其中S．M国际公司是其中的领先者，该公司和气象部门合作，在七十年代就建设了水库水情自动测报系统，其产品在七十年代后期逐渐成熟而进人国际市场（白童学，2005）。
美国最早采用超短波的方式进行数据传输，具有典型代表的是美国Handar公司与Sutton公司合作开发研制的一套水雨情自动测报设备。到了二十世纪八十年代以后，集成电路开始大规模应用，监测设备、数据传输方式和计算机技术的快速发展，水情监测和防洪调度实现了自动化方式（刘晓华，2005）。在美国很大的水文站，数据的传输方式从超短波发展到卫星传输，国土面积较小的日本和英国也普遍采用卫星的方式传输水雨情信息。二十世纪九十年代后，随着技术的更新成熟和功能的不断完善，各类自动测报系统在水利、气象等专业领域中得到推广和应用。
目前欧洲发达国家的河流水库监测的自动化、半自动化监测网络已基本完善，其监测网络主要由国家或区段的固定观测站、地面雷达网、遥感卫星等组成。主要包括：水质监测网、水文、气象监测网、大地测量站网、遥感和航测及其它监测站网（邵江丽，2009）。对水文、气象站点的数据采集主要采用水位自动记录仪、超声波、雨量自动记录仪、温度自动记录仪等自动化仪器，水文(含水质)、气象数据采集基本上实现了由手工作业向自动化测量的过渡。如：莱茵河流域管理的基础数据分别来自于SPOT、SAR、ERS等图像信息、DEM和水文、气象站点的实测资料，主要卫星有：IRS-P2、ALMAZ-1B、METEOSAT和SPOT卫星等，用于资料收集的雷达主要有ERS-I、ERS-2。
同时遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）是实现数字水文战略中空间信息获取、存储、管理、分析、应用和更新的三大核心支撑技术，它们已在降雨预报、洪水预报、洪水演进、大地测量、工程测量、河道水库冲淤分析计算、河势变化监测分析等方面得到有效应用。我国水库监控自动化技术是随着国民经济发展和计算机技术的进步而逐渐发展起来的，90年代以前的实时监控系统都是传统的、封闭式的，系统升级非常困难，九十年代以后，我国水情自动测报研究进入了高速发展期，建成各类水情测报系统上百个，从国外引进的测报系统也有十多个。我国河流众多，目前在主要河流都设有各类水情监测站点，水情测报系统已经大量应用在各类水电项目中（崔玉兰、郭治清，2002） 
早期的系统主要用于水利防洪，一般只在汛期内投入运行，技术要求较低，存在安全隐患，存在的主要问题有：
（1）缺乏统一规划；水库自动化管理人才匾乏；管理不够规范；水库综合自动化系统不能形成统一的网络。
（2）用于水情自动测报的传感器种类不足，不能扩大应用范围，有些传感器在性能上还不能完全满足要求。
（3）通信手段比较单一，不能满足特殊系统的布网要求；硬件设备的可行性及质量稳定性与国际先进设备相比，还有待进一步提高。
（4）对新技术与新产品科研力量投入不足，主要是目前多数科研单位往往忙于产品生产或因受科研经费的限制而顾不上新产品的研制和更先进技术的应用，因而使技术储备下降，不利于技术进步。
目前水库水情自动测报系统，用计算机监控系统来代替人工操作及定时巡回检查、记录等繁杂劳动，使水库逐步实现少人值班，最终达到无人值班的目标。除了防洪还大量用在水电建设和水资源调度中，需要全年连续运行，且功能更全，对性能要求很高（巩向伟，2005）。
近年来，随着计算技术、图形化、人机界面技术、网络技术、操作系统标准化技术的飞速发展，“开放系统”的概念开始形成，从技术和可靠性等方面考虑，目前完全可以用计算机实时监控系统取代大部分常规控制系统，这也是水库技术发展的必然趋势（刘建彪，2004）。水库水情测报的未来发展将集中在以下几个方面：一、需要研发适合特定环境的传感器。二、水情测报通信方式的多样化，可以利用卫星通信、移动通信网络，实时可靠的传输水情信息，加强网络的可靠性和抗干扰性。三、水情测报的资源共享，实现全国范围内相关水库站点的信息交换，各部门数据的交换，用以优化多级水库调度，提高水库管理水平（杨涛、刘庆，2000）。
1.3主要研究内容
本论文就是为实现水库水情自动测报为目的，在前期建设的基础上，利用已有网络、通信、数据库以及软件开发技术，引入目前比较流行的WE雨情数据的实时采集查询和处理的一个综合解决方案。本系统将有效保证各水库及各级水管部门之间的数据、信息交换，能够实现实时数据共享，为各级水管部门提供决策时所需必要的实时数据，系统的研发成功与投入使用对我国后期水雨情无线监测系统的大规模建设具有重要的指导意义。
主要研究内容为：
（1）构思并确定基于WEB的水库水情自动测报系统的总体设计方案，系统各部分的组成及功能,对总体性能进行分析。
（2）对系统的整体硬件部分进行总体设计，对主要设备进行分析选型。
（3）确定系统软件部分的设计方案，这是我们研究的主要部分。数据服务器软件部分从三个方面进行研究：mSever控制台、数据存储后台程序的编写和Web动态网页开发设计。
（4）根据网站设计的常规思路和设计原则，提出我们设计的目标及主要功能模块。
（5）对系统的网站做了整体设计，具体实现并测试了各个功能模块。
1.4论文组成部分
本论文可以分为八个部分：
第一章：前言，讨论了本课题研究的背景和意义，了解实现水库水情自动测报系统的必要性，并结合国内外现阶段技术发展提出自己的想法和课题研究的主要组成内容。
第二章：介绍了整个系统的总体设计方案。包括系统方案的确立，系统的功能，系统的组成部分及性能分析。
第三章：系统硬件部分设计。详细介绍数据采集终端的硬件设计以及各种设备的选型、选型的依据和性能优点。
第四章：数据采集终端的设计。包括数据采集方式的选择，数据采集的主要程序设计。
第五章：GPRS数据终端的设计。包括数据终端的配置、联网，数据的发送和保存。
第六章：系统软件部分设计。介绍了系统的设计原则、设计目标、软件体系结构、主要开发工具以及系统的主要模块及功能。
第七章：基于WEB的水库水情自动测报系统软件部分的实现。介绍系统各模块功能是如何设计实现的，分析系统运行效果。
第八章：总结与展望。
 
 
2系统总体设计
2.1系统方案确定
通过对目前国内外水情自动测报系统的设计情况的调研和实际应用的分析，我们确定本系统主要包括的几大部分有数据采集、数据无线网络传输和Internet服务器开发。
总体的设计思路就是我们在水库周围设有多个数据采集终端，通过终端的雨量传感器和水位传感器对数据进行采集，考虑到水库面积较大，水库管理站距离数据采集终端较远，因此我们采用无线网络的传输方式。主控制器将采集到的数据发送到无线网络传输终端，然后通过无线网络发送到水库本地终端，这就实现了数据的采集和一次传送。水库本地管理站都与Internet相连，故我们可以直接通过Internet将数据发送到客户端的计算机后台服务中心，实现了数据的远程二次传送。
系统中采用的GPRS数据终端与Internet数据服务器通过移动基站进行连接，实现一对一的数据交互。我们采用的Internet数据服务器是架构在WidowsServer2003操作系统上的，分三部分：mSever控制台、数据存储后台程序和Web动态网页开发。mSever控制台即无线通信服务软件，是无线数据终端与用户控制端进行连接的枢纽和进行相互通信的桥梁。数据储存后台服务程序是整个系统数据储存的核心，它负责把mServer解析出的数据信息存储在本地服务器上的数据库中，并且实现了动态扫描数据库，把扫描出来的命令信息通过mServer送达各相应的控制节点。Web动态网页开发实现客户端通过互联网浏览服务器上的数据。
2.2系统主要功能
一个完整的水库水情自动测报系统的主要功能包括：
（1）数据采集：通过水位传感器和雨量传感器自动采集水位和雨量等数据，具有自报式传输体制，支持应答式查询功能。
（2）数据传输：选择合适的通信方式，实时传输水文数据，将各个遥测点的水情数据传送到中心站数据库中长期储存。
（3）数据处理和发布：管理人员按照规范，对采集的原始数据进行查漏、插补和计算后，生成各种报表、曲线、统计图等，存储在中心站内容服务器上，方便用户随时查询水情信息。
（4）数据备份：水情数据对于水利部来说非常重要，所以要经常导出、备份，定期检查，保证数据的完整性。
（5）定时自报：按预先设定的时间间隔，向中心站发送当前的水位、雨量数据，在规定的时段内水位变幅以及降雨量超过设定值时，自动加报。
（6）预警功能：当水库水位超过设定的预警水位时或设备发生异常时系统会自动报警。
（7）人工置数：可将人工观测值通过人工置入的方式，也可在传感器故障时人工置入水情电报，向中心站报送。
（8）自维护功能：具有定时报告、低电压报警、掉电保护以及自动复位等自维护功能。
2.3系统组成部分
系统总体框架如图2-1：

 
水情自动测报系统由各种水文遥测站、通信网络、后台计算机管理中心和客户端四部分组成。
（1）遥测站
即水库本地终端，包括数据采集终端、GPRS数据终端和水库管理站。每一个水库附近都设有一个水库管理站,四个数据采集终端。数据采集终端是安装在野外用来自动、实时监测水库周围地区的雨量、水位信息，并实时向后台计算机管理中心传送。
遥测站的主要功能为：实时数据采集并通过无线网络发送；具备超限报警功能和自检功能，设备定时自检，并将设备工作状态发送出去；采用太阳能电池板为蓄电池充电的方式可保证系统稳定工作。
（2）通信网络
常见的通信方式主要有：超短波、公用电话网PSTN、卫星、GSM、GPRS、3G等几种。运用这些通信方式都可以实现水雨情的无线监测，从实际情况出发，对建设成本和资金投入的考虑，我们选择水库水情自动测报系统采用GPRS通信方式。GPRS无线网络的通信速率从56Kbps提升至114Kbps，是基于数据分组传送的，能提供连续不间断的数据通信业务，有更好的数据传送速度和能力，且能够始终在线，通信费用是按照实际传送的数据字节进行结算的，运行费用低，能实现随时随地快速连接，并能提供丰富的内容（唐冬致，2004）。
GPRS无线网络的主要传输特点是：稳定可靠、使用面较广；数据传输速度快；永远在线；双向传输数据。缺点是：网络覆盖范围有限，特别是在一些经济不发达地区，无线网络建设才刚处于起步状态，很多地方无线网络还没有完全覆盖。
（3）后台计算机管理中心
后台计算机中心用来接收Internet发送来的数据，一般设在水库调度自动化中心或防汛调度中心，中心站建立数据库服务器，负责所有数据的存储和管理，完成数据处理、图形显示、报表编辑和打印，供客户端的用户随时查询。
（4）客户端
即更高级的管理用户，包括水利局、水利厅、其他政府机构或科研机构。用户在电脑前通过Internet上网可以随时的查询水库的水雨情信息，为决策者做出正确的调度方案提供依据。
2.4系统性能分析
水库水情自动测报系统是一个实用性的系统，它的建设和使用直接关系到水库水资源的合理调度、水资源的经济利用和人民生命财产安全等国民生计问题，故对该系统的性能也有如下要求：
（1）实时性和可靠性
系统数据可以实现自动采集及传输，且实时性要在保证通信畅通的基础上。其常用评价标准是，设备信号达到Web平台时间1秒左右，Web平台到达终端监控系统保证在1分钟内（孙毅，2006）。水情数据对水利部门来说非常重要，数据的准确、及时直接影响水利部门的辅助决策，因此，采集的数据一定要可靠、准确。
（2）开放性和标准性
系统的设计和开发必须符合国际标准，同时具有良好的开放性，以便不同厂家的产品能够互相操作，这一点对于各种数据查询来说尤为重要，因为查询的用户可能使用不同的系统，因此对于查询来说，系统应该支持跨平台运行的体系架构，这样有利于水情信息的发布。
（3）可扩展性和灵活性
系统应该有较好的扩展性，如果遇冬季水库结冰情况可以通过加装测控技术研究所研制的冰层厚度传感器对冰层厚度进行测量。能够根据将来信息化不断深入发展的需要，方便的扩展网络覆盖范围和扩展站点分布范围，具备支持多种通信媒体、多种物理接口的能力，提供技术升级、设备更新的灵活性。
（4）可恢复性和安全性
各种采集的原始数据和处理后的数据均需长期保存，形成历史数据，而计算机系统有时并不可靠，因此需要采取必要的笔录措施，在系统出现故障或者数据丢失时，能够手工恢复原有数据。系统应具备有效的的安全机制，能够防止信息和机密文件的破坏和泄漏，保证内部传输的安全性，对各个使用本系统的用户，要能够根据其权限类别管理其使用权限，阻止权限外的非法访问。
 
3系统硬件设计
3.1系统硬件的组成部分
我们设计的水库本地终端系统是由四个数据采集子系统组成的，每一个子系统包括：雨量传感器、水位传感器、供电系统、主控制器、避雷器和GPRS数据终端（GPRSDTU）。整体结构如图3-1
系统主控制器采用的是单片机作为主控芯片，是由一块12V的蓄电池进行供电，一块12V、15W的太阳能电池板给蓄电池充电。单片机通过雨量传感器和水位传感器采集水库的水雨情数据，通过GPRSDTU与Internet进行数据连接，把采集到的数据传送给互联网，同时接收由互联网传送回来的数据命令。温湿度传感器用来监测采集终端附近的温度和湿度，保证系统在稳定的环境下工作。在系统中主控制器还设置预警水位和预警程序。整个系统是在野外装备的，考虑到雷雨天气的因素所以需要安装避雷器。下面详细介绍一下本系统所选用的各个模块和设备。
3.2主控制器选型
在进行系统设计时，传统的单片机已经不能满足控制器的设计需求，所以本系统采用了嵌入式的处理器。嵌入式处理器就是那些使用嵌入式的微处理器所构成的独立的系统，并且根据特定的功能有自己的操作系统，能够完成和电脑一样繁琐的工作，如DSP、单片机等等。
选择主控制器芯片的时候一方面需要考虑有非易失性的程序和数据存储器方便数据的掉电存储，要集成内部基准电压源和ADC数据转换器并且还能在程序中对采集到的传感器数据进行快速乘法运算。二是需要考虑主控制器在工作过程中需要存取大量的水文数据，所以对于控制器的CPU的计算能力和存储器的容量都有要求。基于以上条件以及成本考虑，选用了美国德州公司的MSP430单片机。
MSP430在结构、性能、可靠性等方面都独具特色。其特点如下：
（1）处理能力强。MSP430采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
（2）运算速度快，能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器相配合，能实现数字信号处理的某些算法。
（3）超低功耗。MSP430单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。
（4）片内资源丰富。MSP430集成了较丰富的片内外设，分别是看门狗、模拟比较器、定时器、硬件乘法器、液晶驱动器、I/O端口、基本定时器、实时时钟和USB控制器等若干外围模块的不同组合（孟祥锦，2006）。MSP430系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。
（5）方便高效的开发环境。开发语言有汇编语言和C语言。

图3-2MSP430F149单片机开发板
Fig.3-2MSP430F149microcontrollerdevelopmentboard
本系统的控制器在调试时使用的是MSP430开发板，如图3-2所示。MSP430开发板采用MSP430F149CPU芯片，除了430的通用功能以外，还可以实现双12位D/A转换，DMA通道，IIC的硬件通讯等功能。

各引脚实现的功能为：P1.0-P1.7为雨量传感器借口，P5.0-P5.7为水位传感器接口，本系统中我们采用的雨量传感器和水位传感器输出的都是脉冲信号，因此可直接与单片机的普通接口连接。P4.0-P4.7为数字式温湿度传感器接口，P3.4和P3.5通过MAX232模块与GPRSDTU连接，实现主控制器与GPRS无线网络的数据传输。仿真器JTAG直接与TDO-TCK口对应连接即可，可以方便的实现程序的下载和在线调试。
3.3传感器选型
传感器主要是雨量传感器、水位传感器和温湿度传感器。其选用需要能够快速、准确地测定降雨量、水库的水位及其周围的温湿度，传感器的精度和可靠性决定着整个系统的稳定性，因此选择合适的传感器尤为重要。
根据目前国内外所选用传感器的种类和应用情况，以及我们对大部分地区降雨量和水库水位的实际调查可知，雨量传感器多使用翻斗式传感器，雨水充满漏斗时，发送一次脉冲信号，由脉冲信号的数目判断雨量的多少。水位传感器多使用浮子式传感器，随着浮子的升降，传感器输出电脉冲信号，脉冲数对应着水位的升降。通过实际测试和性价比较最终选用了水利部南京水利水文自动化研究所研制的DY1090A型遥测雨量传感器和徐州河海科技有限公司研制的HSWF浮子式水位传感器。温湿度传感器采用的是龙邦科技生产的WSK-27型数字式温湿度传感器。
3.3.1DY1090A型遥测雨量传感器
DY1090A型遥测雨量传感器被广泛应用于全国的水文自动测报系统中，国内系统绝大部分均采用本仪器作为雨量传感器。实践证明，使用分辨力为1mm的DY1090A型遥测雨量传感器，既能满足系统防汛抗灾的需求，及时、准确地监测水库的水雨情，又可避免额外地增加系统内无谓的功耗，便于减少系统内电池配置容量（马洪连，2007）。本仪器由于采用单翻斗结构，输出脉冲信号，雨强与测量精度是线性关系，便于用户现场安装调试。关键零部件翻斗由金属制成，长期野外工作不易变形，抗老化抗静电尘埃，保证了测量精度的长期稳定性。
图3-4DY1090A型遥测雨量传感器
Fig.3-4TypeDY1090Atelemetrysensor

主要技术指标：承雨口径：Ф200mm；分辨力：1mm；工作电压：5V；环境温度：0～50℃、相对湿度：不限；雨强范围：0.01～4mm/min（允许通过最大雨强8mm/min）；测量精度：≤3%（以仪器自身排水量为准，室内人工模拟降水作为考核方法）。
3.3.2HSWF浮子式水位传感器
HSWF型浮子式水位传感器选用机械接触式系列编码器，以精密的变速机构、线轮、不锈钢丝绳、重锤、防浪锤和浮子等构成。当水位变化时，浮子随之上升或下降,钢丝绳便带动线轮做旋转运动，与线轮同轴连接的编码器就输出与水位对应的数字信号，从而达到了对水位的实时测量的目的（陈希媛，2005）。该传感器结构合理，抗干扰能力强，有掉电后信号跟踪记忆功能，它能够长期用于水位测量并能保证性能的稳定可靠。

图3-5HSWF浮子式水位传感器
Fig.3-5HSWFfloattypewaterlevelsensor
主要技术指标：检测量程：20m；分辨率：1mm；测量精度：0.1%×量程±1；工作电压：5V；环境参数：温度：-20℃~80℃、相对湿度：≤95%。
3.3.3WSK-27型数字温湿度传感器
WSK-27型数字温湿度传感器采用双路跟踪计频信号处理技术,并且采用超大LCD同屏显示温湿度及温湿度控制值。采用专利湿敏电阻传感器，测量湿度稳定可靠，探头可外置分离也可内置一体，外观精美，操作简单，安装方便。
我们选用的雨量传感器和水位传感器都对环境温度和湿度有要求，因此选用的温湿度传感器也必须要符合环境参数的要求。