GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)方案

GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)方案介紹第一部分GPRS網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介GPRS是目前解決移動(dòng)通信信息服務(wù)的一種較完美的業(yè)務(wù)，它是以數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)、或大數(shù)據(jù)的包月包年計(jì)費(fèi)。覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業(yè)和企業(yè)用戶開(kāi)展無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸提供了基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，為推動(dòng)移動(dòng)辦公的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，GPRS網(wǎng)絡(luò)具有租用費(fèi)用低、移動(dòng)辦公，不受地域制約等優(yōu)點(diǎn)。GPRS的出現(xiàn)為企業(yè)和行業(yè)用戶開(kāi)展無(wú)線辦公提供了一種新的選擇。GPRS通信方式更適合于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)，目前監(jiān)控中心與各數(shù)據(jù)采集點(diǎn)大部分采用有線交互傳輸，甚至有些偏遠(yuǎn)采集點(diǎn)要有線網(wǎng)絡(luò)接入成了不可能。月租費(fèi)太高，用電話線傳送數(shù)據(jù)按時(shí)間計(jì)費(fèi)，帶來(lái)諸多不便，費(fèi)用也不便宜。、GPRS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)1、覆蓋范圍。構(gòu)建采集傳輸系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴(kuò)容無(wú)限制，接入地點(diǎn)無(wú)限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于采集點(diǎn)數(shù)量眾多，分布在全省范圍內(nèi)，部分采集點(diǎn)位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。另外，還必須考慮今后系統(tǒng)擴(kuò)充的可能，必須具有良好的可擴(kuò)展性。由于目前GPRS已覆蓋省內(nèi)絕大部分地區(qū)，能夠滿足數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)覆蓋范圍的要求。2、數(shù)據(jù)傳輸速率高。目前GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸速率的需求。3、系統(tǒng)的傳輸容量大。數(shù)據(jù)控制中心要和每一個(gè)采集點(diǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。由于采集點(diǎn)數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。4、通信費(fèi)用控制靈活。采用傳統(tǒng)的有線方式建立數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，必須租用專線或電話線進(jìn)行連接。由于采集點(diǎn)必須與中心隨時(shí)保持連線狀態(tài)，而每次數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)量很小，線路資源利用率很低，平均每一個(gè)采集點(diǎn)每月的線路費(fèi)用為800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)的方式，資源利用率高，月通信費(fèi)用將在200元之內(nèi)，如果數(shù)據(jù)量很大的情況下也可按包月或包年計(jì)費(fèi)。5、良好的實(shí)時(shí)響應(yīng)與處理能力。與短消息服務(wù)比較，由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性，系統(tǒng)無(wú)時(shí)延，可很好的滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。第二部分產(chǎn)品特點(diǎn)介紹GPRSDTU(本文簡(jiǎn)稱DTU)為用戶提供高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。主要針對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化、工業(yè)監(jiān)控、交通管理、氣象、金融、環(huán)保監(jiān)測(cè)、煤礦、油田、證券等行業(yè)的應(yīng)用，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸，同時(shí)考慮到各應(yīng)用部門組網(wǎng)方面的需要，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)。產(chǎn)品特點(diǎn)采用低功耗高性能的嵌入式處理器，可高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議棧，數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線支持全透明方式下多中心數(shù)據(jù)傳輸支持根據(jù)域名和IP地址訪問(wèn)中心多種工作模式選擇，使用方便、靈活軟硬件看門狗設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定采用5V~35V電壓，供電電源適應(yīng)性更寬抗干擾設(shè)計(jì)，適合電磁環(huán)境惡劣的應(yīng)用需求方便的系統(tǒng)配置和維護(hù)借口支持串口軟件升級(jí)和遠(yuǎn)程維護(hù)智能防掉線，支持在線檢測(cè)，在線維持，確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線。支持虛擬值守VWM（VirtualManWatch）功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)報(bào)告。標(biāo)準(zhǔn)的AT命令界面同時(shí)支持LINUX和WINDOWS操作系統(tǒng)系統(tǒng)組成：16位RDCR1122處理器256KBSram&512KBFlash硬件系統(tǒng)：DTU技術(shù)指標(biāo)音頻/短消息支持通話或緊急呼叫支持全速率，增強(qiáng)全速率和半速率支持中、英文短消息支持雙音多頻(DTMF)支持G3傳真支持完善的AT命令GPRSClassB編碼方案：CS1-CS4符合SMG31bis技術(shù)規(guī)范接口:天線接口50Ω/SMA（陰頭）SIM卡3V/5V自動(dòng)檢測(cè)串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)RS232串行數(shù)據(jù)速率110～115200bits/s供電:標(biāo)準(zhǔn)電壓+9VDC/500m電壓范圍+5~+35VDC其他參數(shù):尺寸92.7x61.3x23mm(不包括天線和安裝件)工作環(huán)境溫度-20~+65oC儲(chǔ)存溫度-40~+85oC相對(duì)濕度95%第三部分解決方案1、系統(tǒng)綜合拓?fù)鋱D：2、系統(tǒng)組成本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由控制中心；GPRSDTU組成。終端設(shè)備終端器件組成:GPRSDTU、SIM卡、PLC等。首先對(duì)DTU進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置要連接的中心IP和端口及其它必要性的設(shè)置，設(shè)置好之后PLC或采集設(shè)備通過(guò)RS485接口和DTU相連，DTU上電之后根據(jù)事先設(shè)置好的中心IP和端口進(jìn)行連接，成功連接到中心軟件后即可雙向傳輸數(shù)據(jù)。目的：建立監(jiān)控中心與采集點(diǎn)之間的信息網(wǎng)絡(luò)，完整、及時(shí)、準(zhǔn)確采集告警數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)采集點(diǎn)的管理、統(tǒng)計(jì)、分析，同時(shí)支持采集點(diǎn)基本日常業(yè)務(wù)管理，提高管理部門和采集點(diǎn)的工作效率。監(jiān)控中心部分：服務(wù)器、PC、GPRS模塊組態(tài)軟件或其它中心軟件。首先用某臺(tái)能上網(wǎng)的PC機(jī)，條件必須能讓外網(wǎng)訪問(wèn)的到，如運(yùn)行中心軟件的PC機(jī)在局域網(wǎng)里面，那要在局域網(wǎng)路由器做端口映射到本機(jī)PC，等這些條件具備之后在本機(jī)運(yùn)行一個(gè)中心DEMO或組態(tài)軟件，開(kāi)放一個(gè)端口，運(yùn)行軟件等待DTU的連接。DTU連接中心后，就可按要求進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，中心收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行解密、過(guò)濾、篩選，最終獲得所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)等工作。目的:主要是監(jiān)控中心對(duì)所有采集數(shù)據(jù)的集成。并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)采集數(shù)據(jù)和中心監(jiān)控部門聯(lián)系起來(lái)，及時(shí)的反饋數(shù)據(jù)采集點(diǎn)各類信息，提供管理部門制訂計(jì)劃。通道建立成功后，DTU串口實(shí)時(shí)監(jiān)控采集器的數(shù)據(jù)，只要串口有數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，DTU將全透明進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。如果數(shù)據(jù)量小，或需要定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的，DTU可選數(shù)據(jù)激活、電話呼叫或短信激活等模式，或根據(jù)實(shí)際應(yīng)用也可考慮修改軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰＿@樣就可靈活應(yīng)用不同的數(shù)據(jù)傳輸需求來(lái)采取不同的傳輸方式，以減少及節(jié)約不必要的傳輸費(fèi)用。3、組網(wǎng)實(shí)施方案：APN專線中心采用APN專線，所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP客戶中心通過(guò)一條2MAPN專線接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)揂PN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡才能進(jìn)入專網(wǎng)APN，防止其他非法用戶的進(jìn)入。用戶在內(nèi)部建立RADIUS服務(wù)器，作為內(nèi)部用戶接入的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用路由器本地認(rèn)證功能）。只有通過(guò)認(rèn)證的用戶才允許接入，用以保證用戶內(nèi)部安全。用戶在內(nèi)部建立DHCP服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用DHCP功能），為通過(guò)認(rèn)證的用戶分配用戶內(nèi)部地址。移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺(tái)之間采用端到端加密，避免信息在整個(gè)傳輸過(guò)程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過(guò)濾。此種方案無(wú)論實(shí)時(shí)性，安全性和穩(wěn)定性較前一種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點(diǎn)比較多、實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下之最佳組網(wǎng)方式。業(yè)務(wù)流程GPRS專網(wǎng)系統(tǒng)終端上網(wǎng)登錄服務(wù)器平臺(tái)的流程為：1）用戶發(fā)出GPRS登錄請(qǐng)求，請(qǐng)求中包括由移動(dòng)公司為GPRS專網(wǎng)系統(tǒng)專門分配的專網(wǎng)APN；2）根據(jù)請(qǐng)求中的APN，SGSN向DNS服務(wù)器發(fā)出查詢請(qǐng)求，找到與企業(yè)服務(wù)器平臺(tái)連接的GGSN，并將用戶請(qǐng)求通過(guò)GTP隧道封裝送給GGSN；3）GGSN將用戶認(rèn)證信息（包括手機(jī)號(hào)碼、用戶賬號(hào)、密碼等）通過(guò)專線送至Radius進(jìn)行認(rèn)證；4）Radius認(rèn)證服務(wù)器看到手機(jī)號(hào)等認(rèn)證信息，確認(rèn)是合法用戶發(fā)來(lái)的請(qǐng)求，向DHCP服務(wù)器請(qǐng)求分配用戶地址；5）Radius認(rèn)證通過(guò)后，由Radius向GGSN發(fā)送攜帶用戶地址的確認(rèn)信息；6）用戶得到了IP地址，就可以攜帶數(shù)據(jù)包，對(duì)GPRS專網(wǎng)系統(tǒng)信息查詢和業(yè)務(wù)處理平臺(tái)進(jìn)行訪問(wèn)。四．總結(jié)以GPRS為基礎(chǔ)的無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)有很廣泛的應(yīng)用，GPRS使互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入無(wú)線領(lǐng)域，一直延伸到手掌上。除了支持傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，GPRS也可使無(wú)線終端支持B2B、B2C的電子商務(wù)和電子支付、股票交易、銀行轉(zhuǎn)帳等應(yīng)用。GPRS同樣可以應(yīng)用于公司內(nèi)部網(wǎng)(INTRANET)，基于IP的遠(yuǎn)程LAN接入，使無(wú)線終端成為L(zhǎng)AN的延伸，幾乎所有低速率的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)都可以應(yīng)用，如對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化、工業(yè)監(jiān)控、交通管理、氣象、金融、環(huán)保監(jiān)測(cè)、煤礦、油田、證券等行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。附表．系統(tǒng)改造報(bào)價(jià)表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)（元）總價(jià)（元）備注1GPRS通訊設(shè)備RS232