GPRS数据监控系统方案

GPRS数据监控系统方案介绍第一部分GPRS网络简介GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、或大数据的包月包年计费。覆盖范围广泛、数据传输速度更快。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线数据传输提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，GPRS网络具有租用费用低、移动办公，不受地域制约等优点。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。GPRS通信方式更适合于监控数据采集业务，目前监控中心与各数据采集点大部分采用有线交互传输，甚至有些偏远采集点要有线网络接入成了不可能。月租费太高，用电话线传送数据按时间计费，带来诸多不便，费用也不便宜。、GPRS网络优点1、覆盖范围。构建采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于采集点数量众多，分布在全省范围内，部分采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。另外，还必须考虑今后系统扩充的可能，必须具有良好的可扩展性。由于目前GPRS已覆盖省内绝大部分地区，能够满足数据传输系统对覆盖范围的要求。2、数据传输速率高。目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足监控数据传输速率的需求。3、系统的传输容量大。数据控制中心要和每一个采集点实现实时连接。由于采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。4、通信费用控制灵活。采用传统的有线方式建立数据传输系统，必须租用专线或电话线进行连接。由于采集点必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很小，线路资源利用率很低，平均每一个采集点每月的线路费用为800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按数据流量计费的方式，资源利用率高，月通信费用将在200元之内，如果数据量很大的情况下也可按包月或包年计费。5、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。第二部分产品特点介绍GPRSDTU(本文简称DTU)为用户提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。主要针对电力系统自动化、工业监控、交通管理、气象、金融、环保监测、煤矿、油田、证券等行业的应用，利用GPRS网络平台实现数据信息的透明传输，同时考虑到各应用部门组网方面的需要，在网络结构上实现虚拟数据专用网。产品特点采用低功耗高性能的嵌入式处理器，可高速处理协议和大量数据内嵌标准的TCP/IP协议栈，数据终端永远在线支持全透明方式下多中心数据传输支持根据域名和IP地址访问中心多种工作模式选择，使用方便、灵活软硬件看门狗设计，保证系统稳定采用5V~35V电压，供电电源适应性更宽抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求方便的系统配置和维护借口支持串口软件升级和远程维护智能防掉线，支持在线检测，在线维持，确保设备永远在线。支持虚拟值守VWM（VirtualManWatch）功能，确保系统稳定可靠数据包传输状态报告。标准的AT命令界面同时支持LINUX和WINDOWS操作系统系统组成：16位RDCR1122处理器256KBSram&512KBFlash硬件系统：DTU技术指标音频/短消息支持通话或紧急呼叫支持全速率，增强全速率和半速率支持中、英文短消息支持双音多频(DTMF)支持G3传真支持完善的AT命令GPRSClassB编码方案：CS1-CS4符合SMG31bis技术规范接口:天线接口50Ω/SMA（阴头）SIM卡3V/5V自动检测串行数据接口标准RS232串行数据速率110～115200bits/s供电:标准电压+9VDC/500m电压范围+5~+35VDC其他参数:尺寸92.7x61.3x23mm(不包括天线和安装件)工作环境温度-20~+65ºC储存温度-40~+85ºC相对湿度95%第三部分解决方案1、系统综合拓扑图：2、系统组成本数据采集系统由控制中心；GPRSDTU组成。终端设备终端器件组成:GPRSDTU、SIM卡、PLC等。首先对DTU进行设置，设置要连接的中心IP和端口及其它必要性的设置，设置好之后PLC或采集设备通过RS485接口和DTU相连，DTU上电之后根据事先设置好的中心IP和端口进行连接，成功连接到中心软件后即可双向传输数据。目的：建立监控中心与采集点之间的信息网络，完整、及时、准确采集告警数据，实现控制中心对采集点的管理、统计、分析，同时支持采集点基本日常业务管理，提高管理部门和采集点的工作效率。监控中心部分：服务器、PC、GPRS模块组态软件或其它中心软件。首先用某台能上网的PC机，条件必须能让外网访问的到，如运行中心软件的PC机在局域网里面，那要在局域网路由器做端口映射到本机PC，等这些条件具备之后在本机运行一个中心DEMO或组态软件，开放一个端口，运行软件等待DTU的连接。DTU连接中心后，就可按要求进行传输数据，中心收到数据后，通过系统进行解密、过滤、筛选，最终获得所需要的数据进行分析、统计等工作。目的:主要是监控中心对所有采集数据的集成。并且通过网络将各个采集数据和中心监控部门联系起来，及时的反馈数据采集点各类信息，提供管理部门制订计划。通道建立成功后，DTU串口实时监控采集器的数据，只要串口有数据过来，DTU将全透明进行实时传输。如果数据量小，或需要定时传输数据的，DTU可选数据激活、电话呼叫或短信激活等模式，或根据实际应用也可考虑修改软件来实现数据传输的需要。这样就可灵活应用不同的数据传输需求来采取不同的传输方式，以减少及节约不必要的传输费用。3、组网实施方案：APN专线中心采用APN专线，所有点都采用内网固定IP客户中心通过一条2MAPN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡才能进入专网APN，防止其他非法用户的进入。用户在内部建立RADIUS服务器，作为内部用户接入的远程认证服务器（或在APN路由器内，启用路由器本地认证功能）。只有通过认证的用户才允许接入，用以保证用户内部安全。用户在内部建立DHCP服务器（或在APN路由器内，启用DHCP功能），为通过认证的用户分配用户内部地址。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。此种方案无论实时性，安全性和稳定性较前一种方案都有大大提高，适合于安全性要求较高、数据点比较多、实时性要求较高的应用环境。在资金允许的情况下之最佳组网方式。业务流程GPRS专网系统终端上网登录服务器平台的流程为：1）用户发出GPRS登录请求，请求中包括由移动公司为GPRS专网系统专门分配的专网APN；2）根据请求中的APN，SGSN向DNS服务器发出查询请求，找到与企业服务器平台连接的GGSN，并将用户请求通过GTP隧道封装送给GGSN；3）GGSN将用户认证信息（包括手机号码、用户账号、密码等）通过专线送至Radius进行认证；4）Radius认证服务器看到手机号等认证信息，确认是合法用户发来的请求，向DHCP服务器请求分配用户地址；5）Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送携带用户地址的确认信息；6）用户得到了IP地址，就可以携带数据包，对GPRS专网系统信息查询和业务处理平台进行访问。四．总结以GPRS为基础的无线数据系统有很广泛的应用，GPRS使互联网进入无线领域，一直延伸到手掌上。除了支持传统的互联网应用，GPRS也可使无线终端支持B2B、B2C的电子商务和电子支付、股票交易、银行转帐等应用。GPRS同样可以应用于公司内部网(INTRANET)，基于IP的远程LAN接入，使无线终端成为LAN的延伸，几乎所有低速率的数据传输服务都可以应用，如对电力系统自动化、工业监控、交通管理、气象、金融、环保监测、煤矿、油田、证券等行业领域的应用。附表．系统改造报价表序号设备名称型号规格单位数量单价（元）总价（元）备注1GPRS通讯设备RS232