天津凯士达仪器仪表有限公司

无线数据采集系统： 

GPRS热网监控系统  　 
1 系统简介 
    系统利用GPRS移动数据通信网络组成数字数据传输网络，为用户提供各种速率的高质量、透明数据传输的或半性专用电路，为客户建立自己的专用数据网。具有以下特点： 
    a. 永远在线： GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性； 
    b. 按流量计费：GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用； 
    c. 高速传输：GPRS网络的传输速度快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20~40Kbps的稳定数传输； 
    d. 组网简单、迅速、灵活：GPRS无线DDN系统可以通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资； 
    e. 通信链路由运营商维护：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧； 
    f. 防雷击：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下，GPRS DTU的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。 
　 
2 GPRS系统简介 
    GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务。GPRS 采用与GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA 帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。GPRS 允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽大约在10-70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 连接，可以用于INTERNET 连接、数据传输等应用。 
　
   GPRS 是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP。GPRS 采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。GPRS 移动数据传输系统有很大的应用范围，几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配电网络自动化、自来水、商业POS 机、INTERNET 接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等，尤为适合管网远程监测系统。 
  
3 系统构成 

 3.1 现场采集子站构成 
    现场采集子站由二次仪表通过RS-232通讯口与GPRS DTU传输模块连接，每一个GPRS DTU传输模块装入一个中国移动的数据SIM卡即可。 
  
 3.2 主控室构成 
    主控室构成分为两种方案: 
    方案一：计算机直接与GPRS MODEM相连，申请固定IP地址，数据通过无线网卡接入。这种方式适合采集点较少(采集点200个左右，每次数据传输量100 字节左右，每个子站数据采集间隔不小于1分钟；若系统实时性要求稍低，每个子站数据采集间隔可大于1分钟，采集子站的数目可以较多。 

    方案二：计算机与中国移动提供的数据专线相连，数据发送到中国移动的服务器后由专线传送到主控室计算机。这种方式适合采集点很多(大于200)，或采集点虽然较少，但实时性要求很高的情况。 

    方案三：计算机宽带上网方式，申请固定IP地址，数据通过网络传入。 

4 GPRS DTU传输模块 

 4.1 基本特点： 
   a使用方便、灵活、可靠 
   b支持双频GSM/GPRS 
   c符合ETSI GSM Phase 2+标准 
   d数据终端永远在线 
   e实时时钟 
   f支持A5/1&A5/5加密算法 
　
 4.2 增强功能 
��� a 透明数据传输与协议转换 
��� b 支持虚拟数据专用网 
��� c 短消息数据备用通道(选项) 
��� d STK卡特殊功能配置 
��� e 支持TTL/RS-232/485或以太网接口 
��� f 支持音频接口，方便维护操作 
��� g 系统配置和维护接口 
��� h 通过Xmodem协议进行软件升级 
��� I 支持空中软件升级和远程维护(选项) 
��� j 自诊断与告警输出 
��� k 抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求 
��� l 防潮设计，适合室外应用 
　
　
 4.3 传输效率 
    4.3.1用户数据传输效率(用户数据占网络层总数据的比例)： 
DTU 支持不同组网方式，不同的数据包长度，这时有不同的传输效率。下面假设在DTU 当前长所能支持的用户数据包长的情况下，即1024 字节包长。 
   ▲ 支持DTU 主动发起到数据中心的数据传输：传输效率(w)= 97.3% 
   ▲ 支持双向主动互传：传输效率(w) = 95.9% ＃传输时延(从发送到接收数据之间的时间)： 
    不同的数据包长度，传输的时延不同。根据目前移动的网络状况，一般一个包长为100 到200字节之间的数据包可以在1 秒内互传完毕。大于200 字节的数据包平均在1 秒到3 秒之间可以互传完毕。 
   
    4.3.2稳定性 
   ▲ 有效率：发送成功数据占总发送数据比例 根据我们的使用的结果来看，在网络正常的情况下，一般数据包均为无漏码错码。 
   ▲ 稳定性综合参数：有效率x 传输效率 网络有效带宽和传输单元(MTU)之间存在着极其重要的关系，一般MTU 增大到200 字节以上不会明显增加带宽，但会增大平均延迟，测试结果表明MTU 的大小是200 字节左右 
   ▲ 断线自动连接自动检测网络连接状况 设备自诊断、自恢复 
4.4 配置方便性 
菜单式配置(超级终端，无需专用软件) 
维护软件配置 

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