GPRS系列应用7

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GPRS系列应用7 [复制链接]

GPRS终端在西气东输工程远程数据采集系统中的应用



    GPRS（GeneralPacketRadioService）是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的网络业务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一个无线信道又可以由多个用户共享，实现资源的有效利用，提供了一种高效、低成本的无线分组数据网络传输业务。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，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。

    几乎所有中低速率的数据传输业务都可以利用GPRS移动数据传输系统，如城市配电网络自动化、自来水、煤气管道自动化、商业POS机、INTERNET接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等。

    从用户角度而言，专用通信网络包含两个方面的成本，即初始建设成本和运行维护成本。GPRS提供了全国范围的网络覆盖，免除了用户自建网络的需求，对终端设备数量大、范围广的各类应用，可以大大降低网络建设和维护成本。另一方面，GPRS技术基于数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量或包月制计费，与专线租用等方式相比，运行成本很低。

    例如SCADA（SupervisoryControlandData Acquisition）即“监视控制和数据采集系统”，该系统被广泛应用于供水、供电、燃气、油田等行业，主要功能是完成数据的采集、控制和远程传输，必须建立连接所有监控节点的数据通信网络。SCADA系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL等，而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信等。在这些行业，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，计时收费，运营成本较高；无线通信方式主要包括：超短波（230MHz）无线数传、扩频、卫星通信、GSM数字蜂窝通信系统等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及；而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制，所以，目前国内SCADA系统较多采用230MHz频段的数传电台作为传输信道，但由于系统工作于230MHz且多采用普通间接调制的数传电台，这就造成系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等不足，且采用这种方式需申请占用频率资源，这在许多地区难以做到。而GPRS网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，为SCADA系统提供了快速、廉价的数据传输最佳解决方案。

    在刚刚建成的西气东输上海站工程中，建设方采用GPRS构建天然气泵站的监控系统，实现现场站参数的实时采集，监测设备的运行状态，以及天然气泄露浓度报警，火灾报警及消防泵的自动启动等功能。利用GPRS组网，建设速度快，传输质量高，满足了工期紧，质量高的要求，且建设、运行和维护成本都大大低于其他方案，收到了很好的效果。西气东输工程采用了澳大利亚的MITSMOSAICSCADA系统，选配了我公司研制的H16GM无线数据接入终端设备，可以通过INTERNET对分布在跨越多个省市范围的天然气线路沿途泵站实施实时监控。

    H16GM设备可应用于GSM900MHz和1800MHz两种网络中，具有GPRS无线数据传输能力，借助公用GPRS网络，实现位于Internet网络中的控制中心站点与连接到H16GM设备上的数据终端之间的数据传送。高速的网络连接功能、数据透明传输、快速的错误恢复能力和丰富的设备管理能力，是清华华环H16GM设备的突出特点。在建设方评估试用的众多类似产品中，H16GM是唯一满足实用要求的产品。

    该设备主要功能特点如下：

    具有GPRS无线数据传输功能，通过拨入公用GPRS网络使用Internet连接；

    支持双频GSM/GPRS

    符合ETSI GSM Phase 2+标准

    提供DCE（RS232）数据与TCP数据之间的适配传输；

    提供高速的网络连接功能；

    自动维护TCP连接和拨号连接，具有快速的错误恢复能力；

    提供必要的设备管理功能；

    支持设备软件的远程升级。

    H16GM内置TCP/IP协议，对下提供RS-232接口，提供数据全透明传输功能，其典型的组网应用如下：


此主题相关图片如下：


    各采集子站的现场仪表通过RS-232通讯口与H16GM连接，服务器一般通过专线接入INTERNET，并需申请固定IP地址。

    为保证连接的可靠性，H16GM特别设计了TCP连接和拨号连接的自动维护功能，设备自动监测网络连接情况，具有快速的错误恢复能力。

    西气东输工程实例表明，无论从建设周期、建设费用和运行维护费用，还是系统的可靠性、稳定性和技术的先进性而言，GPRS无线数据接入终端在分散的数据采集应用领域具有十分突出的优越性，在分布范围较广，数据采集点多，实时性要求较高的场合，GPRS无限数据接入是一种理想的通讯方式。