GPRS数据监控系统方案.docx

GPRS数据监控系统方案.docx

《GPRS数据监控系统方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GPRS数据监控系统方案.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

GPRS数据监控系统方案

F2103GPRS数据监控系统方案

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F2103特点介绍

F2103GPRSDTU技术规范

F2103GPRSDTU采用高性能嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台，内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈。

为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络。

针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。

同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。

公司产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。

一、无线参数

1、支持EGSM900/GSM1800无线网络

2、GPRSmulti-slotclass10

3、编码方案：

CS1~CS4

4、符合SMG31bis技术规范

5、ComplianttoGSMphase2/2+

6、支持数据和短信功能

二、硬件系统

1、高性能RISC嵌入式处理器，主频100M，512KFLASH。

2、接口：

同时支持RS232/RS485串口。

串口速率110~230400bits/s。

指示灯：

具有电源、通信及在线指示灯。

天线接口：

标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。

SIM卡接口：

3V/1.8V标准的推杆式用户卡接口。

电源接口：

标准的3芯火车头电源插座。

3、供电：

外接电源：

DC9V500mA

宽电压供电：

DC5-35V

通信电流：

<350mA（9V）

待机电流：

<35mA（9V）

4、无线模块

采用高性能工业级GPRS无线模块

5、尺寸

外形尺寸：

91x58.5x22mm（不包括天线及固定件）

6、其他参数:

工作环境温度-25~+65ºC

储存温度-40~+85ºC

相对湿度95%（无凝结）

三、软件功能

1.智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。

2.支持RSA，RC4加密算法

3.支持虚拟数据专用网（APN）

4.透明数据传输与协议转换，支持多种工作模式

5.支持数据中心动态域名和IP地址访问

6.支持双数据中心备份

7.支持多数据中心

8.支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。

9.支持短消息备份及告警。

10.多重软硬件看门狗

11.数据包传输状态报告。

12.标准的AT命令界面

13.可以用做普通拨号MODEM

14.支持telnet功能。

15.支持远程配置，远程控制

16.通过串口软件升级

17.同时支持LINUX和WINDOWS操作系统

◆

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；监控告警设备、和F2100DTU组成。

1）终端设备

终端器件组成:

F2103DTU、SIM卡、PLC、监控告警设备等。

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RS232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。

2）监控中心部分：

宽带网络、服务器、PC、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

方案一：

中心采用公网固定IP

中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网固定IP服务的。

此种方案向先INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务，中心有公网固定IP的。

监控点（无线数传终端）直接向设定好的中心固定IP发起连接。

方案二：

公网动态IP＋域名（DNS）解析

中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网动态IP+DNS解析服务的。

客户先与DNS服务商联系开通动态域名，监控点（无线数传终端）先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到中心公网动态IP，建立连接。

也就是说当DTU上线后首先去连接设定好的DNS域名,再通过DNS服务器找到此域名当时在公网的动态IP,之后DTU再去连接这个IP及端口。

此种方式可以大大节约公网固定IP的费用，但稳定性受制于DNS服务器的稳定，所以要寻找可靠的DNS服务商。

此种方案适合小规模应用。

方案三：

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。

方案四：

中心无线路由器接入

此方案在中心无宽带条件接入的情况下采用，但要有GPRS或CDMA网络覆盖。

1.中心采用无线路由器，采用DNS解析方式，稳定性较差。

2.中心采用无线路由器，申请固定IP，稳定性好，推荐此方式。

3.中心采用无线路由器，申请APN专线，稳定性较好，此方式为最佳

备注:

如果主站是通过串口接收数据的，那中心主站就要应用转发软件（本公司提供），也就是说接收到的数据转发到某个串口中（虚拟串口），具体应用到时另与技术部联系提供资料。

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。

F3123GPRSROUTER技术规范

 F3120GPRSROUTER采用高性能的工业级ARM9通信处理器，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，系统集成了全系列从逻辑链路层到应用层通信协议，支持静态及动态路由，PPPserver及PPPclient，VPN（包括PPTP和IPSEC）,DHCPserver及DHCPclient，DDNS，防火墙，NAT，DMZ主机等功能。

为用户提供安全，高速，稳定可靠，各种协议路由转发的无线路由网络。

本产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。

四、无线参数

1、支持EGSM900/GSM1800无线网络

2、GPRSmulti-slotclass10

3、编码方案：

CS1~CS4

4、符合SMG31bis技术规范

5、ComplianttoGSMphase2/2+

6、支持数据和短信功能

7、支持13KQCELP音频编解码

五、硬件系统

1、工业级ARM9CPU，主频200M

2、FLASH：

4MB（可扩展至16MB）

3、SDRAM：

16MB（可扩展至64MB）

4、E2PROM：

64KB

5、接口：

1个10/100M以太网口

1个RS232串口。

（根据需要，可支持RS422/RS485），串口速率110~230400bits/s

指示灯：

具有“Power”、“Online”、“Alarm”、“System”、“Link/ACT”五个指示灯。

天线接口：

标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。

SIM/UIM卡接口：

标准的抽屉式用户卡接口（3V/5V）。

电源接口：

标准的3芯火车头电源插座。

“Reset”复位按钮，通过此按钮，可将ROUTER的参数配置恢复为出厂值。

6、供电：

外接电源：

DC9V1.5A

宽电压供电：

DC5-35V

通信电流：

<450mA（9V）

待机电流：

<35mA（9V）

7、无线模块

采用高性能工业级GPRS无线模块

8、尺寸

外形尺寸：

157x97x25mm（不包括天线和安装件）

9、其他参数:

工作环境温度-25~+65ºC

储存温度-40~+85ºC

相对湿度95%（无凝结）

六、软件功能

1.支持VPN安全隧道功能,包括PPTP＋MPPE和IPSEC

2.智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。

3.支持IPTABLES防火墙，包过滤功能

4.支持多种协议：

TCP/IP，UDP，ICMP，SMTP，HTTP，POP3，OICQ，TELNET，FTP等。

5.支持动态路由和静态路由

6.支持DHCP功能

7.支持NAT功能，如SNAT，DNAT

8.支持动态DDNS

9.支持DMZ主机

10.支持路由转发，同时也支持串口数据传输,，数据中心管理

11.支持APN网络

12.方便的WEB配置，支持远程WEB管理

13.支持telnet管理，方便易用的控制台shell交互环境

14.支持多台终端共享routerppp广域网出口

15.支持多种无线拨号方式：

自动分配，指定IP，指定本地对端IP

16.支持作为PPP服务器，多种认证方式，支持双向认证

17.方便易用的COM及SYSLOG系统诊断，调试功能

18.支持串口本地软件升级

19.支持TFTP软件远程升级

20.同时支持LINUX和WINDOWS操作系统