环保数据采集GPRS无线解决方案.doc

环保数据采集GPRS无线解决方案一、 需求分析 在人类生存环境日益恶化的今天，建立完整的环境监测系统是非常必要的，处理分布在各处的环境检测点的数据传输问题一 直是建立环境监测系统的难点，建立独立的无线扩频系统和使用专线都有庞大的建设、运营费用问题。二、 GPRS业务介绍GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展起来的一种承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS抛弃了传统的独占电路交 换模式，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，有效地利用了信道资源，带宽最高可达 171.2Kb/s。目前中国移动的GPRS覆盖范围在中心城市几乎达到了100%，在边远地区也达到了80%以上，实际应用带宽大约在20-40Kb /s，特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。GPRS通信方式更适合 于环保数据采集业务，目前各省环保监测站与各采集点采用电话线传送数据或手工抄录，实时性差，费用也不便宜。GPRS无线传输数据有以下优势： 1) GPRS用户可随意分布和移动自己的网点，无需担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。建设新的监测点无需进行拉线、埋线等工作。较光纤或专线系统投资较少，设备安装方便。2） 终端价格比较低。与DDN相比，较DTU或DDN专线Modem其终端价格便宜很多。3）GPRS资费便宜，计费合理。GPRS 资费包月比有线电话网络资费还便宜。环保数据采集业务没有大数据量的信息传输，不必要采用资费很高的专线（DDN、帧中继）。GPRS还可根据通信的数据 量和提供的服务质量进行计费。在GPRS网中，用户只需与网络建立一次连接，就可长时间的保持这种连接，并只在传输数据时才占用信道并被计费，保持时不占 用信道不计费。这样，监测点既不用频繁建立连接，也不必支付传输间隙时的费用。4）GPRS能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。通信质量稳定可靠，由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，监测中心计算机主机配置固定的IP地址，各个数据采集点采用GPRS数据传输设备和该主机进行通信。 网络结构如下图： 环保数据采集GPRS无线应用方案拓扑图 名词解释：GGSN：Gateway GPRS Supporting Node，GPRS网关支持节点SGSN：Serving GPRS Support Node，GPRS服务支持节点BSS：Base Station System，基站系统 （一）系统组成1、环保信息采集点：现场监控点通过数据采集模块自动采集污染源信息，通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连，通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS网络。2、监控中心：服务器申请配置固定IP地址，可采用移动公司提供的DDN专线，与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，当环保信息采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。监控中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证，后传送到监控中心计算机主机，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理。3、GPRS移动数据传输网络：现场监控点采集的数据经GPRS网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输，最终传送到监控中心有固定IP地址的服务器上。 （二）系统方案各监控点使用GPRS透明数据传输终端，通过移动GPRS网络与监控中心相连。各污染源数据采集点使用GPRS数据传输设备，同时监控中心对各点进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。各信息采集点运行监控系统软件，支持24小时实时在线，实现信息采集点24小时传送采集的环保信息数据。 （三）产品特性系统采用北京合成网络技术公司的GPRS无线数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网络，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标准RS232接口可直接与计算机、数据采集设备等连接，传输速率达80Kbps，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站之间的数据采集和控制。串口设备GPRS无线数据传输终端是一个可以让工业用的RS232/RS485串口设备的串口通信立即转换为GPRS无线网络通信的双向转换传输设备。转换器采用透明传输的方式，用户不用知道复杂的GPRS通讯原理和TCP/IP、UDP协议，不用更改程序即可实现原有串口设备的无线网络连接，节省您宝贵的时间和已有投资，可用于长距离通信或控制。广泛用于楼宇自动化控制、停车场设备、交通控制、LED屏幕控制、工厂、车间、矿井、油田、银行、环保、电气等遥控领域。能快速实现串口设备的遥控功能。支持RS232/RS485串口接口，直接连接串口设备使得串口设备立即具备遥控功能，设备参数如下：硬件组成： 16位低功耗单片机无线模块 技术参数： 支持宽电压输入：DC 5V-12V内置开关电源，提高电源的稳定性，增强系统稳定性耗电流(典型)：空闲50mA、平均250mA；天线接口：50/SMA阴头 工作温度：-30oC+60oC存储温度：-40+80尺寸：80mm60mm20mm功能特点： 弹