移动远程抄表技术方案

GPRS 远程抄表、供水管理系统 技 术 应 用 方 案 青岛卡波特电子科技有限公司 前 言 1 感谢信 . 2 系统配置及终端报价表 . 3 监控中心机房要求 . 4 范围 . 5 定义 . 6 系统结构 . 7 协议层次 . 8 通讯协议 . 9 应答模式 . 10 现场终端为主动 . 11 应答过程 . 12 超时定义 . 13 公司简介 . 感 谢 信 尊敬的领导、客户： 首先感谢您在 百忙之中抽出宝贵的时间，审阅由我们提供的安阳移动 GPRS 远程抄表、供水管理系统系统技术方案及应用方案。本方案是在认真了解了贵方的要求、需求、现场情况等因素，由我公司组织技术、市场、生产方案组，据您需求，在科学性、实用性、前瞻性的前提下而制定的。 我们郑重承诺，以下方案科学、实用、稳定、可靠。所提供的技术参数符合国家相关标准、企业标准，所附企业资质材料真实可查，所供软、硬产品严格按照 ISO9000 认证管理体系生产，并愿积极配合对我方的考察，此预案一经你的初步认可，我们愿对您此项目的实施、运作提出我们的建议，供 您参考。请相信我们，相信实力！ 最后，愿我们双方在务实、科学的前提下紧密合作，实现共赢！ 2、 系统配置及终端报价表 ；（设计容量 500 台） 注：以上报价不含税及安装费 名称 数量 单位 价格 合计 备注 中心服务器 2 台 12000.00 自备 浪潮 110g2 中心工作站 2 台 6700.00 自备 C34-3 联想 固定 IP 地址 1 个 自备 移 动或网通 （带 宽2M） GPRS 数据卡 N 张 自备 中国移动 服务器数据库软件 1 套 自备 (WE)：微软 服务器监控软件 1 套 45000.00 卡波特 电子地图 1 套 25000 。00 安阳地区 1： 1 万 GPRS 数据传输模块 1 套 1250.00 卡波特 CBT6100 3、 监控中心机房要求 机房 面积 房面积大于或等于 50 平方米 . 静电 机房防静电执行国家有关计算机机房防静电工艺装饰标准 . 防雷 机房防雷执行国家防雷办 关于计算机机房防雷施工标准 . 网络 GSM 网络覆盖率 98%. GPRS 网络覆盖率 97%. 权限 界定清晰的指令发出权限 :初号设定为接警 落实出警二级指令权限 . 人 员培训 中心及车载机安装调试完毕后应由施工单位培训后，方可上岗 人员素质 中心管理员及操作人员应为经过培训及有足够的专业及应变能力 . 前 言 为了有效地指导和规范城市供水在线监控系统的建设，供水管网的跑、漏、盗水，提高供水系统实时监测和反控能力、传输网络和供水管理部门应用系统之间的互操作能力，特制定本规范方案及范例。 本规范 范例 提供了现场终端 (流量计及水表 )与中心机之间的数据传输协议，该协议仅在系统采用 GPRS 网络通信方式时使用。本规范是一个应答式、现场终端 (流量计及水表 )“定 时自报”方式相结合的通信协议。 1 范围 本规范 范例 适用于 现场终端 (流量计及水表 )在线监控系统数据收集子系统和信息综合子系统之间的数据交换传输。本规范 范例 规定了数据传输的过程及其指令的数据格式，本规范 范例 不限制系统扩展其他的信息内容，在扩展内容时不得与本协议中所使用或保留的控制指令相冲突。 根据通信技术的发展，本规范 范例 将适时修订。 2 定义 现场终端 (流量计及水表 )在线监控系统：由 现场终端 (流量计及水表 )主要流量计所采集供水管网的实时流量、压力、流速等数据 实施监控的数据收集子系统和信息综合子系统组成。 信 息综合子系统：安装在各级供水管网管理 部门，有权限对现场终端发出查询和控制等 ， 本规范 范例 规定指令的数据接收和数据处理系统，包括计算机信息终端设备、监控中心系统等。本规范 范例 简称中心机。 数据收集子系统：安装在 现场终端 (流量计及水表 )，是数据收集设施的组成部分，用于采集储存 现场终端 (流量计及水表 )状况及完成与上位机的数 据通讯传输的单台或多台设备及设施，包括、流量 计 及水表 。本规范 范例 简称现场终端。 1. 自动巡测、手动巡测和选测兼容。 监控软件 能按设定的时间周期自动进行定时巡测。操作者也可随时手动巡测和选测各监控终端的 运行情况；也可 按照设计要求，同时接收所有监控终端的数据，并描绘出各个监控点的 参数曲线。 2. 报警处理。 监控软件 接收到监控终端的报警信息或接收到故障参数时， 监控软件 自动报出故障的有关参数并通过网络对各有关人员发出告警信息。报警内容包括：超限和供 水管网异常 等故障。 3. 查询打印功能。 可以对各监控终端任意时间的数据按照年、月、日统计并提供进行查询功能，显示的数据。 3 系统结构 现场终端 (流量计及水表 )在线监控系统从底层逐级向上可分为现场终端、传输网络和中心机三个层次。中心机通过传输网络和现场终端相互作用，交 换数据、应答指令。 数据收集子系统有两种构成方式： 1）一台（套）现场终端 (流量计或水表 )集自动监控（监测）、存储和通讯传输功能为一体，可直接通过 GPRS 传输网络与中心机相互作用。 中心机 传输网络 现场终端 2）现场有 RS485 数字输出接口 流量计或水表 ，挂接于独立的数据采集传输模块，中心 公网或中国移动专线 实现数据交换和收发指令。 本范例规定 RS485 数字输出接口的 流量计或水表 与远传 GPRS 通讯模块接口 方式。 中心机 传输网络 现 场终端 流量计 流量计 . GPRS 远传模块 Internet 互联网 局域网 服务器 存储设备 工作站 微机 交换 机 交换机 防火墙 路由器 代理 服务器 域名 服务器 邮件 服务器 无线网 子工作站 交换机 子工作站 专线 PSTN 电信光纤宽带 线路 数据库管理结构图 GPRS 现场终端 (流量计及水表 )远程实时监测模块技术指标 1、通讯 接口： RS-485、 RS-232 接口可选。 协议： 透明协议： GPRS现场终端 (流量 计 及 水 表 )远程实时监测 与 现 场 服 务 器 连 接 时 采 用 。 TCP协议： GPRS现场终端 (流量计及水表 )远程实时监测 使用 GPRS网络传输数据时使用的传输协议 。 数据格式： 1 位起始位， 8 位数据位， 1 位停止位，校验位可设定。 速率： 300， 600， 1200， 2400， 4800， 9600， 19200（ BIT/S）。 2、通信延时 GPRS 方式： 1 2 秒 3、电源 电压： +9 36V DC 功耗：最大电力消耗 3W。待机电力消耗 0.5W。 4、环境 工作温度： -20 70 存储温度： -30 85 相对湿度： 5% 95%不结露 无腐蚀性气体，无液体喷溅，无金属粉尘，无强烈震动，无强烈电磁干扰。 中国移动通信公司提供的 GPRS 网络能正常运行的场所（ GPRS 方式）。 有手机信号（中国移动） 5、安装 方式： 导轨安装 外型尺寸： 121mm 71.5mm 25.5mm 现场终端流量计及水表 远程实时监测 传输 模块原理与功能 1、 原理方框图 协议转换单元 通信模块接口 无线通信模块 SIM卡 主电源 电源输入 DC10-30V +5V +3.3V 电源变换 GPRS远程实时监测 模块原理方框图 RS485/RS232转换电路（可选） 天线 2、功能 自动登陆 GPRS 网络，自动连接 ； 自动检测连接状态 断线自动重新连接 GPRS 组网方式：公网 现场终端流量计及水表 远程实时监测 模块安装及使用 1、外型尺寸图（可选） 2、安装方式（可选） 模块 :卡在 DIN(燕尾形 )导轨上。 端子：与模块本身可插拔。 接线：先松开端子上的压紧螺丝，将电线插入，旋进压紧螺丝。 注意：通电后不要插拔端子。 严禁在不接天线的情况下通电。 D A T A 8 6G P R S无线数据传输 模块型号： 4、指示灯说明 POWER： CPU 正常运行指示灯，绿色。 LINK： 网络状态指示灯，蓝色，常亮表示登陆网络成功， GPRS 现场终 端流量计及水表 远程实时 监测 模块通信协议 透明协议： GPRS现场终端 (流量计及水表 远程实时监测 与现场服务器连接时采用。 TCP协议： GPRS现场终端 (流量计及水表 远程实时监测 使用 GPRS网络传输数据时使用的传输协议。 PC COM 其他传输协议 TCPIP 协议 用户协议 /设参（ MODBUS） PS-GPRS 协议 用户协议 /设参（ MODBUS） PS-GPRS 协议 用户协议 /设参（ MODBUS） GPRS 网络 PC 网络口 宽带网 公网 /移动GPRS 专线 CBT-6100 现场服务器 用户协议 设参（ MODBUS） 方式数据传输 GPRS 协议关系图 COM GPRS 方式数据传输协议关系图表示传输过程中各种协议之间的关系和作用。用户的目的是将用户协议传输到现场服务器。其他协议的使用是为了实现正确传输或遵照相关标准。 PS-GPRS 协议的主要目的是在一点对多点的系统中将主机信息正确传输到目标子站，而不误传输到其他子站。它的主要作用是： 指明此帧信息要到达的子站； 指明此帧信息是用户数据，参数设置数据； 指明此帧信息的传输方式： GPRS 方式 。 在 GPRS 现场终端 (流量计及水表 远程实时监测 型与现场服务器之间只传输用户协议本身（也称透明协议）。用户协议的选择由用户决定，但受以下限制： 必须是异步通信协议，不能使用同步协议； 帧与帧之间的时间间隔必须大于 4 个字符传输时间； 帧长度必须小于 1000 个字符。 PS-GPRS协议的传输 载体。此协议只在内部使用，用户不必关心。 4 协议层次 现场终端对中心机通讯接口应满足选定的传输网络的要求，本规范限定为 GPRS 一种方式。 GPRS 是基于 TCP/IP 方式进行传输 。 现场终端 (流量计或水表 )必须设置中心机所在的 IP 以及端口（端口默波特率 为 9600 或可选 ）。 现场终端 (流量计或水表 )与中心 之间采用 TCP/IP 方式进行通信。 根据通信技术的发展，本规范中的协议层次将适时修订。 5 通讯协议 框架简介 5.1 应答模式 应答模式分有两种： 5.1.1 现场终端为主动方 指令由现场终端发起，中心机应答组成。具体步骤如下： 1) 现场终端发送请求指令给中心机； 2) 中心机接到请求指令后，以执行请求的操作结果应答现场终端； 3) 现场终端等待中心机应答，没有应答按超时处理；收到应答指令完成。 5.1.2 中心机为主动方 指令由中心机发起，现场终端应答组成。具体步骤如下： 1) 中心机发送请求指令给现场终端； 2) 现场终端接到请求指令后，以执行请求的操作结果应答中心机； 3) 中心机等待现场终端应答，没有应答按超时处理；收到应答指令完成。 5.2 应答过程 通信的过程由现场终端发起，通过周期性的通信保持后，进 入应答模式，此过程由中心机发送指令现场终端回应、现场终端主动自报两种方式组成。 在现场终端首次启动后，必须发送通信保持指令上行帧至中心机，并等待中心的通信保持下行帧，若未收到通信保持指令下行帧，以较短的周期（ 10 秒）发送通信保持指令上行帧，期间不接受或发送任何其它的指令。 在收到通信保持指令下行帧后，便可进行其它指令。期间仍然有相对较长周期（ 40 秒）的通信保持指令，以保证现场终端与中心机之间的通信保持。 本过程的两个周期，在“ 5.4.1 协议基本定义”中详细说明。 5.3 超时定义 指令发出后，在规定时间内 未收到返回数据或指令执行结果，认为超时，指令执行失败，结束。 本规范中的超时默认为 4.5 秒，中心机为主动方的指令可由中心机进行另定义处理；现场终端为主动方的指令，可根据实际情况自定。 5.4 通讯协议数据结构 5.4.1 协议基本定义 协议中所有数据之间无分隔符。 上行帧：现场终端往中心机发送的指令。 下行帧：中心机往现场终端发送的指令。 协议一般格式中描述的所有的字段，具体字段以各自具体内容为准。 通信保持指令上行帧属于现场终端为主动的指令，在尚未收到中心机的通信保持指令下行帧前，时间间隔为 10 秒；在收到中心机通信保持指令下行帧后，时间间隔为 40 秒。 基本协议与附加协议提到的相同字段名，例如帧头、命令字、长度、帧尾等，在各自的说明中分别起作用，不可混淆理解。 数据段中的号码标识的组成方式为， 138附加协议的终端地址。 下行帧中，附加协议的终端地址可不需要，但必须包含 8 个字节。 所有指令在传输的过程中，采用的是字符串格式，是将本协议中所提到的每一字节转换为相对应的 ASCII 字符，然后组成字符串发送。 我们的优势 1、目前全国最大 GPS/GPRS、 GSM、 CDMA 产品 OEM 板开发生产商。 2、 M32.GPRS/GSM双模通讯工业级模块，工作稳定。 3、美国高速低功耗 16位工业级 单片机。 4、电子元件全部采用波峰贴片工艺。 5、软、硬件 全部自主知识 产权的是产品售后服务的可靠保障。 6、 独有紧凑性小巧设计。彻底解决车控、电源外挂，便于 隐蔽 安装。 7、 故障自检，所有控制均可自主编程。 8、 独特的电子围栏、预 留 3 个自定义接口可接多个传感器。 9、 简洁 、人性化的软件界面 10、 GPS/GPRS、 GSM、 CDMA 监控一体化平台 11、己拥有长达 6 年、大量各行业客户。 六：公司简介产品研制概况 GPS/GPRS/GSM/CDMA 全球卫星定位 防盗反劫 系统是青岛卡波特电子科技有限公司 自 2001 年开始研制历时近 2 年，共参与项目研制的专业开发工程技术人员 11人。 项目由一批 GPS、 GIS、远程通讯、计算机等专业人才组成了技术开发和服务队伍（博士生 2名，研究生 2 名，本科生 9 名及专科生若干名），坚持以人为本的管理思想，尊重科学、尊重人才。将现代规 范的管理制度和优秀科技人才的勤奋进取精神结合起来，发挥个人的聪明才智和团队协作精神，开发出技术先进、功能完善、实用性强的优秀产品 。 相继研制和生产了陆用、海陆二用、气象等 GPS 接收机，承担军方特殊要求的“ GPS/GPRS 车辆行驶 、 集装箱 监控系统”已成功的通过军队的野战运输需求并以正常运行四年之久，并得到了军队领导和使用部门的好评。 GPS/GPRS/GSM/CDMA 车载定位设备 我们研发的 GPS/GPRS/GSM/CDMA 全球卫星定位车辆指挥、管理、调度监控系统率先成功应用于公安、安全生产管理 、长途客运、出租车、物流、公交等系统，并于 2003 年 3 月 25 日通过了公安部警用产品检测中心鉴定。 GPRS 无线采集传输设备 GPS 自导航设备 此外，还开发研制了邮政运输、水上船只救助、交警值勤监督、银行监察监控、运钞车监控、工商巡检、电力抢修、物流配送、城