煤层气开采转机GPRS远程监控系统方案建议书

1、.江西樟树盐化工业基地净水厂电器设备安装及自动化系统安装工程招标书PAGE ：.；第PAGE 39页 煤层气开采转机GPRS远程监控系统方案建议书格瑞克开采转机GPRS远程监控系统方案建议书目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327544596 1 工程背景 PAGEREF _Toc327544596 h 2 HYPERLINK l _Toc327544597 2 技术方案 PAGEREF _Toc327544597 h 3 HYPERLINK l _Toc327544598 2.1 远程监控系统SCADA PAGEREF _Toc327544598 h 3

2、 HYPERLINK l _Toc327544599 2.1.1现场检测仪器 PAGEREF _Toc327544599 h 4 HYPERLINK l _Toc327544600 2.2.2 远程测控终端RTU PAGEREF _Toc327544600 h 4 HYPERLINK l _Toc327544601 2.2.3 GPRS挪动通讯网 PAGEREF _Toc327544601 h 16 HYPERLINK l _Toc327544602 2.2.4 控制中心 PAGEREF _Toc327544602 h 22 HYPERLINK l _Toc327544603 2.2 GPRS

3、/GPS定位系统 PAGEREF _Toc327544603 h 27 HYPERLINK l _Toc327544604 2.2.1 系统组成 PAGEREF _Toc327544604 h 29 HYPERLINK l _Toc327544605 2.2.2 主要设备 PAGEREF _Toc327544605 h 31 HYPERLINK l _Toc327544606 3设备清单 PAGEREF _Toc327544606 h 37 HYPERLINK l _Toc327544607 附图：系统构造图 PAGEREF _Toc327544607 h 391 工程背景矿井煤层气即瓦斯，是

4、煤矿事故的罪魁祸首，国内煤矿矿难70-80都是由瓦斯爆炸引起。开发煤层气可以减少矿道内的瓦斯含量，有效预防事故发生，改善矿工的消费任务条件。煤层气的主要成分是甲烷，是主要的温室气体之一，其对大气臭氧呵斥的破坏是二氧化碳的22倍。假设对煤层气进展开发利用，其熄灭热值与天然气相当，而且干净，几乎不产生任何废气。开发煤层气资源具有显著的现实性。煤层气在具有上述危害的同时，又是一种热值高、无污染的新能源。它可以用来发电，用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。能源是经济开展不可短少的动力，煤层气这种新的干净能源渐渐被人们认识，并且它将会成为石油、天然气强大的补充能源。因此煤层气产业的构成与开展将会给中国

5、的新能源战略带来深远的社会和经济意义。格瑞克是目前中国最大的煤层气资源开发作业者之一。格瑞克已与中联煤层气签署了五个区块的煤层气勘探与开采产品分成合同，其中三个区块位于山西省沁水盆地：柿庄南，柿庄北和沁源。另两个区块分别位于江西省的丰城和安徽省的潘谢东。根据格瑞克公司提供的初步工程资料，目前及今后一段时间内，在格瑞克5个片区，共有25台钻机进展开采转井。这些转机分布广泛，间隔 控制中心较远，有必要采用基于GPRS网络的远程监控系统SCADA，经济地实现钻探平台的数据采集、传输、存储、报表分析的自动化，在开采过程中提高平安性和效率。另外，钻探平台有能够在各片区之间挪动作业，采用GPRS/GPS定

6、位系统对其实行跟踪定位和调度管理，具有非常重要的意义。2 技术方案远程监控系统SCADA和GPRS/GPS定位系统是两个独立的系统，它们的偏重点互不一样。SCADA系统那么偏重于对实时数据的表达，比如远程测控终端RTU和效力器Server之间的通讯、Server和Client之间的通讯、对监控量的可视化表达、报警记录等。而GPRS/GPS系统偏重于对地理要素的表达，比如对矢量地图的放大减少平移操作、在空间数据和属性数据之间进展双向查询、制造专题图、进展拓扑分析等；由于GPRS/GPS定位系统和SCADA的最初的设计思想不一样，所以我们几乎不能够在市面上流行的GPRS/GPS定位系统与SCADA

7、系统之间找到任何可以沟通的接口。 如今，通常的处理方法是，同时采用两个系统，经过对GPRS/GPS定位系统的二次编程和SCADA的二次编程来实现数据的衔接。2.1 远程监控系统SCADA当煤层气开采规模到达一定程度后，如何将众多分散的开发消费单元和信息单元纳入整体信息化进程是目前一个亟待处理的问题。比如众多钻机的诸如钻压、钻深、转速、流量、钻机扭矩、泵压等重要消费参数的采集、监控、上传、网上共享等。基于GPRS(General packet Radio Service)通讯的煤层气开发远程测控系统可以方便快捷的为公司架构一个远程测控系统，实现数据的采集、远传、接纳、数据信息的处置分析、远程控制

8、等功能。该系统以公网资源GPRS挪动通讯网为根本数据通道，在每个需求数据采集的分散业务单元端，安装具有GPRS无线数据通讯才干的RTU。同时在控制中心经过专线、公网固定IP或动态IP+DNS接入方式，进展各种设备的远程数据采集，采集的数据自动进入控制中心，便利地实现从单井、单站、分公司、股份公司之间的网络链接。该系统由监控中心、GPRS挪动通讯网、远程测控终端及各种现场检测仪器组成。监控中心配置效力器、工控机、打印机、UPS电源、接纳机等设备，经过内部信道与公司局域网衔接，现场数据经过GPRS方式发送到监控中心。用自定义网站为公司职员和客户提供实时和历史任务信息的访问。操作人员和维护人员经过监

9、视实践钻探设备运转情况，可以降低本钱；客户那么可以实时看到为他们任务的钻探设备的位置和任务形状，进而更有效地方案后续任务和工程，因此从中获益。他们还可以得到完成任务所需时间和已完成任务量等丈量数据，从而减少监视的任务量并得到更准确的报表信息。该系统主要由监控中心、GPRS挪动通讯网、远程测控终端及各种现场检测仪器四部分组成。详细请参考配置清单和附图。2.1.1现场检测仪器作为监控对象的每台钻机配备了用于检测钻压、钻深、转机转速、钻机扭矩、泵压、流量等重要消费参数的现场仪器，这些仪器经过硬接线与远程测控终端RTU衔接，并实时将代表以上重要消费参数的模拟/数字量信号传送至RTU中。2.2.2 远程

10、测控终端RTU远程调度系统地域范围广、环境复杂，尤其是各转机RTU地处野外，气候环境恶劣，电源质量极不稳定，因此RTU作为系统的根底设备，其可靠性是整个整个系统长期稳定运转的关键要素。基于上述原那么，我们以为系统采用工业级、抗干扰才干强、宽温任务环境的设备是必需的；鉴于国内相关产品缺点率较高， RTU应选用在SCADA系统领域有长期运转阅历的进口品牌。选用高质量的设备完成系统的架构，不仅可以保证系统稳定、可靠的运转，也可大大减少投运后的维护任务量、并节约二次投入的资金，同时防止因系统缺点导致的损失。另外我们将在电源、防雷等方面合理设计，加强系统抗外界干扰的才干，提高系统的可用率，最大限制的保证

11、系统的延续稳定运转。远程测控终端RTU，安装在丈量点附近的现场。是系统的根本组成单元。一个RTU可以有几个，几十个或几百个I/O点， RTU具备以下功能：数据采集及处置、数据传输网络通讯。 本系统共设置25个远程测控终端RTU，每台钻机设置一个。该安装经过以太网接口与GPRS挪动路由器联网通讯，将现场数据经过GPRS方式发送到监控中心。根据本案特点，引荐选用美国Sixnet公司Mini-VersaTRAK HYPERLINK cechinamag/word/39506.aspx o mIPm mIPm。SIXNET公司总部设在美国纽约，是世界著名的提供远程监控系统和产品的专业自动化厂商。SIX

12、NET自1975年起向世界各地用户提供各种监控及数据采集系统SCADA系统，已广泛运用于市政、油气田、水利、电力、煤矿、交通、能源管理、网络监控、紧急报警等领域，至今世界各地用户已安装了数千套系统，近100,000个远程终端RTU。2004年获得全美自动化行业协会效力质量奖。1996年SIXNET产品随着国际知名的工程公司、OEM协作同伴进入中国市场。2003年5月在北京成立独立代表处及工程技术效力中心。从公司成立起，SIXNET产品和技术研发就坚持规范化、开放式的开展方向，它所倡导的“开放的自动化理念已成为SCADA领域的开展趋势，SIXNET许多项革新技术已成为SCADA行业的重要规范。第

13、一个远程RS485 I/O第一个基于PC的工业控制I/O网络第一个实时、多义务RTU第一个带以太网端口的工业控制器第一个符合IEC61131-3国际规范编程言语的RTU第一个工业以太网I/O荣获杂志年度编辑选择奖 第一个具有Internet访问、实时数据记录、缺点报警功能的RTU第一个基于嵌入式Linux技术的管理型工业以太网交换机第一个Real-time RingTM技术的实时环网工业以太网交换机 SIXNET产品种类几乎覆盖了控制领域的各个范畴，包括DCS、过程控制、SCADA、远程数据采集监控等各种运用。过程控制器：SIXNET过程控制器可衔接50,000个离散或模拟I/O，具有数据记录

14、、嵌入LINUX运用程序、ISaGRAF IEC61131-3规范编程，以及丰富的与第三方系统的通讯兼容性。远程终端单元RTU：通用的远程终端单元可衔接1024个离散或模拟I/O，具有数据记录、嵌入LINUX运用程序、ISaGRAF IEC61131-3规范编程，以及与Radio, Tlephone 和Ethernet衔接通讯才干。过程质量I/O模块：SIXNET 提供全系列Ethernet, RS485 和 local I/O ，满足过程控制和SCADA 运用。 工业以太网交换机： SIXNET 工业级以太网交换机提高了工业以太网的可靠性和性能。工业调制解调器：SIXNET 工业级modem

15、 专为工业环境运用的高级特性使得任务更加简单。SIXNET Windows 软件：“I/O for Windows 系统包含了一套功能丰富的软件，系统的的配置、诊断、测试等预集胜利能节省了时间，提高了系统性能。SIXNET产品均采用模块化设计，具有高可靠性的工业运用质量，尤其宽范围的任务环境温度- 40 - 70 及严厉的国际质量认证包括危险2区运用认证等特性适宜各种恶劣野外环境现场运用。基于开放式的理念设计，从简单的分布式I/O模块和远程终端单元RTU到过程控制和SCADA系统，SIXNET都能为用户提供高质量的产品以实现一个功能强大、灵敏可靠的系统。基于SIXNET产品的可靠性、先进性、开

16、放性，我们选择其IPM 系列RTU产品作为整个系统的硬件根底，同时其产品种类齐全，消费线长的特点，又使我们可以针对现场实践I/O数量的不同，进展合理的选择，大大提高了系统的灵敏性、维护用户投资。Mini-VersaTRAK HYPERLINK cechinamag/word/39506.aspx o mIPm mIPm是一种真正 HYPERLINK cechinamag/word/39507.aspx o 开放 开放的紧凑式 HYPERLINK cechinamag/word/39505.aspx o 工业 工业RTU产品。作为一种成熟的RTU产品，它能满足各种工业运用；也可以作为一个开放的硬

17、件平台，编写基于Linux运转环境下的程序，以满足您的高级运用需求。Mini-VersaTRAK mIPm可广泛运用于石油天然气、化工、城市管网、水处置、环境维护、电力等行业SCADA和过程控制系统中，同时它也是理想的OEM硬件平台。mIPm具有32位工业PowerPC中央处置器，16M DRAM动态 HYPERLINK cechinamag/word/39509.aspx o 存储器 存储器，16M Flash程序存储器以及512K RAM电池后备数据记录存储器。mIPm具有强大的通讯才干，集成10/100工业实时以太网端口、2个RS232和2个RS485串行端口， HYPERLINK ce

18、chinamag/word/39508.aspx o 支持 支持线、互联网和无线通讯方式。mIPm内置26个 I/O8AI,2AO,12DI,4DO，可以扩展到256个I/O。mIPm采用基于IEC61131-3规范的ISaGRAF编程，支持包括浮点和PID的复杂运算。同时，基于嵌入式LINUX开放源代码软件的mIPm，支持用户C编程。mIPm具有高可靠性的工业质量，采用DIN导轨安装，支持热插拔。经过了UL，CSA，CE，DNV以及Zone2等工业认证，-40 70任务温度范围，平均缺点间隔时间 (MTBF) 可达27万小时。主要技术特点如下：模块式热插拔RTUDIN 导轨安装数据记录和时间

19、标签功能趋势，报警记录，以及SOE远程站点的单站式控制IEC61131-3 规范编程及C/C+高级编程无限的多用户通讯才干具有以太网端口和4 个串行口支持线，互联网，无线通讯高级通讯功能缺点报告，存储转发，对等通讯真正的开放性设计Ethernet TCP，Modbus，LINUX，OPC 等灵敏的扩展才干可从单站扩展到上千个站嵌入式LINUX 开放源代码软件可以添加用户编写的运用、I/O 驱动等OEM 的梦想平台曾经过多项认证 您只需添加运用程序mIPM RTU技术规格一览表普通规格工业PowerPC真正32位数据总线，特有通讯协处置器操作系统嵌入式Linux独立站地址单元ID16,000+

20、(SIXNET) 或 247 (Modbus)动态内存16M DRAM用于程序执行，动态变量，动态文件系统等程序内存16M FLASH用于 Linux OS，程序存储及文件系统数据记录内存512K-2M RAM用于数据记录和坚持型变量、后备电池后备电池时间/寿命1年 / 10+ 年实时时钟分辨率10 mS实时时钟精度+/-15 秒/月I/O扩展扩展SixTRAK、RemoteTRAK或EtherTRAK模块数据记录支持 - SIXNET Sixlog数据记录方式趋势，报警记录，事件序列，事件起始，客户传输等IEC61131-3编程支持 - SIXNET ISaGRAF LD, FBD, IL,

21、 ST, SFC等5种言语高级C/C+编程支持 - LINUX开放源代码循环时间最小10 ms用户可设定通讯才干主站，从站，对等，突发报告，存储转发 支持的通讯介质以太网，串行通讯RS232, RS485，GPRS/CDMA，线，无线电台及其它无线方式，光纤等以太网端口10/100BaseTx (自动检测)衔接器RJ45直连或交叉自动顺应协议TCP/IP, ARP, UDP, ICNP, DHCP,Modbus/TCP, SIXNET等串行口可达115200 bpsRS485口A端子(485+/485-/GND)(2线半双工)RS232口 BRJ45 (TD/RD/CTS/RTS/CD/DTR

22、/DSR/RI/GND)RS485口C端子(485+/485-/GND)(2线半双工)RS232口D端子(TD/RD/RTS/GND)协议SIXNET 、Modbus(RTU/ASCII)、DNP3.0及其它协议流量控制Hardware, software, RTS-party用于无线通讯和RS485环境特性DIN导轨安装或平板安装输入电源10-30VDC输入电流100mA24VDC温度范围-4070任务，-4085存储湿度5%95% RH不结露阻燃性UL 94V-0 阻燃资料电气平安性UL 508, CSA C22.2/14; EN61010-1 (IEC1010); CEEMIFCC IC

23、ES-003,Class A; EN55022; EN61326-1; CEEMCEN61326-1(EN61000-4-2,3,4,6); CE浪涌维护IEEE-472 (ANSI C37.90)振动IEC68-2-6危险区域认证UL 1604, CSA C22.2/213, EN50021 Zone2航级社认证DNV数字量输入8或12 通道sinking 或sourcing 确保ON 电压9V DC 最大电压30V DC 确保OFF 时电压和电流5V DC, 1.5mA DC 输入阻抗10K Ohms 24VDC 时输入电流3mA 滤波方式ON/OFF 延迟时间25mS ( 计数频率20H

24、z) 快速方式ON/OFF 延迟时间4mS ( 计数频率100Hz) 计数频率见上通道为10kHz 数字量输出4 或8 通道(10-30VDC) 通道最大输出电流1A 模块最大输出电流8A OFF 形状最大漏电流0.05mA 最小负载1mA 浪涌电流5A(10mS 浪涌) ON 形状典型阻抗0.3Ohms ON 形状典型电压1A0.3VDC 模拟量输入0或2或6 通道 (4-20mA) A/D 转换分辨率16bit(0.003%) 全量程精度+/-0.1%(20) 量程和零点漂移+/-50ppm / 输入阻抗100 Ohm 电流维护自复位电子保险DMRR(差模抑制比) 66dB 50/60 H

25、z 模拟量输出0 或 2 通道(4-20mA) D/A 转换分辨率16bit ( 小于1A) 全量程精度(20C) +/-0.02% 量程和零点漂移典型值+/-50ppm / 负载阻抗范围+24VDC 0-750 Ohm 短路维护电流限制IPM RTU采用ISaGRAF软件编程。ISaGRAF是一套完全符合IEC61131-3规范的可编程控制言语开发软件。其功能强大，使得开放式自动化控制成为能够。并已超越了传统工业控制设备、规范开放式硬件、操作系统和网络技术之间的界限。它提供的技术根底加快了运用/产品的开发和推向市场的进度。ISaGRAF提供种符合IEC61131-3规范的编程言语： 顺序功能

26、图，梯形图，构造文本，指令表，功能块图。另外，ISaGRAF还支持流程图编程。用户可以运用本人熟习的编程方式编制程序控制RTU控制器。特点：支持的控制器最多。 完全支持国际规范的五种PLC编程言语及Flow Chart。 可以简单的与人机界面软件集成在一同。 可离线模拟Off Line Simulation. 可在线调试及On Line Debug及控制. 程序上传功能。 主要特性：图形化的编程界面ISaGRAF把梯形逻辑图和功能块图相结合，使得熟习PLC编程的用户更方便掌握。文本编程IEC 1131声明言语运用简单的文本，更易学习和掌握。言语的混合运用运用顺序功能图，程序由功能块和顺序步骤组

27、成。每个功能块可运用梯形图、功能块图或指令表。在线修正程序可在线修正程序，无需系统停顿运转。文件备份ISaGRAF程序和系统配置文件保管在SIXNET控制器中，用户可以在需求的时候取回这些文件。程序仿真ISaGRAF提供仿真程序以调试用户程序。用户可以在Windows中编写调试程序，完成后下载到控制器中。经过Sixtag直接导入变量变量可以直接从SIXNET I/O Toolkit中导入到ISaGRAF中，而防止用户繁琐的手动输入。操作简单灵敏SIXNET ISaGRAF程序可以在SIXNET各种控制器及Windows下运转而无需更改。Sixnet RTU在国内外天然气、油田、城市供水等行业的

28、远程监控系统拥有广泛的业绩：国内市政天然气工程深圳燃气集团高压输配管网SCADA系统市政天然气工程绍兴天燃气利用工程SCADA系统市政供水工程太原城市供水管网SCADA系统油气集输工程胜利油田天然气计量信息系统煤矿行业运用山西大同矿务局某煤矿机电设备监测系统风力发电运用MW级风力发电站机组监控系统油田井口自动化新疆准东油田井口自动化示范工程高端调理技术运用大庆油田聚合物注入站控制系统化工过程控制运用燕山石化己烷/环己烷控制系统油库综合监控运用鲁皖废品油管道工程油库自动化系统工厂能源管理大冶特钢能源管理数据采集系统污水处置辽河油田洼一联污水处置站控制系统国际天然气管线SCADA系统新加坡葛兰素-

29、威康(Glaxo Welcome)公司RTU系统澳大利亚CBH散粮运输公司粮库监测系统瑞典Alent Drying Kiln公司食物枯燥监控系统L-3公司英国布鲁斯特分部运用SIXNET MODEM接入COTS设备维吉尼亚lewisburg市城市供水监控系统宾夕法尼亚州的牛顿广场lyondell化学公司DCS系统维吉尼亚martinsville市能源回收公司监控系统Masibus自动化公司20吨推杆式坏料再热锅炉监控系统印度Nahar工业集团公司蒸汽轮机冗余控制系统越南海上RTU系统美国宝洁(p&g)公司清洁剂研讨开发测试系统监控美国内华达州Henderson的Timet工厂钛蒸馏炉和真空紧缩

30、设备监测美国密西根州grand rapid地域供电系统监控美国密西根州jackson地域供电系统监控劳斯莱斯(Rolls-Royce)股份监控系统美国劳斯莱斯(Rolls-Royce)公司能源系统监控巴西usiminas钢厂供煤系统监控尿素高压洗涤监控系统佐治亚州蜜桃 树市印刷电路制造厂监控系统弗洛里达州市政供水系统澳大利亚Waterman Irrigation公司GSM通讯系统华盛顿州Greenacres Turf 农场灌溉监控系统esperance quality grain的谷物加工监控系统苏格兰伯斯废旧物资回收中心监控系统澳大利亚Waterman Irrigation公司公园灌溉监控系

31、统弗洛里达州供电监控系统为实现远程测控终端RTU的供电、维护等根本功能，能顺应野外恶劣任务环境，作为一个具有数据采集处置和数据通讯才干的系统集成OEM产品，还应包括维护箱体、断路器、电源隔离安装、直流电源安装、防雷安装等辅助设备。箱体全部采用梅勒公司的IM系列密封型控制箱,控制箱尺寸5X970X400。该箱体具有如下特点：安装板可前后调整，以满足各种安装空间的要求防护等级普通为IP55，防尘、防水，用于露天时配防雨、防晒顶盖，可到达IP65箱体经电镀锌处置、防腐性强；也可采用不锈钢板或铝合金板，安装板为热镀锌板外表静电塑料喷粉，颜色为RAL7032，或用户选择RTU设备地域范围广，地处野外，环

32、境复杂，电源质量极不稳定，对电源及信号系统采用防雷电过电压处置，能有效的提高系统可靠性。每个RTU设备均思索进线电源防雷和现场仪表信号防雷电源防雷AC220V从配电盘引入RTU，在甲方原有的防雷设备根底上，我们在RTU中，交流电源经过空气开关后并联电源避雷器，其最高雷电冲击为40KA，呼应时间25ns，经两级防雷维护后输出给RTU供电。第一级防雷普通在配电盘之前，已由供电部门经过防雷处置，第二级防雷是防止电源线蒙受直击、传导和感应雷，可以泄掉瞬间大电流冲击。防雷模块具有自动恢复功能，当蒙受超越额定维护电流长时间放电，第二级防雷模块会被击穿，此时最前端的空气开关切断RTU电源。信号系统防雷传感器

33、输出4-20mA的电流给RTU。SIXNET IPM RTU设备为24V隔离电源输出，各种信号完全为光电隔离，每个AI通道还配有自复位电子保险，防止某一设备蒙受雷击后雷电沿电路传导，相互影响。传感器在室内且信号线较短可不加信号避雷器，假设信号线较长或传感器在室外，那么在传感器和RTU端分别加信号避雷器，以维护RTU和传感器。避雷器选择德国OBO公司是一家专业从事电涌维护器、防雷接地器材研发、消费、销售、效力的世界知名公司，是避雷设备的第一品牌。该产品具有以下功能特点：德国精工设计制造，平安可靠； 强大的维护功能，最高可达100kA/AS； 模块化、规范化设计，使安装、维护极尽便利； 电源防雷器

34、窗口式缺点显示，任务形状一目了然； 电源防雷器动作时间小于25nS，数据信号维护器动作时间小于10nS； 电源防雷器具有声光报警，遥信触点，停电监测，红外线监控等多种报警器可供选择； 全系列近百十个种类，可满足各种防雷及过电压维护的要求； ISO9001及三十多种国际质量认证； 中国电信总局通讯防护技术维护援助中心检测合格； 五年全免费质量保证。 电源避雷器选用V-20C。 性能目的如下：额定电压：400V最大延续任务电压：450V残压雷电流 15KA，8/20S：1.3KV维护级别VDE规范：C最大放电电流：40KA，8/20S相应时间： 25nS信号避雷器选用FRD-24。性能目的如下：额

35、定电压：24V最大延续任务电压：36V额定电流：0.2A额定放电电流：10KA残压额定电流下： 29V柜内断路器、隔离变压器、24V直流电源等设备全部采用法国施耐德电气公司产品。2.2.3 GPRS挪动通讯网GPRS是通用分组无线业务General Packet Radio Service的英文简称，是在现有GSM系统上开展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组方式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制规范、同样的频带、同样的突发构造、同样的跳频规那么以及同样的TDMA帧构造，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类似。因此，现有的基站子系统BSS从一开场就

36、可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移方式下发送和接纳数据，而不需求利用电路交换方式的网络资源。从而提供了一种高效、低本钱的无线分组数据业务。特别适用于延续的、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实际带宽可达171.2Kbit/s，实践运用带宽大约在40100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP衔接，可以用于INTERNET衔接、数据传输等运用。GPRS是一种新的挪动数据通讯业务，在挪动用户和数据网络之间提供一种衔接，给挪动用户提供高速无线IP或X.25效力。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

37、多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。运用GPRS技术实现数据分组发送和接纳，用户永远在线且按流量计费，大大降低了效力本钱。GPRS网络的构成包括2个部分：GPRS终端DTU：远端测控终端用户数据接口与传输安装，提供RS232/RS485或以太网接口，适用与RTU单元等终端设备的联接。GPRS数据通讯中心：在中心对多点的运用方式下，远端站GPRS DTU的数据经过挪动通讯，网络与数据中心建立通讯联接。数据中心可从APN或ADSL Internet公网接入。GPRS的运用非常广泛，几乎一切行业都能用到GPRS的无线数据传输。但每种行业的实践需求和复杂的运用环境都大不一样

38、，所以每种行业都会有本人独特的功能要求和组网方式。以下是4种可行的组网方式，其稳定性和运转费用有所不同：方案一：中心采用ADSL等INTELNET公网衔接，采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析效力。此种方案向先INTERNET运营商恳求ADSL等宽带业务。A、中心公网固定IP：监控点直接向中心发起衔接。运转可靠稳定，但运转费用较高B、中心公网动态IP+DNS解析效力：客户先与DNS效力商联络开通动态域名，监控点先采用域名寻址方式衔接DNS效力器，再由DNS效力器找到中心公网动态IP，建立衔接。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效力器的稳定，所以要寻觅可靠的DN

39、S效力商。此种方案适宜小规模运用。方案二：中心采用主副GPRS-DTU，采用挪动内网动态IP+挪动DNS解析效力。此种方案客户先与挪动DNS效力商联络开通挪动动态域名，监控点先采用域名寻址方式衔接挪动DNS效力器，再由挪动DNS效力器找到中心挪动动态IP，建立衔接。中心也用GPRS-DTU做接纳端，但GPRS无线方式的中心不如有线方式的稳定，所以采用主副两个GPRS-DTU作冗余备份。主中心GPRS-DTU接纳端掉线时，一切监控点自动转到副中心GPRS-DTU接纳端。此种方式也可以大大节约固定IP的费用，但并不是一切挪动公司都提供DNS解析效力，所以要在有DNS解析效力的省市才干采用此种方案。

40、此种方案适宜小规模运用。此种方案时时性和稳定性较差，不引荐运用。方案三：中心采用主副GPRS-DTU，采用挪动APN专网固定IP。此种方案客户先与挪动恳求APN专网业务。挪动为客户分配公用的APN，普通用户不得恳求该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该公用APN，限制运用其他APN。得到APN后，给一切监控点及中心分配挪动内部固定IP。此种方案中心也像方案二一样采用主副两个GPRS-DTU作接纳端，冗余备份。但此种方案较方案二而言，无需DNS解析，本身具有挪动内网固定IP，减少中间环节，稳定性加强；且一切数据都在挪动GPRS的APN内网传输，无需经过公网，平安性加强。此种方案无需负担宽度

41、专线月租费用，性价比合理，适宜总数据带宽需求不太大的运用。 方案四：中心采用APN专线， 一切点都采用内网固定IP此种方案客户中心经过一条2M APN专线接入挪动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进展广域衔接，在GGSN与挪动公司互联路由器之间采用GRE隧道。为客户分配公用的APN，普通用户不得恳求该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该公用APN，限制运用其他APN。得到APN后，给一切监控点及中心分配挪动内部固定IP。挪动终端和效力器平台之间采用端到端加密，防止信息在整个传输过程中能够的走漏。双方采用防火墙进展隔离，并在防火墙上进展IP地址和端口过滤。此种方案无论

42、时时性，平安性和稳定性较前三种方案都有大大提高，适宜于平安性要求较高、数据点比较多、时时性要求较高的运用环境。在资金允许的情况下之最正确组网方式。四种组网方式图如下：GPRS业务资费是决议系统日后运转本钱的关键，也是选择何种组网方式的重要根据。GPRS业务资费主要包括：开户费、安装调试费数据通讯费用GPRS专网运用费如运用1 专网开户费以及安装调试费(专网运用)开户费：1000元 安装调试费：500元2数据通讯费用北京地域月租费包含的免费流量数超出包含流量后的流量费元MB元/KB企业套餐一20500.01企业套餐二502000.01企业套餐三805000.01企业套餐四1008000.01企业

43、套餐五20020000.01(500封顶)客户运用GPRS省际遨游业务，不另行收取遨游。3效力器端GPRS专网运用费(专网运用)APN：2800元/月ADSL：600元/月注：50元/SIM卡综上所述，本案设计采用上述方案一的B，该方案组网简单、灵敏，运转费用低。GPRS终端DTU设备选用深圳宏电H7920挪动路由器，完成RTU与控制中心数据传输转发的义务，同时也是与挪动GPRS网络的任务接口。H7920挪动路由器具有以下特点：无需后台计算机支持：普通GPRS/EDGE/CDMA Modem通常需求附着在PC机上虚拟拨号上网，利用PC机的资源进展数据收发和协议转换，H7920挪动路由器内置AR

44、M处置器和嵌入式操作系统、自动网络衔接和协议处置模块，无需后台计算机支持。永远在线：H7920挪动路由器一开机就能自动附着到GPRS/DEGE或CDMA 1X网络上，并与您的数据中心建立通讯链路，随时收发用户数据设备的数据。数据中心与网络管理：H7920挪动路由器登录网络后与在数据中心进展注册，方便图形监测等特殊运用；同时可在数据中心进展网络远程管理。按流量计费：H7920挪动路由器不断在线，按照接纳和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传送时，不收费用。高速传输：通常，GPRS实际带宽可达171.2Kbps，实践运用带宽大约在40100Kbps，在此信道上提供TCP/IP衔接；EDGE

45、实际带宽可达473.6Kbps，实践运用带宽大约在100200Kbps；CDMA 1x实际带宽可达300Kb/s，目前的实践运用带宽大约在100Kb/s左右(双向对称传输)。GPRS/EDGE/CDMA 1x挪动数据网络的信道可提供TCP/IP衔接，可以用于INTERNET衔接、数据传输等运用。静态路由和NAT功能：H7920挪动路由器具备静态路由和NAT功能，可用作企业共享衔接Internet网络。组网简单、迅速、灵敏：H7920挪动路由器可以不依赖于运营商交换中心的数据接口设备，经过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟挪动数据通讯公用网络。2.2.4 控制中心控制中心配置效力

46、器、工控机、打印机、UPS电源、接纳机等设备，挪动GPRS网络传保送来的各换钻机数据经DNS域名，经过ADSL Modem信号解调经防火墙检测后送达网络效力器，再将数据包转发到指定的数据中心效力器上进展数据接纳处置，与此同时数据中心效力器担负着向各现场站发送相应控制指令数据的义务。各任务站从数据中心效力器上获得数据在各自的人机界面软件上完成对各换转机的监视控制、报警、历史曲线等功能。此外，在控制中心网络中，网络效力器与公司MIS网络衔接，担任把钻探的各种运转参数送到MIS网上，供上一级相应MIS软件完成数据分析、数据发掘等功能，大大提高网络运转的经济性。本案上位监控采用美国GE 的IFIX中文

47、版监控软件。IFIX监控软件与SIXNET系统可以实现无缝集成，借助挪动GPRS公网实现钻探作业分布式数据采集、集中监控系统功能。iFIX3.5作为美国GE公司的最新版本上位监控软件具有友好的全中文化用户接口。Intellution公司的工业监控软件由于其本身的高技术水准和易于学习，易于开发运用等特点，在各领域和运用场所下得到了广泛的运用和推行。IFIX软件是运转于WINDOWS 95,WINDOWS NT,WINDOWS 2000/XP平台上的真正的32位运用程序，运用其内建的强大且适用的各种功能、经过开发人员的丰富的想象和精心的制造，使最终的用户程序非常贴切地满足运用现场对上位机系统的各种

48、监视、控制和管理方面的实践要求，并在显示、控制及通讯的速度、实时性和兼容性等方面都有极优秀的表现。运用IFIX软件开发用户程序无须开发人员具备很强的计算机方面的技术根底，也无须破费很长时间进展专业方面的学习和训练。经过短时间的熟习和练习，便可容易地、直接地投入到用户程序的编制和组态当中来，运用户在短时间内得到本人的高程度、低本钱、公用的自动化软件系统。IFIX开发环境中内建的在线示范、在线协助 、要点提示及编辑、组态、在线调试等功能为开发人员发明了非常良好的任务环境，使得开发任务在有理有序、轻松愉快的形状下完美、顺利地完成。IFIX软件除了设计有多种即选即用的功能块、程序块以外，还为开发人员提

49、供了强有力的脚本程序设计功能，可经过简单的编辑，可建立简单或复杂的命令序列，加强软件系统的运转效能。此外，IFIX软件所具有的强大的I/O接口才干、DDE、对各种关系数据库的支持及分布式客户机/效力器体系构造使得本产品可以顺应开各种规模的MMI和SCADA处理方案。详细特点如下：象素图形显示画面支持多至8000万种颜色；支持多种字体，另附字库开发包；可编程功能键；实时趋势显示棒状图，曲线型；缺点报警等级恣意定义；平安严密级10个级别；基于VBA的编程言语接口，可提供更灵敏的控制手段；支持规范动态数据交换DDE，OPC，OLE，ODBC等国际规范；提供PID控制块；电子表格功能模块，是一种实时计

50、算工具，可以进展数据处置，并参与控制；历史趋势功能模块，用于历史数据的分析。运用IFIX软件开发的运用程序可最大限制地运用Windows的各种媒体资源如图形、图像、文文件、动画、声音等，并可实现全汉化，使得IFIX运用程序更加直观、美观、适用、友好。IFIX的组态、开发过程极为方便、易学，经过建立数据库、配置I/O、映象表、做静态图、做动态链接等几个简单的过程即可实现对运用程序的维护和再开发。IFIX软件提供的各种记录功能对系统的维护极为有利如：报警记录、历史曲线记录、操作记录、过程数据记录、事件记录等。IFIX软件在计算机异常断电的情况下对下位机系统或上位机的软、硬件系统不够成任何影响，并且

51、在计算机恢复供电时无须任何操作即可进入正常任务形状，这使得系统在无人职守的情况下稳定、可靠，全天候地任务。平安性iFIX经过加强的Windows NT平安性提供系统的平安，正是由于iFIX的平安性，在进入iFIX程序时，可以限制操作员画面显示、调度器执行和配方操作，也可以限制关键的程序功能例如：重载过程数据，以及数据写入数据库的才干。iFIX平安性配置程序使得系统管理员可指定操作员的Windows NT用户称号和密码作为iFIX的登录称号和密码，该过程使系统中用户账号同步，使得用户在登录到iFIX时可以运用Windows NT账号，它提供了Windows NT平安性，如在线的大小写相关密码，密

52、码有效期以及在线密码改动。监视控制有了iFIX，操作员可以监视和控制消费过程、设备和资源，快速呼应事件和不同的消费过程，准确的形状分析和更快的呼应减少了浪费，保证了稳定的质量程度和更快的产品进入市场的时间。先进的报警iFIX允许用户生成一个可靠、灵敏的、易于运用的系统来报告潜在的问题和系统的执行情况，由于iFIX可以在潜在的，有害的过程发生之前进展汇报，它防止了不利的情况。iFIX的分布式报警管理经过拨号输入/输出管理设备，可以管理无限报警区域的报警、基于事件的报警、报警优先权及过滤以及远程报警，iFIX也可以将缺点信息、参数越限信息发送给手机、BP机用户。冗余iFIX可以确保监视系统以冗余的

53、配置不断运转，该冗余包括备用的SCADA效力器，冗余的LAN局域网络以及运用网络形状效力器和iFIX诊断画面监视和控制整个网络。在主效力器停机或数据衔接断开的情况下，iFIX自动切换到备用的SCADA效力器，备用的SCADA效力器接手管理过程并向所衔接的View客户端节点发送信息。另外，在主效力器和备用效力器和运转时，报警可以进展同步，这防止了同一报警产生反复的呼应。冗余的LAN在View客户端节点和SCADA效力器之间用冗余的网络物理介质进展衔接，从而为访问同样的过程数据提供了网络途径，在一个网络途径断开时，iFIX自动化切换到另一个网络途径。数据管理iFIX可以搜集并管理数据，存储历史数据

54、并将之传到公共数据库，也可以将数据分割到不同的报表中，从而坚持过程在一个最正确的形状运转。历史资料iFIX提供了一个自动、易于了解的、长期的过程资料采样，存储和显示的方法，历史趋势运用户可以分析过程趋势和历史数据，获得过程的变化情况，进展调整以期符合国家规范，它还可以监视产品的变化，分析设备性能，以节省时间和金钱。趋势iFIX图形对象可以让用户在同一趋势图上配置历史和实时数据趋势笔，并为每一支笔的数据定时间范围。参与趋势图的笔的资料没有限制，实时数据笔的数据可以运用表达式。趋势图对象还包括强大的特性，如为每一支趋势笔指定完好的iFIX对象颜色和类型属型，多个X和Y轴配置，以及在实时环境里配置和

55、调整属性。趋势图组生成导游可以生成一组历史趋势图。报表iCore构造和即插即处理的才干可以提供多种报表选项。可以经过SQL和ODBC衔接至关系数据库输出数据。OPC过程控制OLEiFIX对任一OPC客户端可以作为OPC效力器。另外，iFIX对任何规范的OPC效力器可以作为OPC客户端。Intellution Workspace的OPC允许用户可以从任一OPC效力器中直接获取数据源，进展对象的动态定义。开放性iFIX完全支持ODBC API，从而有才干搜集实时数据并将之写入一个或多个关系数据库中，存储在关系数据库的数据可以读取或删除，或反过来写入iFIX的实时数据库。另外，iFIX还提供了Mic

56、rosoft SQL Server 7.0的一体安装，整个自动的安装提供了快速、方便的访问SQL Server 7.0的方法，缩短了运用开发时间。软件采取国际上流行的模块化体系构造，具有先进的分布式实时数据库并支持各种运用广泛的关系型数据库如Oracle, Sybase, SQL Server, Ingres 和 Access,等，能实现监控数据处置、计算和储存的实时性和分布性。iFIX3.5软件具有全开放式系统构造和全世界最完好的 I/O 驱动软件库, 使其可以与几乎一切世界著名消费厂家消费的PLC或其它智能设备实现通讯。iFIX3.5软件基于Microsoft Windows NT, Wi

57、ndows 2000 和 Windows XP 操作系统并支持ODBC、OPC(Server & Client), COM/DCOM等国际规范接口。另外， iFIX3.5软件还支持冗余网络通讯以及系统设备的远程诊断功能。WebServer在装有IIS的效力器上安装iFIX Client和iFIX WebServer，用户可经过规范的IE阅读器看到实时数据。2.2 GPRS/GPS定位系统GPS全球定位系统(Global Position System)是美国国防部于1973年11月授权开场研制的海陆空三军共用的美国第二代卫星导航系统，耗资近100亿美圆，是美国继阿波罗登月飞船和航天飞机之后的第

58、三大工程。GPS系统自从建立以来，在丈量、海空导航、车辆引行、导弹制导、精细定位、动态观测、时间传送、速度丈量等方面，显示出强大功能及无比的优越性。它具有运用方便，观测简单，定位精度高，经济效益好等优点，目前正深化到丈量、导航、挪动通讯等各个行业和领域。GPS车辆调度监控系统，就是将GPS接纳机放在挪动车辆(或其它挪动目的)上，经过无线通讯将其接纳到的信号实时传到监控中心，再由监控中心实时处置并将该信号显示到电子地图上的一整套系统。它既可以方便地安装于车辆、船舶等挪动目GPS车辆调度/监控系统的中心是GPS定位数据的通讯。到目前为止，GPS车调系统的数据通讯处理方案主要有：公用网、公用集群网及

59、利用国家公众网。由于采用公用网的局限性，庞大的通讯网建立及维护费用、覆盖范围有限、数据通讯可靠性低及实现数话兼容较为困难。而如今中国挪动的GPRS网络正是满足处理上述问题的新兴通讯方式，同时以原有SMS为备份链路，完全可以保证GPS监控系统数据传输的实时性与可靠性，同时在性能和价钱方面均有质的飞跃。因此，利用国家公众网GPRS实现GPS车辆调度监控系统是目前车调系统的主要开展方向。GPRS是目前处理挪动通讯信息效力的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、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办公提供了根底设备平台，为推进挪动办公的运用和开展发明了有利条件。与有

60、线网络相比，GPRS网络具有租用费用低、挪动办公，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 数据传输的优点：挪动通讯：GPRS 无线通讯突破了过去有线通讯的固定位置限制，可根据业务需求随时增减数据传输点，极大地拓展了通讯的领域。费用低廉：GPRS 网络按照客户收发数据包的数据流量来收费，而不是采用SMS的按短信条数的方式收费，极大地降低了通讯运用费用。以GPS监控系统为例，同样的一笔业务，其通讯费用约为过去的1/51/8，具有较强的本钱竞争才干和市场推行性。目前中国挪动还推出了包年900.00元不计流量的优惠政策。永远在线：客户随时都与网络坚持