GPRS数据监控系统方案文档格式.docx
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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~+65º
C
储存温度-40~+85º
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
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
具有“Power”、“Online”、“Alarm”、“System”、“Link/ACT”五个指示灯。
SIM/UIM卡接口:
标准的抽屉式用户卡接口(3V/5V)。
电源接口:
“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:
DC9V1.5A
450mA(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:
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
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