李紅衛 許懷文

1  引言

    隨著社會的發展，各種管網（熱、水、電、油、煤氣等）越來越多，管網測點數據的采集和及時傳輸是管網穩定、可靠運行的保證，要求計算機管網監測系統必須能夠在節省費用的前提下提供及時、準確的信息。然而，在使用的過程中，傳統有線、無線的管網監測系統的不足之處逐漸凸現出來。采用電話線傳輸數據，不能保證實時性；采用無線電臺，解決誤碼率和波特率的矛盾（尤其是抗干擾）是一個令人頭疼的問題；采用專線電路，不可能對所有大面積分散的數據采集子站進行專線鋪設，而且需承擔高昂的運行費用。

    針對這些問題，河北久信電子科技有限公司開發出了JX2003(GPRS)管網數據遠程監測系統。該系統采用先進成熟的GPRS DTU模塊為遠程數傳模塊，依托穩定、可靠的中國移動GPRS網絡，系統運行可靠，數據采集實時性強。該系統是原JX2000（有線）管網數據遠程監測系統、JX2001（無線）管網數據遠程監測系統的升級版本。它有效解決了其他通信方式存在的各種問題，在保證數據傳輸及時、準確的前提下，將系統運行費用降低到了最低。同時，通信鏈路由專業的運營商來維護，避免了用戶在使用監測系統的同時，還需要耗費很大精力去維護通信線路等問題。該系統節約了用戶的初期建設投資和運行維護費用。

2  系統簡介

    JX2003管網數據遠程監測系統采用GPRS作為通信手段，利用GPRS移動數據通信網絡組成數字數據傳輸網絡，為用戶提供各種速率的高質量、透明數據傳輸的永久或半永久性專用電路，為客戶建立自己的專用數據網。具有以下特點：

    (1)  永遠在線：GPRS DTU一開機就能自動附著到GPRS網絡上，并與客戶的數據中心建立通信鏈路，隨時收發用戶數據設備的數據，具有很高的實時性；

    (2)  按流量計費：GPRS DTU一直在線，按照接收和發送數據包的數量來收取費用，沒有數據流量的傳遞時不收費用；

    (3)  高速傳輸：GPRS網絡的傳輸速度最快將達到160Kbps，速率的高低取決于移動運營商的網絡設置，根據中國移動的網絡情況，目前可提供20~40Kbps的穩定數據傳輸；

    (4)  組網簡單、迅速、靈活：GPRS無線DDN系統可以通過Internet網絡隨時隨地的構建覆蓋全中國的虛擬移動數據通信專用網絡，為廣大中小用戶接入提供便利，節省接入投資；

    (5)  通信鏈路由專業運營商維護：由于采用中國移動的GPRS 數據業務，因此鏈路維護也由中國移動負責，免除通信鏈路維護的后顧之憂；

    (6)  防雷擊：由于采用中國移動的GPRS 數據業務，所以在不影響上網的前提下，GPRS DTU的發射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺傳輸容易引雷擊而損壞設備的缺點。

3  GPRS系統簡介

    GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有GSM系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS采用與GSM同樣的無線調制標準、頻帶、突發結構、跳頻規則以及TDMA幀結構，這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似。因此，現有的基站子系統(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務，特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。GPRS 理論帶寬可達171.2Kb/s，實際應用帶寬大約在10Kbps~70Kbps，在此信道上提供TCP/IP 連接，可以用于Internet連接、數據傳輸等應用。

    GPRS是一種新的移動數據通信業務，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP。GPRS采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術實現數據分組發送和接收，用戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。GPRS移動數據傳輸系統有很大的應用范圍，幾乎所有中低速率的數據傳輸業務都可以應用，如城市配電網絡自動化、自來水、商業POS機、Internet接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安等，尤為適合管網遠程監測系統。

圖1  主控室直接與無線設備相連

圖2  主控室使用無線數據專線

4  系統構成