GPRS在遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

GPRS在遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、 遠(yuǎn)程遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展 
    在現(xiàn)代生產(chǎn)及日常生活中數(shù)據(jù)的交互起著很重要的作用。為了能及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地獲得第一手的現(xiàn)場(chǎng)資料，特別是對(duì)一些無(wú)人值守的偏遠(yuǎn)地區(qū)及比較繁忙的場(chǎng)所，依靠傳統(tǒng)的測(cè)量方法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，越來(lái)越不能滿(mǎn)足實(shí)際的需要，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏測(cè)、不及時(shí)甚至個(gè)別造假等問(wèn)題，造成很大的人力及資金的浪費(fèi)。 
    遠(yuǎn)程遙測(cè)是自動(dòng)化技術(shù)的重要分支，它是在自動(dòng)控制、傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷完善的發(fā)展起來(lái)的，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究和軍事等方面都有廣泛的應(yīng)用。凡是距離遙遠(yuǎn)、對(duì)象分散或難以接近的系統(tǒng)，都可以采用遙測(cè)遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理。
隨著現(xiàn)代通信、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)在遠(yuǎn)程遙測(cè)系統(tǒng)方面的建設(shè)步入了新的階段，技術(shù)上亦有巨大進(jìn)步。近幾年所建系統(tǒng)，由于各類(lèi)信道的綜合一用、備用通信電路的安排，系統(tǒng)暢通率明顯增加，優(yōu)良者已達(dá)98%以上，系統(tǒng)收集遙測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間普遍小于20min。同時(shí)，由于設(shè)備MTBF的提高和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)的防雷等措施的加強(qiáng)，降低了運(yùn)行中的故障率，維修工作量也大大減少。這主要體現(xiàn)在如下幾種關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展：
    1、    遙測(cè)終端技性能已到達(dá)或接近國(guó)際先進(jìn)水平
    新一代遙測(cè)終端普遍設(shè)有多個(gè)串行通信接口，可因地制宜地連接幾個(gè)通信設(shè)備，以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸時(shí)對(duì)通信路由的選擇。新一代遙測(cè)終端機(jī)還普遍增加了參數(shù)變率識(shí)別功能，智能化水平不斷提高。在電路設(shè)計(jì)、元器件選型方面，既考慮先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，又注重其穩(wěn)定性和可靠性；針對(duì)野外使用條件，加強(qiáng)了接口部分的防干擾、防雷安全設(shè)計(jì)，提高了遙測(cè)終端的可靠性。采取低功耗設(shè)計(jì)，休眠模式被廣泛應(yīng)用。
    2、    傳感器技術(shù)的發(fā)展
    傳感器技術(shù)是貫穿各個(gè)技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，是世界各國(guó)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，其技術(shù)得到了飛速的發(fā)展和進(jìn)步。
    1)    傳感器將需要測(cè)量的各物理量轉(zhuǎn)換為符合一定要求的數(shù)字量、模擬量、脈沖、狀態(tài)等電信號(hào)輸出，并接入自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，起著信源編碼的作用。
    2)    具有長(zhǎng)期自動(dòng)工作的技術(shù)特性，并能在無(wú)人值守的環(huán)境下長(zhǎng)期自動(dòng)工作，滿(mǎn)足高可性要求。
    3)    具有很好的環(huán)境適應(yīng)性和較方便的可維護(hù)性
    3、    通信技術(shù)的發(fā)展及在遙測(cè)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用
    近10年來(lái)，電信建設(shè)發(fā)展速度驚人，各種通信技術(shù)在遠(yuǎn)程遙測(cè)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。廣為采用公網(wǎng)通信資源，縮短了系統(tǒng)建設(shè)的周期，減輕了維護(hù)工作量。PSTN已基本上覆蓋了全國(guó)城鄉(xiāng)，GSM也已迅速覆蓋我國(guó)大部分地區(qū)。GPRS，XDSL，DDN，超短波、短波、衛(wèi)星中繼等眾多的信道均可用于遠(yuǎn)程遙測(cè)。
二、GPRS簡(jiǎn)介
    GPRS是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，采用分組的方式傳輸數(shù)據(jù)。GPRS使若干移動(dòng)用戶(hù)能夠同時(shí)共享一個(gè)無(wú)線(xiàn)信道，一個(gè)移動(dòng)用戶(hù)也可以使用多個(gè)無(wú)線(xiàn)信道，這種無(wú)線(xiàn)資源的有效使用意味著大量的GPRS用戶(hù)可以共享相同的帶寬而且由同一個(gè)單元提供服務(wù)。有了GPRS，用戶(hù)的呼叫建立時(shí)間大為縮短，幾乎可以作到“永遠(yuǎn)在線(xiàn)”，允許用戶(hù)在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，從而提供了一種高效的無(wú)線(xiàn)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。此外GPRS運(yùn)營(yíng)商能夠以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時(shí)間為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)費(fèi)，從而使運(yùn)行成本變得更低。其特點(diǎn)可概述如下：
    實(shí)時(shí)性強(qiáng)：具有實(shí)時(shí)在線(xiàn)特性，系統(tǒng)無(wú)時(shí)延，可同步接收、處理多個(gè)或所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各種數(shù)據(jù)。 
    建設(shè)成本少：采用GPRS公網(wǎng)平臺(tái)，無(wú)需建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只需安裝終端設(shè)備即可。 
    監(jiān)測(cè)范圍廣：目前GPRS網(wǎng)絡(luò)已覆蓋絕大部分地區(qū)，基本不存在盲區(qū)，擴(kuò)容無(wú)限制，接入地點(diǎn)無(wú)限制，能滿(mǎn)足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求，從而實(shí)現(xiàn)大范圍的在線(xiàn)監(jiān)控。 
    傳輸容量大：可實(shí)現(xiàn)多個(gè)信息采集點(diǎn)的實(shí)時(shí)連接，很好地滿(mǎn)足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。 
    數(shù)據(jù)傳送速率高：目前GPRS能可支持40-53.6kbps的峰值傳輸速度。 
    運(yùn)行費(fèi)用低：采用包月計(jì)費(fèi)方式，運(yùn)營(yíng)成本低。
應(yīng)用 

 三、系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 
  
  

四、典型應(yīng)用
    水文信息綜合管理系統(tǒng)：該系統(tǒng)能可靠的完成用水計(jì)量、水位遙測(cè)、水庫(kù)監(jiān)測(cè)、水質(zhì)分析及降雨量監(jiān)測(cè)等功能；通過(guò)主臺(tái)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，實(shí)現(xiàn)水文信息的自動(dòng)化、智能化、科學(xué)化管理。
    大中小企業(yè)能源物流數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源物流數(shù)據(jù)的采集傳輸及綜合管理，通過(guò)數(shù)據(jù)匯總分析，指導(dǎo)企業(yè)的成本核算和控制。
    氣象數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)氣象部門(mén)對(duì)各氣象數(shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)主臺(tái)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。
    煤氣調(diào)度管理：實(shí)現(xiàn)煤氣管網(wǎng)煤氣量數(shù)據(jù)的采集與傳輸，通過(guò)數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)煤氣調(diào)度及管網(wǎng)建設(shè)。
    熱力部門(mén)供熱數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng): 實(shí)現(xiàn)熱力管理部門(mén)對(duì)各用熱單位用熱量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集與傳輸,方便熱力管理部門(mén)用熱量信息的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄錄、用熱量分析及收費(fèi)計(jì)算管理。n
    電力部門(mén)數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)變電站電表、無(wú)功補(bǔ)償裝置及配電監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)傳，智能控制計(jì)量箱的運(yùn)行狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)的負(fù)荷曲線(xiàn)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)、公用配變?nèi)嗥胶夥治觯€(xiàn)路實(shí)時(shí)狀態(tài)分析。
    環(huán)境監(jiān)測(cè)、防汛抗旱、遠(yuǎn)程監(jiān)控等等其他系統(tǒng)。

五、設(shè)備選型
   嘉興市松茂電子有限公司出品的SM800-A/SM800-B等GPRS系列測(cè)控終端產(chǎn)品，集數(shù)據(jù)采集與無(wú)線(xiàn)通訊為一體，可同時(shí)采集智能儀表串行數(shù)據(jù)量、多路脈沖量、開(kāi)關(guān)量和模擬量，以GPRS為通信平臺(tái)，具有不受地理限制、穩(wěn)定、可靠、運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。該系列產(chǎn)品對(duì)上均提供與上位管理中心服務(wù)器、普通手機(jī)的數(shù)據(jù)通信和電話(huà)撥打功能，同時(shí)支持GSM短信和GPRS網(wǎng)絡(luò)連接兩種工作方式。特別適合于水利水文、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通、公共管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)h(yuǎn)程分散點(diǎn)測(cè)控要求高、數(shù)據(jù)采集密度大、進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)控的應(yīng)用場(chǎng)合。