随着社会的发展，各种工控现场或管网测量点数据越来越多，这些数据的采集和及时传输是工控现场或管网稳定、可靠运行的保证，要求计算机监测系统必须能够在较低费用的前提下提供及时、准确的信息。然而，在使用的过程中，传统有线、无线的监测系统的不足之处逐渐凸现出来。采用线传输数据，不能保证实时性；采用无线电台，解决误码率和波特率的矛盾尤其抗干扰是一个令人头疼的问题；采用专线电路，不可能对所有大面积分散的数据采集子站进行专线铺设，更不能承担高昂的运行费用。针对这些问题，采用先进成熟的GPRS无线模块为远程数传模块，依托稳定、可靠的中国移动GPRS网络，在保证数据传输的及时、准确、稳定的前提下，将系统运行费用也降低到了zui低；节约了用户的初期建设投资和运行维护费用。
1、GPRS网络简介
中国移动自2002年5月18日始正式商用GPRS网络，和手机信号一样，地区的覆盖率超过90%，GPRS信号达到了无盲区覆盖。GPRS网络快捷登录，实时在线，按流量计费，高速传输，理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽大约在40-100Kb/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。
2、基于GPRS网络的智能仪表无线数据传输系统
1、系统简介：
该系统是集计算机技术、无线通信技术及数据采集技术于一体的综合系统，通过智能仪表，获取各终端的传感器数据，通过RS－485总线将数据传给GPRS数据传输单元（也称DTU），DTU内置SIM并开通GPRS功能，手续可到当地移动公司办理（一般包月20元50M流量），DTU必须首先配置好各项参数包括数据处理中心的域名、或IP地址以及RS－485接口速率等参数，将DTU接入中国移动GPRS无线网络，中国移动GPRS网络与Internet互联网是无缝连接的；数据处理中心可以通过各种方式（专线，无线，拨号上网，ADSL等）也接入Internet互联网，经济的方法一般是ADSL接入，动态获得公网IP地址，也可为数据中心申请固定域名，在DTU中设置数据中心的域名，通过域名解析方法，实现数据传输，与现场采集点DTU实现数据通信，并通过查询或直接实时接收获得传感器终端数据，经过处理后，以图表形式显示，或做成WWW服务器，可供用户通过网页方式在各地互联网通过WINDOWS浏览器查询访问数据，同时也可将报警等信息通过GPRS无线MODEM以短信形式发给手机，实现对各采集点终端的全面监控。
2、基于GPRS无线数据传输系统结构：
对于数据处理中心原有的RS－232串口接入处理系统，可以通过虚拟串口软件，将互联网的TCP/IP数据包数据模拟成一个串口数据，终端采集的数据就可经过GPRS无线DTU通过这个虚拟串口和原有系统进行透明传输无缝衔接。数据处理中心如果没有固定公网IP，可到域名服务商那里申请免费或收费的固定域名，并运行域名客户端软件（比如：花生壳之类），再在接入路由器上做个端口映射，就可解决没有固定公网IP的问题。
3、基于GPRS无线数据传输系统特点：
(1)透明数据传输：GPRSDTU直接提供RS232或RS485接口，使用简单、方便，为用户的数据设备提供透明传输通道。
(2)无需后台计算机支持：普通GPRSModem通常需要附着在PC机上虚拟拨号上网，利用PC机的资源进行数据收发和协议转换，GPRSDTU内置自动网络连接和协议处理模块，无需后台计算机支持。
(3)支持点对点、点对多点、双向实时数据传输：GPRSDTU可以实现点～点、点～多点、中心～多点的对等数据传输，传输时延一般小于1秒。
(4)永远在线：GPRSDTU一开机就能自动登录到GPRS网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据。
(5)按流量计费：GPRSDTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用。
(6)高速传输：GPRS网络的传输速度zui快将达到160Kbps，速率的高低可以由中国际法移动进行网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供40~80Kbps的稳定数据传输。
三、实例：采用宏电GPRS无线DTU进行数传的解决方案
DTU采用深圳宏电科技公司的无线数传模块H1118S，首先对DTU进行设置，步骤如下：
(一)对DTU进行设置
将DTU和PC用RS－232电缆连接起来，进入WIMDOWS的超级终端，并将串口速率设为57600，无校验，8位数据，无流控；一直按住”空格”键，给DTU上电，直到DTU出现欢迎信息，然后按”C”键就可以进入配置菜单。
DTU配置列表:
1移动服务中心设置(MSC)
2终端单元设置
3网络通道设置
4用户串口设置
5特殊选项设置
6DTU配置密码设置
7出厂默认设置
R返回
移动服务中心的设置按照出厂默认设置。
终端单元设置项里面只要设置DTU身份识别码也就是DTU的标识，长度11位，一般采用DTU的SIM卡号码，其余均按默认设置。
网络通道设置：在总列表按3进入本设置，将出现下面的选项：网络通道设置:
1通道1
2通道2
3通道3
4通道4
5通道工作模式
6TCP保活时间间隔
7DNSIP地址
8PPP保活时间间隔
R返回
DTU支持zui多同时开4个网络通道(UDP/TCP)，或者开1个短信通道。
通道工作模式、TCP保活时间间隔、DNSIP地址使用于所有的通道，只用设置一次。这里先讲这几项，然后再讲通道单独的配置。
1.通道工作模式
使用条件：启用TDP协议=0
本版本的DTU支持单通道、主备通道、多通道三种工作方式。单通道，指的是DTU只打开通道1。主备通道，指的是DTU将通道1作为主，通道2作为备通道。DTU每次重新拨号后，首先打开主通道，如果主通道异常关闭，将转向备通道，如果备通道异常关闭，又将转向主通道。多通道，指的是DTU每次拨号都将全部4个通道打开，条件是这些通道必须配置有固定IP或域名。当用户发送数据时，将同时向这几个通道发送。这种方式可以配合（通道->高级->控制级别）来灵活使用。多通道方式不支持短信通道。取值范围0～2，默认0
2.TCP保活时间间隔
使用条件：通道->连网方式=1
用来维持TCP链路。当到达这个时间间隔时，DTU会发送一个TCP保活探测包，如果DSC的TCP服务还活着，将返回一个确认，如果在指定时间不返回，DTU会重发5次，然后关闭TCP连接。单位分钟，取值范围0～120，默认5。0表示不启用TCP保活探测。
3.PPP保活时间间隔
使用条件：使用UDP或TCP通道
用来维持PPP链路。当到达这个时间间隔时，DTU会发送一个PPP保活探测包，如果PPP链路保持正常(另外服务器也要支持)，将返回一个确认，如果在指定时间不返回，DTU会重发5次，然后关闭PPP连接。单位分钟，取值范围0，3～65535，默认0。0表示不启用PPP保活探测。
4.DNSIP地址
使用条件：无
用来指定域名解释服务器地址。
下面讲述通道单独的配置，由于每个通道的配置内容都是一致的，所以以通道1为例进行说明。
按“1”后进入通道1的配置，将出现下面的选项：
通道1设置:
1DSCIP地址
2DSC域名
3DSC通讯端口
4本地通讯端口
5连网方式
6高级(自定义设置)
R返回
1.DSCIP地址
使用条件：无
对于短信通道无效。
DSC的固定IP地址。
2.DSC域名使用条件：无
对于短信通道无效。
DSC的域名。
3.DSC通讯端口
使用条件：无
对于短信通道无效。
DSC的端口。
4.本地通讯端口
使用条件：无
对于短信通道无效。
DTU的端口。
5.连网方式
使用条件：无
与DSC连接的方式，0表示UDP，1表示TCP，2表示短信，3表示AT通道，4表示TCP服务通道。
取值范围0～4，默认0
6.高级
高级选项有多个，下面是其列表：
通道1高级设置:
1启用DDP协议
2在线报告时间间隔
3网络检测时间间隔
4zui大登录DSC次数
5zui大网络检测次数
6控制级别
7重连接时间间隔
8DSC身份识别码
R返回
1～7项均按出厂默认配置，主要是第八项：DSC身份识别码。该选项在两种情况下使用，*是呼叫DSC，第二是短信或电路通道使用。使用在呼叫DSC时：此时必须特殊选项设置->终端类型=2，DTU将等待这个号码的DSC呼叫触发上线。如果没有配置IP和域名，DTU还将使用该号码呼叫DSC，来获取IP(此时DSC必须使用短信呼叫DTU，该短信必须使用宏电公司的短信呼叫的内容格式)。使用在短信或电路通道时：DTU将向这个号码发送或接收短信数据，或进行电路拨号。对于短信通道，这个值必填，并且必须是完整的(11位长度)，否则无法收发短信。
7.用户串口设置：按照用户RS232或RS485串口设置各项参数，如果是RS485接口，流控按照半双工设置。
特殊选项设置：在总列表按5进入本设置，将出现下面的选项：
特殊选项设置列表:
1终端类型
2呼叫类型
3呼叫时间间隔
4空闲下线时间间隔
5空闲下线模式R返回
1>终端类型
使用条件：启用TDP协议=0
终端类型有三种：一直在线、触发上线、DSC数据回环。
一直在线：DTU一启动就开始拨号，然后和DSC建立连接，如果中间出现异常断开，会很快重新连接。触发上线：DTU启动后并不上线，而是等待TE的数据、DSC的呼叫才上线。DSC数据回环：DTU一启动就开始拨号，然后和DSC建立连接，此时DSC向DTU发送的数据将被回送给DSC，而不传给TE。此种方式一般用做测试。
5一直在线，2触发上线，9DSC数据回环。默认5
2>呼叫类型
使用条件：启用TDP协议=0，终端类型=2，配置了(通道->DSC身份识别码)
呼叫类型是指：当DTU收到TE的数据，需要上线，但是其通道没有配置固定IP和域名因此将向DSC发起呼叫，要求DSC发送IP过来。如果呼叫失败后将重试(由呼叫时间间隔决定)，或不再重试而丢弃数据。
0短信，1。默认0
3>呼叫时间间隔
使用条件：启用TDP协议=0，终端类型=2，配置了(通道->DSC身份识别码)
本选项设置每次呼叫之间的时间间隔。
单位秒，取值范围0、10～65535，0表示只呼叫一次，默认0
4>空闲下线时间间隔
使用条件：启用TDP协议=0
本选项设置DTU在无TE数据时的下线时间。
当DTU长时间没有收到TE的数据，已超过了本设置，就会关闭通道，以及拨号，重新等待下次上线。如果在本时间间隔内收到了来自DSC的数据(必须是用户数据),则会将下线时间后延。单位秒，取值范围0、10～65535，0表示本设置不启用，不下线，默认0
5>空闲下线模式
使用条件：启用TDP协议=0，空闲下线时间间隔>0
当空闲下线时间到达后，根据本设置来决定是否下线。
0定时下线，如果是主备通道，主通道则不会下线。
3空闲下线，如果是主备通道，主通道则不会下线。
4定时下线，如果是主备通道，主通道也要下线。
7空闲下线，如果是主备通道，主通道也要下线。
定时下线：指的是到达了空闲下线时间间隔，不管当前的通道是否有数据通讯，都要下线。
空闲下线：指的是只要有数据通讯，下线时间就会被推延，下线时间被重置，直到没有数据通讯时，才会下线。单位秒，取值范围0、3、4、7，默认7
四、DTU通道工作模式说明
1、单通道
（1）单通道使用环境
单通道主要使用在一个DTU对应一个DSC的环境下。
单通道一定是通道1。
（2）单通道主要的参数配置
a.通道工作模式设置为”单通道”
b.配置通道1的相关参数。
2、主备通道
（1）主备通道使用环境
主备通道主要使用在一个DTU对应两个DSC的环境。
比如，使用一个UDP或TCP的通道作为主要的通讯通道，再配置一个短信通道作为备用通道，当主通道无法连接时，DTU可以转向备用的短信通道，通过短信来传送数据，在DTU检测到主通道可以连接时，关闭短信通道，而重新回到主通道上。
主通道可以是短信通道，备通道也可以是UDP或TCP通道，也可以两者都是同一类型的通道。
主通道一定是通道1，备通道一定是通道2。
（2）主备通道主要的参数配置
a.通道工作模式设置为”主备模式”
b.配置主通道，即通道1的相关参数
c.配置备通道，即通道2的相关参数
d.配置空闲下线时间。DTU使用本参数来进行通道转换，当运行在备通道时，DTU会在空闲下线时间到达后重新转向主通道，尝试连接，如果尝试成功，则运行在主通道，不成功则再回到备通道。
e.配置空闲下线模式。DTU根据本参数具定是否要转换通道。
下面是，本参数的值在主备模式中的意义：
0:表示定时下线，主通道不下线。
当DTU运行在主通道时，DTU会保持一直在线；
当DTU运行在备通道时，到达了空闲下线时间，不管备通道是否有数据通讯，都关闭备通道，并返回尝试连接主通道。
3:表示空闲下线，主通道不下线。
当DTU运行在主通道时，DTU会保持一直在线；
当DTU运行在备通道时，到达了空闲下线时间，并且备通道没有数据通讯，才关闭备通道，并返回尝试连接主通道。
4:表示定时下线，主通道下线。
当DTU运行在主通道时，到达了空闲下线时间，不管主通道是否有数据通讯，都要关闭通道，并且断开PPP连接，然后等待”重拨号时间间隔”后才重新建立主通道的连接。
当DTU运行在备通道时，到达了空闲下线时间，不管备通道是否有数据通讯，都关闭备通道，并返回尝试连接主通道。
7:表示空闲下线，主通道下线。
当DTU运行在主通道时，到达了空闲下线时间，并且主通道没有数据通讯，才关闭通道，并且断开PPP连接，然后等待”重拨号时间间隔”后才重新建立主通道的连接。
当DTU运行在备通道时，到达了空闲下线时间，并且备通道没有数据通讯，才关闭备通道，并返回尝试连接主通道。
3、多通道
（1）多通道使用环境
多通道主要使用在一个DTU对应多个DSC的环境。
比如DTU需要将采集的数据同时发向3个DSC的情况。
（2）多通道主要的参数配置
a.通道工作模式设置为”多通道模式”
b.配置需要的通道，zui多支持4通道，通道类型必须通为UDP/TCP客户端(不能是TCP服务通道，这种类型只用于单通道)，或同为短信。
c.配置各个通道的控制类型
将DTU按照以上说明设置好后
短信通道说明
4、DTU短信通道运行说明
首先要配置一个短信通道，配置的方法下面描述。
当TE发送数据到DTU时，DTU将该数据(不超过140字节，超过的将进行分段)打包成短信，发送给指定的号码(DSC身份识别码)，如果打开了调试信息或者设置了TDP协议，发送成功或失败都会向TE发出报告。
当DTU收到短信时，首先比较短信的来源号码是否能够匹配“DSC身份识别码”，不能匹配的将丢弃，匹配的将内容发送给TE。
号码匹配可以只是某几位，比如“DSC身份识别码”为136,则所有包含136的短信都可以接收，但是此时这个通道就不应该设置为可以发送，因为目标号码不完全。
结合通道中的控制级别参数，可以较好的做到短信的单发和群发。
5、短信通道配置
a.配置通道类型为”短信”
b.配置”DSC身份识别码”为需要发送的手机或modem号码，该识别码也可以只是某几位，比如138/136
6、短信数据格式
DTU支持两种格式的短信发送，一种是英文(7BIT编码)，一种是自定义格式数据(UCS2编码)，长度为140字节。
英文一般用于发送给手机，手机可以识别这种格式的短信。
自定义格式用于透明传输，接收端要对这些短信进行识别。
目前DTU默认的是自定义格式的短信，如果要英文的短信，必须要求定制DTU。
五、TCP服务通道说明
1、TCP服务通道运行说明
TCP服务是作为TCP服务端的应用，他可以接受远程TCP客户端的连接请求。为了客户端能找到服务端，要求DTU使用的SIM卡必须是支持固定IP的。
DTU的TCP服务通道只能应用于单通道模式，并且目前TCP服务只支持1个客户端的连接。TCP服务应该用于透明的传输方式(不使用DDP协议)。
TCP服务通道的使用情形可能是下面的：
a.点对点通讯，两台DTU之间的互传，一台作为服务端，另外一台作为客户端来主动连接。
b.被动式数据上传，DTU作为服务端，PC或其它的终端作为客户端，主动连接DTU，然后DTU才可以进行数据通讯。这种对于中心询问终端的方式很有用，可以比较省钱。
当TCP通道在监听时，可以使用”空闲下线时间”这个参数来控制重拨号，因为有时拨号可能会无效。
2、TCP服务通道配置
a.配置通道工作模式为”单通道”
b.配置通道1的连网方式为”TCP服务”
c.配置通道1的DSCIP为可以接受连接的TCP客户端IP
d.配置通道1的高级中的DDP协议为关闭
e.配置空闲下线时间间隔>0，空闲下线模式为7
DTU设置完成后，对DTU重新上电，并和RS－485总线相连；智能仪表的数据通过GPRS无线网络进入Internet互联网，传送到已申请域名的数据处理中心服务器，数据处理中心服务器如果运行WWW服务，则可供用户通过互联网查询访问，如果运行专用服务器软件，就可将采集的数据经处理后在服务器端以图标显示，如果想采用原有服务器端处理程序，并且原有服务器端处理程序是通过RS232串口接受数据，则可通过在服务器上运行一个虚拟串口软件，比如VSMP虚拟串口软件，运行后在Windows屏幕右下角会有一个小图标，通过VSMP的管理工具可以增加一个虚拟串口，例如COM3，将原有服务器端处理程序员的接受串口设置成COM3就可以了。
如果需要将报警信息通过短信发出去，需要在数据处理中心服务器电脑上再增加一个深圳宏电的USB接口的GPRS无线MODEM，通过在服务器上应用软件编程，就可将需要的报警信息通过短信发出去。
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