李红卫 许怀文

1  引言

    随着社会的发展，各种管网（热、水、电、油、煤气等）越来越多，管网测点数据的采集和及时传输是管网稳定、可靠运行的保证，要求计算机管网监测系统必须能够在节省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、无线的管网监测系统的不足之处逐渐凸现出来。采用电话线传输数据，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（尤其是抗干扰）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，而且需承担高昂的运行费用。

    针对这些问题，河北久信电子科技有限公司开发出了JX2003(GPRS)管网数据远程监测系统。该系统采用先进成熟的GPRS DTU模块为远程数传模块，依托稳定、可靠的中国移动GPRS网络，系统运行可靠，数据采集实时性强。该系统是原JX2000（有线）管网数据远程监测系统、JX2001（无线）管网数据远程监测系统的升级版本。它有效解决了其他通信方式存在的各种问题，在保证数据传输及时、准确的前提下，将系统运行费用降低到了最低。同时，通信链路由专业的运营商来维护，避免了用户在使用监测系统的同时，还需要耗费很大精力去维护通信线路等问题。该系统节约了用户的初期建设投资和运行维护费用。

2  系统简介

    JX2003管网数据远程监测系统采用GPRS作为通信手段，利用GPRS移动数据通信网络组成数字数据传输网络，为用户提供各种速率的高质量、透明数据传输的永久或半永久性专用电路，为客户建立自己的专用数据网。具有以下特点：

    (1)  永远在线：GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与客户的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性；

    (2)  按流量计费：GPRS DTU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；

    (3)  高速传输：GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20~40Kbps的稳定数据传输；

    (4)  组网简单、迅速、灵活：GPRS无线DDN系统可以通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户接入提供便利，节省接入投资；

    (5)  通信链路由专业运营商维护：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧；

    (6)  防雷击：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下，GPRS DTU的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击而损坏设备的缺点。

3  GPRS系统简介

    GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、频带、突发结构、跳频规则以及TDMA帧结构，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相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务，特别适用于间断的、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 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽大约在10Kbps~70Kbps，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。

    GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP。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多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。GPRS移动数据传输系统有很大的应用范围，几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配电网络自动化、自来水、商业POS机、Internet接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等，尤为适合管网远程监测系统。

图1  主控室直接与无线设备相连

图2  主控室使用无线数据专线

4  系统构成