工控自動化應用方案：GPRS路燈監控係統應用分析

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GPRS路燈監控係統應用分析

關鍵字：GPRS DTU；GPRS網絡係統；無線網絡通信一、概述 suizheshidaidefazhan，chengshixiandaihuajianshebufabuduanjiakuai，duichengshidaoluzhaomingjichengshilianghuagongchengxuqiuyegengda，ernengyuandegongxumaodunyeyuelaiyuetuchu，jiedianjieneng、綠色照明的要求越來越迫切，越來越高。現在再采用那些傳統的手控、zhongkongchengshizhaomingxitongdefangfayibunengmanzuyaoqiu。ruhechongfenliyonggaokejishouduanjiejueshangshumaodunyejiuchengweidangqianzhaomingkongzhilingyuyigexindehejinyaodeketi。chengshidaoluzhaomingzidonghuakongzhihezhinenghuaguanlizuoweichengshixiandaihuadebiaozhizhiyi，tasuodailaidejingjiheshehuixiaoyishishifenxianzhude，tadetuiguangheshishiyejiangshishizhenggongchengjianshezhongdeyixiangzhongyaoneirong。照明自動監控與管理係統能夠靈活開/關燈，隨時了解運行參數，及時發現故障，將傳統的人工“巡燈”製度改為“值班”製度，極大地提高照明係統的管理效率。係統能將采集到的數據自動進行存儲、統計，並能隨時進行查詢和打印，極大地提高管理水平，同時還能通過全夜燈、半夜燈和智能調壓等手段，降低能耗，提高設備使用壽命，獲得良好的經濟效益。二、GPRS傳輸方案優點中國移動GPRS係統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(ye)務(wu)平(ping)台(tai)上(shang)構(gou)建(jian)油(you)井(jing)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)傳(chuan)輸(shu)係(xi)統(tong)，實(shi)現(xian)路(lu)燈(deng)的(de)無(wu)線(xian)遠(yuan)程(cheng)監(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)具(ju)有(you)可(ke)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)現(xian)有(you)網(wang)絡(luo)，縮(suo)短(duan)建(jian)設(she)周(zhou)期(qi)，降(jiang)低(di)建(jian)設(she)成(cheng)本(ben)的(de)優(you)點(dian)，而(er)且(qie)設(she)備(bei)安(an)裝(zhuang)方(fang)便(bian)、維護簡單。經過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS係統作為環保信息采集傳輸係統的數據通信平台。 GPRS路燈監控係統具備如下特點： 1、可靠性高：與SMS短信息方式相比，GPRS DTU采用麵向連接的TCP協議通信，避免了數據包丟失的現象，保證數據可靠傳輸。中心可以與多個監測點同時進行數據傳輸，互不幹擾。GPRS網絡本身具備完善的頻分複用機製，並具備極強的抗幹擾性能，完全避免了傳統數傳電台的多機頻段“碰撞”現象。 2、實時性強： GPRS具(ju)有(you)實(shi)時(shi)在(zai)線(xian)的(de)特(te)性(xing)，數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)時(shi)延(yan)小(xiao)，並(bing)支(zhi)持(chi)多(duo)點(dian)同(tong)時(shi)傳(chuan)輸(shu)，因(yin)此(ci)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)可(ke)以(yi)多(duo)個(ge)監(jian)控(kong)點(dian)之(zhi)間(jian)快(kuai)速(su)，實(shi)時(shi)地(di)進(jin)行(xing)雙(shuang)向(xiang)通(tong)信(xin)，很(hen)好(hao)地(di)滿(man)足(zu)係(xi)統(tong)對(dui)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和(he)傳(chuan)輸(shu)實(shi)時(shi)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)。目(mu)前(qian)GPRS實際數據傳輸速率在30Kbps左右，完全能滿足係統數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。 3、監控範圍廣： GPRS網絡已經實現全國範圍內覆蓋，並且擴容無限製，接入地點無限製，能滿足城市路燈的監控需求。 4、係統建設成本低：由於采用GPRS公網平台，無需建設網絡，隻需安裝設備就即可，建設成本低；也免去了網絡維護費用。 5、係統運營成本低：采用GPRS公網通信，全國範圍內均按統一費率計費，省去昂貴的漫遊費用, GPRS網絡可按數據實際通信流量計費，(1分-3分/1K字節)，也可以按包月不限流量收費，從而實現了係統的低成本通信。 6、可實現集中控製：通過GPRS數據監控中心，可實現對路燈的遠程控製，例如：遠程開關控製，遠程狀態查詢等。 7、係統的傳輸容量，擴容性能好：路燈監控中心要和每一個路燈監控器實現實時連接。由於路燈監控器數量眾多，係統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要；由於係統采用成熟的TCP/IP通信架構，具備良好的擴展性能，一個監控中心可輕鬆支持幾千個路燈監控器的通信接入。三、解決方案介紹由於GPRS通信是基於IP地址的數據分組通信網絡，因此監測中心計算機需要一個固定的IP地址或固定的域名，各個數據采集點采用GPRS模塊通過IP地址或域名來訪問該主機，從而進行數據通信。（一）係統結構 1、路燈控製點：路燈監控器通通過RS232或RS485接口與GPRS DTU終端相連，監控中心的控製命令通過GPRS DTU終端的傳送給路燈監控器，實現遠程控製，路燈監控器采集的信息通過GPRS DTU內發送到GPRS無線網絡。 2、控製中心站：公網接入方案：服務器采用公網方式接入Internet，如ADSL撥號/電信專線寬帶上網等，申請公網固定IP地址；可以實現中小容量的數據采集應用。專網接入方案：服務器采用省移動通信公司提供的DDN專線, 申請配置固定IP地址，與GPRS網絡相連。由於DDN專線可提供較高的帶寬，當監控點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求，可實現大容量數據采集應用。監控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據後先進行AAArenzheng，houchuansongdaojiankongzhongxinjisuanjizhuji，tongguoxitongruanjianduishujujinxinghaiyuanxianshi，bingjinxingshujuchuli，zheyangjinyibuzengqianglexitongshujutongxinanquanxingneng。 3、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡：路燈監控器的數據經GPRS/GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到監控中心IP地址。（二）係統方案各路燈監控點使用GPRS透明數據傳輸終端，通過移動GPRS網絡與監控中心相連。各監控點使用移動通信公司的GPRS普通數據卡或APN專用數據卡，同時監控中心對各點GPRS終端編號進行登記, 並與路燈點信息進行關聯，以便識別和維護處理。路燈控製中心運行監控軟件，實現路燈信息監控。經授權的監控點均可以使用本係統： 1、監控點必須使用移動統一的APN卡，用戶使用本卡隻能用於與路燈監控中心通信。 2、終端設備使用成都眾山科技有限公司提供的GPRS移動數據通信終端。 3、用戶登記：符合市政管理部門的規定。（三）產品特性係統采用ZSD3120 GPRS DTU無線透明數據傳輸終端。產品基於中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗幹擾能力強等特點，提供標準RS232/RS485接口, 可直接與PC、單片機係統、RTU測控終端、PLC、GPS接收機、數據集中器等連接，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控製中心與眾多遠端站點之間的數據采集和控製。 1、內置TCP/IP協議棧，針對GPRS網絡優化 2、提供GPRS無線數據雙向傳輸功能 3、提供RS232/RS485/RS422接口 4、符合ETSI GSM Phase 2+標準 5、支持自動心跳，保持永久在線 6、透明數據傳輸：為用戶的數據設備提供雙向100K大容量數據緩衝區，支持大數據包傳輸 7、自動撥號連接：DTU上電自動撥號上網、連接網絡，支持用戶端發起命令連接或遠程喚醒連接 8、提供短信通道，內置Unicode國際編碼轉換表 9、支持遠程短信/電話喚醒 10、實時監測網絡連接情況，掉線自動重撥功能 11、支持中心為固定IP或動態域名 12、心跳報告時間間隔用戶可設定 13、支持點對點、點對多點、多點對多點對等數據傳輸 14、支持APN數據專網業務 15、安裝靈活、使用方便、可靠 16、支持多數據中心，自動切換 17、適應低溫和高溫工作環境 18、EMC抗幹擾設計，適合電磁惡劣環境應用 19、複合式看門狗技術，永不當機 20、整機低功耗技術，在線待機電流<20mA （四）安全措施本係統需要極高的係統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自係統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火牆等。穩定是指係統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，係統也不能中斷運行。數據中心可通過公網接入,或者到移動專網接入，采用公網接入方式成本比較低，企業不用租用專線，而使用數據專線接入時，GPRS數據傳輸設備要經過Radius服務器的認證, 整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。 1、APN數據專網模式：企業內部網絡中配置APN服務器，移動終端使用APN數據專網，由於采用數據專網,服務器與公網Internet隔離,可以有效避免非法入侵。 2、用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某係統的範圍,隻有屬於指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。 3、可以為每個GPRS數據傳設備單獨配置 DTU ID號和密碼，通過數據中心在其登陸時進行應用層認證，其他沒有數據中心分配的DTU ID號和密碼的GPRS的設備將無法登錄進入係統，係統的安全性進一步增強。 4、數據加密：可對整個數據傳送過程進行加密保護。 5、網絡接入安全鑒定機製：采用防火牆軟件，設置網絡鑒權和安全防範功能，保障係統安全。四、使用該係統帶來的好處 1、提高亮燈率　　係統投運後可以隨時發現路燈運行中出現的問題，隨時處理，提高亮燈率。 2、節約能源，減少電費支出　　在係統投入使用後，可在深夜行人稀少和交通量減少的情況下，執行“隔一亮一”或“隔二亮一”的de照zhao明ming方fang式shi，既ji給gei夜ye間jian出chu行xing的de行xing人ren帶dai來lai主zhu便bian又you能neng節jie約yue大da量liang的de電dian費fei支zhi出chu。在zai實shi現xian單dan控kong後hou，由you於yu隔ge盞zhan關guan燈deng進jin行xing控kong製zhi一yi般ban是shi通tong過guo敷fu設she雙shuang線xian電dian纜lan實shi現xian的de，現xian在zai最zui少shao還hai能neng節jie約yue50%的電纜成本及其施工費用。這對現有係統的改造十分方便，無須敷設額外線纜。 3、延長燈具壽命　　采用路燈智能控製終端智能調壓方式節能運行後，可保持每盞燈電壓相對穩定，尤其是在後半夜電壓升高的情況下。據測試，正常電壓（220V）情況下，鈉燈電壓為100V，電壓升高後（230V-240V），鈉燈電壓可升至120V-150V；正常電壓環境下降壓節能運行後，鈉燈電壓一般為85V，電壓升高環境下，鈉燈電壓可保持在100V左右。從理論和實際使用環境，采用調壓控製節能可以延長路燈使用壽命。因此，調節電壓方式具有雙重節能的效果。 4、節約人力、物力，提高管理水平　　由於可實時監控每盞路燈、每個路段及亮化工程點工作狀態，計算機可以及時對故障進行彙總，寫入數據庫，以便次日進行維修；利li用yong動dong態tai實shi時shi模mo擬ni顯xian示shi屏ping，監jian視shi全quan市shi路lu燈deng，值zhi班ban員yuan在zai中zhong央yang控kong製zhi室shi就jiu可ke以yi概gai覽lan路lu燈deng現xian場chang運yun行xing情qing況kuang，從cong而er減jian少shao巡xun燈deng的de維wei護hu成cheng本ben和he減jian輕qing巡xun檢jian人ren員yuan工gong作zuo強qiang度du，大da大da提ti高gao工gong作zuo效xiao率lv。另ling外wai，在zai惡e劣lie天tian氣qi時shi，根gen據ju各ge路lu燈deng控kong製zhi智zhi能neng終zhong端duan采cai集ji的de數shu據ju情qing況kuang加jia以yi分fen析xi，采cai取qu相xiang應ying緊jin急ji措cuo施shi，避bi免mian重zhong大da交jiao通tong事shi故gu的de發fa生sheng。

狀　態：離線

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公司名稱：	成都眾山科技有限公司
聯係人：	李強
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傳　　真：	-611
地　　址：	成都市洗麵橋街30號高速大廈B座11B
郵　　編：	610041
主　　頁：	http://www.zstel.com

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