隨著社會的發展，各種工控現場或管網測量點數據越來越多，這些數據的采集和及時傳輸是工控現場或管網穩定、可靠運行的保證，要求計算機監測系統必須能夠在較低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、無線的監測系統的不足之處逐漸凸現出來。采用線傳輸數據，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，更不能承擔高昂的運行費用。針對這些問題，采用先進成熟的GPRS無線模塊為遠程數傳模塊，依托穩定、可靠的中國移動GPRS網絡，在保證數據傳輸的及時、準確、穩定的前提下，將系統運行費用也降低到了zui低；節約了用戶的初期建設投資和運行維護費用。

1、GPRS網絡簡介

中國移動自2002年5月18日始正式商用GPRS網絡，和手機信號一樣，地區的覆蓋率超過90%，GPRS信號達到了無盲區覆蓋。GPRS網絡快捷登錄，實時在線，按流量計費，高速傳輸，理論帶寬可達171.2Kb/s，實際應用帶寬大約在40-100Kb/s，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。

2、基于GPRS網絡的智能儀表無線數據傳輸系統

1、系統簡介：

該系統是集計算機技術、無線通信技術及數據采集技術于一體的綜合系統，通過智能儀表，獲取各終端的傳感器數據，通過RS－485總線將數據傳給GPRS數據傳輸單元（也稱DTU），DTU內置SIM并開通GPRS功能，手續可到當地移動公司辦理（一般包月20元50M流量），DTU必須首先配置好各項參數包括數據處理中心的域名、或IP地址以及RS－485接口速率等參數，將DTU接入中國移動GPRS無線網絡，中國移動GPRS網絡與Internet互聯網是無縫連接的；數據處理中心可以通過各種方式（專線，無線，撥號上網，ADSL等）也接入Internet互聯網，經濟的方法一般是ADSL接入，動態獲得公網IP地址，也可為數據中心申請固定域名，在DTU中設置數據中心的域名，通過域名解析方法，實現數據傳輸，與現場采集點DTU實現數據通信，并通過查詢或直接實時接收獲得傳感器終端數據，經過處理后，以圖表形式顯示，或做成WWW服務器，可供用戶通過網頁方式在各地互聯網通過WINDOWS瀏覽器查詢訪問數據，同時也可將報警等信息通過GPRS無線MODEM以短信形式發給手機，實現對各采集點終端的全面監控。

2、基于GPRS無線數據傳輸系統結構：

對于數據處理中心原有的RS－232串口接入處理系統，可以通過虛擬串口軟件，將互聯網的TCP/IP數據包數據模擬成一個串口數據，終端采集的數據就可經過GPRS無線DTU通過這個虛擬串口和原有系統進行透明傳輸無縫銜接。數據處理中心如果沒有固定公網IP，可到域名服務商那里申請免費或收費的固定域名，并運行域名客戶端軟件（比如：花生殼之類），再在接入路由器上做個端口映射，就可解決沒有固定公網IP的問題。

3、基于GPRS無線數據傳輸系統特點：

(1)透明數據傳輸：GPRSDTU直接提供RS232或RS485接口，使用簡單、方便，為用戶的數據設備提供透明傳輸通道。

(2)無需后臺計算機支持：普通GPRSModem通常需要附著在PC機上虛擬撥號上網，利用PC機的資源進行數據收發和協議轉換，GPRSDTU內置自動網絡連接和協議處理模塊，無需后臺計算機支持。

(3)支持點對點、點對多點、雙向實時數據傳輸：GPRSDTU可以實現點～點、點～多點、中心～多點的對等數據傳輸，傳輸時延一般小于1秒。

(4)永遠在線：GPRSDTU一開機就能自動登錄到GPRS網絡上，并與您的數據中心建立通信鏈路，隨時收發用戶數據設備的數據。

(5)按流量計費：GPRSDTU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。

(6)高速傳輸：GPRS網絡的傳輸速度zui快將達到160Kbps，速率的高低可以由中國際法移動進行網絡設置，根據中國移動的網絡情況，目前可提供40~80Kbps的穩定數據傳輸。

三、實例：采用宏電GPRS無線DTU進行數傳的解決方案

DTU采用深圳宏電科技公司的無線數傳模塊H1118S，首先對DTU進行設置，步驟如下：

(一)對DTU進行設置

將DTU和PC用RS－232電纜連接起來，進入WIMDOWS的超級終端，并將串口速率設為57600，無校驗，8位數據，無流控；一直按住”空格”鍵，給DTU上電，直到DTU出現歡迎信息，然后按”C”鍵就可以進入配置菜單。

DTU配置列表:

1移動服務中心設置(MSC)

2終端單元設置

3網絡通道設置

4用戶串口設置

5特殊選項設置

6DTU配置密碼設置

7出廠默認設置

R返回

移動服務中心的設置按照出廠默認設置。

終端單元設置項里面只要設置DTU身份識別碼也就是DTU的標識，長度11位，一般采用DTU的SIM卡號碼，其余均按默認設置。

網絡通道設置：在總列表按3進入本設置，將出現下面的選項：網絡通道設置:

1通道1

2通道2

3通道3

4通道4

5通道工作模式

6TCP保活時間間隔

7DNSIP地址

8PPP保活時間間隔

R返回

DTU支持zui多同時開4個網絡通道(UDP/TCP)，或者開1個短信通道。

通道工作模式、TCP保活時間間隔、DNSIP地址使用于所有的通道，只用設置一次。這里先講這幾項，然后再講通道單獨的配置。

1.通道工作模式

使用條件：啟用TDP協議=0

本版本的DTU支持單通道、主備通道、多通道三種工作方式。單通道，指的是DTU只打開通道1。主備通道，指的是DTU將通道1作為主，通道2作為備通道。DTU每次重新撥號后，首先打開主通道，如果主通道異常關閉，將轉向備通道，如果備通道異常關閉，又將轉向主通道。多通道，指的是DTU每次撥號都將全部4個通道打開，條件是這些通道必須配置有固定IP或域名。當用戶發送數據時，將同時向這幾個通道發送。這種方式可以配合（通道->高級->控制級別）來靈活使用。多通道方式不支持短信通道。取值范圍0～2，默認0

2.TCP保活時間間隔

使用條件：通道->連網方式=1

用來維持TCP鏈路。當到達這個時間間隔時，DTU會發送一個TCP保活探測包，如果DSC的TCP服務還活著，將返回一個確認，如果在指定時間不返回，DTU會重發5次，然后關閉TCP連接。單位分鐘，取值范圍0～120，默認5。0表示不啟用TCP保活探測。

3.PPP保活時間間隔

使用條件：使用UDP或TCP通道

用來維持PPP鏈路。當到達這個時間間隔時，DTU會發送一個PPP保活探測包，如果PPP鏈路保持正常(另外服務器也要支持)，將返回一個確認，如果在指定時間不返回，DTU會重發5次，然后關閉PPP連接。單位分鐘，取值范圍0，3～65535，默認0。0表示不啟用PPP保活探測。

4.DNSIP地址

使用條件：無

用來指定域名解釋服務器地址。

下面講述通道單獨的配置，由于每個通道的配置內容都是一致的，所以以通道1為例進行說明。

按“1”后進入通道1的配置，將出現下面的選項：

通道1設置:

1DSCIP地址

2DSC域名

3DSC通訊端口

4本地通訊端口

5連網方式

6高級(自定義設置)

R返回

1.DSCIP地址

使用條件：無

對于短信通道無效。

DSC的固定IP地址。

2.DSC域名使用條件：無

對于短信通道無效。

DSC的域名。

3.DSC通訊端口

使用條件：無

對于短信通道無效。

DSC的端口。

4.本地通訊端口

使用條件：無

對于短信通道無效。

DTU的端口。

5.連網方式

使用條件：無

與DSC連接的方式，0表示UDP，1表示TCP，2表示短信，3表示AT通道，4表示TCP服務通道。

取值范圍0～4，默認0

6.高級

高級選項有多個，下面是其列表：

通道1高級設置:

1啟用DDP協議

2在線報告時間間隔

3網絡檢測時間間隔

4zui大登錄DSC次數

5zui大網絡檢測次數

6控制級別

7重連接時間間隔

8DSC身份識別碼

R返回

1～7項均按出廠默認配置，主要是第八項：DSC身份識別碼。該選項在兩種情況下使用，*是呼叫DSC，第二是短信或電路通道使用。使用在呼叫DSC時：此時必須特殊選項設置->終端類型=2，DTU將等待這個號碼的DSC呼叫觸發上線。如果沒有配置IP和域名，DTU還將使用該號碼呼叫DSC，來獲取IP(此時DSC必須使用短信呼叫DTU，該短信必須使用宏電公司的短信呼叫的內容格式)。使用在短信或電路通道時：DTU將向這個號碼發送或接收短信數據，或進行電路撥號。對于短信通道，這個值必填，并且必須是完整的(11位長度)，否則無法收發短信。

7.用戶串口設置：按照用戶RS232或RS485串口設置各項參數，如果是RS485接口，流控按照半雙工設置。

特殊選項設置：在總列表按5進入本設置，將出現下面的選項：

特殊選項設置列表:

1終端類型

2呼叫類型

3呼叫時間間隔

4空閑下線時間間隔

5空閑下線模式R返回

1>終端類型

使用條件：啟用TDP協議=0

終端類型有三種：一直在線、觸發上線、DSC數據回環。

一直在線：DTU一啟動就開始撥號，然后和DSC建立連接，如果中間出現異常斷開，會很快重新連接。觸發上線：DTU啟動后并不上線，而是等待TE的數據、DSC的呼叫才上線。DSC數據回環：DTU一啟動就開始撥號，然后和DSC建立連接，此時DSC向DTU發送的數據將被回送給DSC，而不傳給TE。此種方式一般用做測試。

5一直在線，2觸發上線，9DSC數據回環。默認5

2>呼叫類型

使用條件：啟用TDP協議=0，終端類型=2，配置了(通道->DSC身份識別碼)

呼叫類型是指：當DTU收到TE的數據，需要上線，但是其通道沒有配置固定IP和域名因此將向DSC發起呼叫，要求DSC發送IP過來。如果呼叫失敗后將重試(由呼叫時間間隔決定)，或不再重試而丟棄數據。

0短信，1。默認0

3>呼叫時間間隔

使用條件：啟用TDP協議=0，終端類型=2，配置了(通道->DSC身份識別碼)

本選項設置每次呼叫之間的時間間隔。

單位秒，取值范圍0、10～65535，0表示只呼叫一次，默認0

4>空閑下線時間間隔

使用條件：啟用TDP協議=0

本選項設置DTU在無TE數據時的下線時間。

當DTU長時間沒有收到TE的數據，已超過了本設置，就會關閉通道，以及撥號，重新等待下次上線。如果在本時間間隔內收到了來自DSC的數據(必須是用戶數據),則會將下線時間后延。單位秒，取值范圍0、10～65535，0表示本設置不啟用，不下線，默認0

5>空閑下線模式

使用條件：啟用TDP協議=0，空閑下線時間間隔>0

當空閑下線時間到達后，根據本設置來決定是否下線。

0定時下線，如果是主備通道，主通道則不會下線。

3空閑下線，如果是主備通道，主通道則不會下線。

4定時下線，如果是主備通道，主通道也要下線。

7空閑下線，如果是主備通道，主通道也要下線。

定時下線：指的是到達了空閑下線時間間隔，不管當前的通道是否有數據通訊，都要下線。

空閑下線：指的是只要有數據通訊，下線時間就會被推延，下線時間被重置，直到沒有數據通訊時，才會下線。單位秒，取值范圍0、3、4、7，默認7

四、DTU通道工作模式說明

1、單通道

（1）單通道使用環境

單通道主要使用在一個DTU對應一個DSC的環境下。

單通道一定是通道1。

（2）單通道主要的參數配置

a.通道工作模式設置為”單通道”

b.配置通道1的相關參數。

2、主備通道

（1）主備通道使用環境

主備通道主要使用在一個DTU對應兩個DSC的環境。

比如，使用一個UDP或TCP的通道作為主要的通訊通道，再配置一個短信通道作為備用通道，當主通道無法連接時，DTU可以轉向備用的短信通道，通過短信來傳送數據，在DTU檢測到主通道可以連接時，關閉短信通道，而重新回到主通道上。

主通道可以是短信通道，備通道也可以是UDP或TCP通道，也可以兩者都是同一類型的通道。

主通道一定是通道1，備通道一定是通道2。

（2）主備通道主要的參數配置

a.通道工作模式設置為”主備模式”

b.配置主通道，即通道1的相關參數

c.配置備通道，即通道2的相關參數

d.配置空閑下線時間。DTU使用本參數來進行通道轉換，當運行在備通道時，DTU會在空閑下線時間到達后重新轉向主通道，嘗試連接，如果嘗試成功，則運行在主通道，不成功則再回到備通道。

e.配置空閑下線模式。DTU根據本參數具定是否要轉換通道。

下面是，本參數的值在主備模式中的意義：

0:表示定時下線，主通道不下線。

當DTU運行在主通道時，DTU會保持一直在線；

當DTU運行在備通道時，到達了空閑下線時間，不管備通道是否有數據通訊，都關閉備通道，并返回嘗試連接主通道。

3:表示空閑下線，主通道不下線。

當DTU運行在主通道時，DTU會保持一直在線；

當DTU運行在備通道時，到達了空閑下線時間，并且備通道沒有數據通訊，才關閉備通道，并返回嘗試連接主通道。

4:表示定時下線，主通道下線。

當DTU運行在主通道時，到達了空閑下線時間，不管主通道是否有數據通訊，都要關閉通道，并且斷開PPP連接，然后等待”重撥號時間間隔”后才重新建立主通道的連接。

當DTU運行在備通道時，到達了空閑下線時間，不管備通道是否有數據通訊，都關閉備通道，并返回嘗試連接主通道。

7:表示空閑下線，主通道下線。

當DTU運行在主通道時，到達了空閑下線時間，并且主通道沒有數據通訊，才關閉通道，并且斷開PPP連接，然后等待”重撥號時間間隔”后才重新建立主通道的連接。

當DTU運行在備通道時，到達了空閑下線時間，并且備通道沒有數據通訊，才關閉備通道，并返回嘗試連接主通道。

3、多通道

（1）多通道使用環境

多通道主要使用在一個DTU對應多個DSC的環境。

比如DTU需要將采集的數據同時發向3個DSC的情況。

（2）多通道主要的參數配置

a.通道工作模式設置為”多通道模式”

b.配置需要的通道，zui多支持4通道，通道類型必須通為UDP/TCP客戶端(不能是TCP服務通道，這種類型只用于單通道)，或同為短信。

c.配置各個通道的控制類型

將DTU按照以上說明設置好后

短信通道說明

4、DTU短信通道運行說明

首先要配置一個短信通道，配置的方法下面描述。

當TE發送數據到DTU時，DTU將該數據(不超過140字節，超過的將進行分段)打包成短信，發送給指定的號碼(DSC身份識別碼)，如果打開了調試信息或者設置了TDP協議，發送成功或失敗都會向TE發出報告。

當DTU收到短信時，首先比較短信的來源號碼是否能夠匹配“DSC身份識別碼”，不能匹配的將丟棄，匹配的將內容發送給TE。

號碼匹配可以只是某幾位，比如“DSC身份識別碼”為136,則所有包含136的短信都可以接收，但是此時這個通道就不應該設置為可以發送，因為目標號碼不完全。

結合通道中的控制級別參數，可以較好的做到短信的單發和群發。

5、短信通道配置

a.配置通道類型為”短信”

b.配置”DSC身份識別碼”為需要發送的手機或modem號碼，該識別碼也可以只是某幾位，比如138/136

6、短信數據格式

DTU支持兩種格式的短信發送，一種是英文(7BIT編碼)，一種是自定義格式數據(UCS2編碼)，長度為140字節。

英文一般用于發送給手機，手機可以識別這種格式的短信。

自定義格式用于透明傳輸，接收端要對這些短信進行識別。

目前DTU默認的是自定義格式的短信，如果要英文的短信，必須要求定制DTU。

五、TCP服務通道說明

1、TCP服務通道運行說明

TCP服務是作為TCP服務端的應用，他可以接受遠程TCP客戶端的連接請求。為了客戶端能找到服務端，要求DTU使用的SIM卡必須是支持固定IP的。

DTU的TCP服務通道只能應用于單通道模式，并且目前TCP服務只支持1個客戶端的連接。TCP服務應該用于透明的傳輸方式(不使用DDP協議)。

TCP服務通道的使用情形可能是下面的：

a.點對點通訊，兩臺DTU之間的互傳，一臺作為服務端，另外一臺作為客戶端來主動連接。

b.被動式數據上傳，DTU作為服務端，PC或其它的終端作為客戶端，主動連接DTU，然后DTU才可以進行數據通訊。這種對于中心詢問終端的方式很有用，可以比較省錢。

當TCP通道在監聽時，可以使用”空閑下線時間”這個參數來控制重撥號，因為有時撥號可能會無效。

2、TCP服務通道配置

a.配置通道工作模式為”單通道”

b.配置通道1的連網方式為”TCP服務”

c.配置通道1的DSCIP為可以接受連接的TCP客戶端IP

d.配置通道1的高級中的DDP協議為關閉

e.配置空閑下線時間間隔>0，空閑下線模式為7

DTU設置完成后，對DTU重新上電，并和RS－485總線相連；智能儀表的數據通過GPRS無線網絡進入Internet互聯網，傳送到已申請域名的數據處理中心服務器，數據處理中心服務器如果運行WWW服務，則可供用戶通過互聯網查詢訪問，如果運行專用服務器軟件，就可將采集的數據經處理后在服務器端以圖標顯示，如果想采用原有服務器端處理程序，并且原有服務器端處理程序是通過RS232串口接受數據，則可通過在服務器上運行一個虛擬串口軟件，比如VSMP虛擬串口軟件，運行后在Windows屏幕右下角會有一個小圖標，通過VSMP的管理工具可以增加一個虛擬串口，例如COM3，將原有服務器端處理程序員的接受串口設置成COM3就可以了。

如果需要將報警信息通過短信發出去，需要在數據處理中心服務器電腦上再增加一個深圳宏電的USB接口的GPRS無線MODEM，通過在服務器上應用軟件編程，就可將需要的報警信息通過短信發出去。