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3G/4G DTU供水管网数据采集应用方案
　　厦门才茂通信科技有限公司是厦门市一家专注高新科技领域的企业，公司成立之初定位于2G/3G/4G以及未来更高数据通信平台行业数据终端产品的研发、制造、销售和服务，经过多年的积累，现已成为国内为数不多的拥有自己核心协议技术的企业，公司自成立以来已完成GSMMODEM/DTU、3G/4GMODEM/DTU/ROUTER、CDMAMODEM/DTU/ROUTER、EDGEROUTER、WCDMA/EVDO/TD-SCDMA&ROUTER、3G上网卡以及无线视频监控产品系列产品的生产和销售，其中CaiMore2G/3G/4GDTU系列产品通过了中国移动终端标准测试和电科院EMC电磁兼容性测试，并大量应用于电力、环保、气象、煤矿、油田、交通、金融、水利、水务、路灯等领域，CaiMore系列产品以稳定可靠、服务周全赢得广大国内客户的尊敬，同时也赢得了国外客户的青睐！　　厦门才茂无线通信系列产品以技术扎实、性能稳定、功能强大、灵活可靠、服务及时等诸多优势深得各行业客户好评，也是国内外同行业中的佼佼者。　　基于3G/4G无线网络平台的无线数据技术自以“实时在线、按流量计费、覆盖率广”等优势在各行业取得广泛应用，随着3G/4G无线网络的不断完善，为了更好规范产品终端市场，营造良性的行业产业链，随着信息化的发展，DTU已经完全取代了以往的各种有线接入。而以往的有线连接必须依赖于网络布线、固定电话线路，对于发展移动性的服务、增设新的服务网点、增设临时性的窗口常会受到有线连接的困扰。同时布线还需要昂贵的费用和铺设时间，对已有的网络也会有影响，所以有线连接已经严重限制了目前各种信息化应用的主要原因。　　img9986063img　　典型应用　　1.电力监控　　2.油田监测　　3.远程抄表　　4.路灯监控　　5.环境监测　　6.气象监测　　7.水利监测　　8.热网监测　　9.电表监测　　10.机房监控　　11.交通指示　　12.煤炭监控　　13.地震监测　　14.车辆诱导　　15.供水监控　　16.高速公路监测　　17.噪声实时监控　　18.环保重点污染源监控　　19.供水管网实时传输监控　　20.电力配网自动化遥控系统　　21.各类国内外带串口或485接口的PLC，RTU实现无线数据传输　　第三部分供水管网系统组成　　一、系统组成结构及功能要求　　img9986081img　　供水管网远程测控调度系统结构图　　如上图所示供水管网远程测控调度系统由调度中心、3G/4G无线网络、远程终端单元（RTU）几个部分组成：　　l远程终端单元（RTU）　　远程终端单元RTU分散的分布在供水管网的遥测点上，主要由CMG模块、电源、天线、PLC的CPU及各种I/O模板及后备电池、机箱等几部分组成。远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连，进行数据采集、处理、存储并通过3G/4G无线网络与调度中心传送数据，接收并执行上位机的命令。　　img9986102img　　具体功能如下：　　RTU机箱：安装于遥测点现场，为壁挂式，具有防盗功能（包括模块天线），　　其固定螺丝置于箱体内，设置门锁，箱体内具有220V交流电（如井下无条件具备220V电压，可考虑蓄电池、锂电池等能满足终端产品电压需求的供电装置），信号输入输出接线端子，设置交流进线空气开关，如有条件可配备一220V交流电插座（检修时方便使用）　　PLC：使用西门子、三菱、欧姆龙等知名品牌　　提供4路4-20mA模拟输入、6路开关量输入、4路开关量输出，无需监控中心控制，可自行进行测量，并保存累积数据系统；　　具有实时时钟功能（可通过监控中心设定校准），采集到的数据以时间为顺序，以5分钟/每次的密度，能在RTU端存储一天的历史数据，程序、参数、历史数据具有掉电保护功能；　　定时上报：把从仪表采集到的数据，以定时（整5分钟报一次）方式上报；　　实现数据点播：可以响应各监控中心发出的查询请求，将实时时刻或历史时刻的数据发给监控中心，数据可发给多个监控中心；　　输入信号损坏时发出报警信息；　　当系统上电复位，或系统运行、通信发生异常死机复位（看门狗复位）时，系统根据复位类型不同进行复位处理，保证系统正常工作。　　可为一次仪表（两线制，三线制）提供24V电源，具有一次表供电功能。　　CM31503G/4G模块：其核心使用SIMEMSMC39I无线模块，内嵌TCP/IP协议，　　支持900/1800MHz系统，提供RS-232或RS-485自选接口，支持各种非TCP/IP终端设备数据的透明传输，可上电即自动拨号上网，一直在线，自检测假拨号现象，掉线可自动重拨。带自主开发　　的主控电路和硬件看门狗，保证电路的可靠工作，并可根据用户需要进行远程在线维护。　　（可选的备用冗余功能）调度中心可以设一主一备两个中心（即有一主一备两个IP地址），平时RTU端的3G/4G模块只与调度中心主中心（主IP地址）联系，当主IP地址联系不上时，RTU端的3G/4G模块能自动与备用IP地址联系，切换到备用系统进行工作，当主IP地址系统恢复正常，关闭备用IP地址系统时，能恢复到主IP地址系统进行工作。　　通信工作原理：　　u首先对DTU进行设置，设置要连接的中心IP和端口及其它必要性的设置，设置好之后PLC通过RS232接口和DTU相连，DTU上电之后根据事先设置好的中心IP和端口进行连接，成功连接到中心软件后即可双向传输数据。　　u终端流量传感器、水压传感器工作时所产生的数据通过串口往无线模块串口送，无线模块检测到串口的数据后最终数据信息发送到中心去　　l调度中心　　中心条件:首先用某台能上网的PC机，条件必须能让外网访问的到，如运行中心软件的PC机在局域网里面，那要在局域网路由器做端口映射到本机PC，等这些条件具备之后在本机运行一个中心DEMO，开放一个端口，运行软件等待DTU的连接。　　DTU连接中心后，就可按要求进行传输数据，中心收到数据后，通过系统进行解密、过滤、筛选，最终获得所需要的数据进行分析、统计等工作。　　组网方案如下：　　A、公网方案：　　中心用一个服务器组作为中心接收，中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网固定IP或者公网动态IPDNS解析服务。此种方案先向INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。　　1)中心公网固定IP：监控点直接向中心固定IP发起连接。运行可靠稳定，推荐此种方案。（当然固定IP费用比较贵，视客户财力决定）　　2)中心公网动态IPDNS解析服务：大部分IP都是动态的，而且费用相对便宜。　　客户先与DNS服务商联系开通动态域名，动态域名解析软件网址如下：（可以先申请免费的二级域名）　　88IP解析　　监控点先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到中心公网动态IP，建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用，但稳定性受制于DNS服务器的稳定，所以要寻找可靠的DNS服务商。　　B、专网方案：　　根据客户内部网对网络安全的特殊要求，决定采用中国移动3G/4G无线网络的专用APN形式入网，每个SIM卡绑定固定内部IP，拥有独立上网APN名，其特点如下：网内分配专用的APN名，普通用户不得申请该APN。用于3G/4G专网的SIM卡仅开通该专用APN，限制使用其他APN，也限制网外SIM卡使用专网APN。专门由移动公司机房牵出专线联接中心服务器组。这种方案安全性和稳定性大大提高，但费用比较高。　　中心采用APN专线，所有点都采用内网固定IP　　u客户中心通过一条2MAPN专线接入移动公司3G/4G无线网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。　　u为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该APN。用于3G/4G专网的SIM卡才能进入专网APN，防止其他非法用户的进入。　　u用户在内部建立RADIUS服务器，作为内部用户接入的远程认证服务器（或在APN路由器内，启用路由器本地认证功能）。只有通过认证的用户才允许接入，用以保证用户内部安全。　　u用户在内部建立DHCP服务器（或在APN路由器内，启用DHCP功能），为通过认证的用户分配用户内部地址。　　u移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。　　双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。　　此种方案无论实时性，安全性和稳定性较前一种方案都有大大提高，适合于安全性要求较高、数据点比较多、实时性要求较高的应用环境。在资金允许的情况下之最佳组网方式。　　业务流程　　3G/4G专网系统终端上网登录服务器平台的流程为：　　1）用户发出3G/4G登录请求，请求中包括由移动公司为3G/4G专网系统专门分配的专网APN；　　2）根据请求中的APN，SGSN向DNS服务器发出查询请求，找到与企业服务器平台连接的GGSN，并将用户请求通过GTP隧道封装送给GGSN；　　3）GGSN将用户认证信息（包括手机号码、用户账号、密码等）通过专线送至Radius进行认证；　　4）Radius认证服务器看到手机号等认证信息，确认是合法用户发来的请求，向DHCP服务器请求分配用户地址；　　5）Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送携带用户地址的确认信息；　　6）用户得到了IP地址，就可以携带数据包，对3G/4G专网系统信息查询和业务处理平台进行访问。　　l调度中心功能　　公司调度中心通过网络与公司内部网连接，调度中心PC通过3G/4G无线网络向RTU下发配置信息、控制信息，及接收下位机上报的数据及告警信息，同时对采集的数据进行管理，提供查询、统计、报表等功　　能调度中心、监控分中心的具体功能如下：　　能够给RTU下发组态信息、控制命令，能够校准RTU的时钟　　RTU发送来的数据自动进入数据库，数据库具备一定的安全措施　　处理RTU的报警信息　　数据遥测功能：定时巡测、手动巡测、随机抽测、分组召测　　遥控功能：控制RTU开关量输出点的开、关状态、遥信开关状态　　参数状态管理功能：设置修改各测量数据上、下限值，通讯参数　　在线组态功能：新增RTU数据采集点等参数通过组态定义即可完成。　　数据库管理功能：对测得的数据建库，对数据进行处理，查询历史数据，报表打印　　具有数据显示功能：能显示测量的各种数据、遥信开关状态、各种系统图形等　　具有图形功能,模拟显示管网图、水厂工艺流程图等　　抢修修理、停水、管网冲洗等数据录入及统计。　　数据共享功能：提供一个WEB站点，该WEB站点使公司宽带内部网的任意一台工作站只通过WEB浏览器就可以登陆查看所有监控点的实时数据和存储的任何时间段的历史数据。WEB站点通过用户身份认证授权方式控制该用户可访问那些监控点的实时监控数据和存储的任何时间段的历史数据。调度中心系统管理员能增加、删除可访问用户，并对用户进行不同权限的授权。该WEB站点应能通过超链接方式联入公司统一平台。　　具备一开放的实时数据库，DLP大屏控制器软件能够读取各监测点的实时数据。　　审核编辑(李晨晖)　　更多内容请访问厦门才茂通信科技有限公司（ongkong/?cid=9589)　　非我所需，在本站搜索一下
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水库地震监测技术要求
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DTU&(Data&Transfer&unit)全称数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信&网络进行传送的无线终端设备。&
1）内部集成TCP/IP协议栈
&&GPRS&DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统，从硬件上，它可看作是嵌入式PC与无线GPRS&MODEM的结合；它具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。
2）提供串口数据双向转换功能
&&GPRS&DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485等都属于常用的串行通信方式，而且GPRS&DTU在设计上大都将串口数据设计成&透明转换&的方式，也就是说GPRS&DTU可以将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送，而不需要改变原有的数据通信内容。因此，GPRS&DTU可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接，而且不需要对用户设备作改动。
3）支持自动心跳，保持永久在线
&&GPRS通信网络的优点之一就是支持GPRS终端设备永久在线，因此典型的GPRS&DTU在设计上都支持永久在线功能，这就要求DTU包含了上电自动拨号、采用心跳包保持永久在线（当长时间没有数据通信时，移动网关将断开DTU与中心的连接，心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包，以保持连接不被断开）、支持断线自动重连、自动重拨号等特点。
4）支持参数配置，永久保存
GPRS&DTU作为一种通信设备，其应用场合十分广泛。在不同的应用中，数据中心的IP地址及端口号，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS&DTU都应支持参数配置，并且将配置好的参数保存内部的永久存储器件内（一般为FLASH或EEPROM等）。一旦上电，就自动按照设置好的参数进行工作。
5）支持用户串口参数设置
不同用户设备的串口参数有所不同，DTU连接用户设备的串口时，要根据用户设备串口的实际参数对DTU端进行相应设置，保证用户设备的正常通信和可靠数据传输。分类： |