GPRS 遠(yuǎn)程抄表、供水管理系統(tǒng) 技 術(shù) 應(yīng) 用 方 案 青島卡波特電子科技有限公司 前 言 1 感謝信 . 2 系統(tǒng)配置及終端報(bào)價(jià)表 . 3 監(jiān)控中心機(jī)房要求 . 4 范圍 . 5 定義 . 6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) . 7 協(xié)議層次 . 8 通訊協(xié)議 . 9 應(yīng)答模式 . 10 現(xiàn)場終端為主動 . 11 應(yīng)答過程 . 12 超時定義 . 13 公司簡介 . 感 謝 信 尊敬的領(lǐng)導(dǎo)、客戶： 首先感謝您在 百忙之中抽出寶貴的時間，審閱由我們提供的安陽移動 GPRS 遠(yuǎn)程抄表、供水管理系統(tǒng)系統(tǒng)技術(shù)方案及應(yīng)用方案。本方案是在認(rèn)真了解了貴方的要求、需求、現(xiàn)場情況等因素，由我公司組織技術(shù)、市場、生產(chǎn)方案組，據(jù)您需求，在科學(xué)性、實(shí)用性、前瞻性的前提下而制定的。 我們鄭重承諾，以下方案科學(xué)、實(shí)用、穩(wěn)定、可靠。所提供的技術(shù)參數(shù)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所附企業(yè)資質(zhì)材料真實(shí)可查，所供軟、硬產(chǎn)品嚴(yán)格按照 ISO9000 認(rèn)證管理體系生產(chǎn)，并愿積極配合對我方的考察，此預(yù)案一經(jīng)你的初步認(rèn)可，我們愿對您此項(xiàng)目的實(shí)施、運(yùn)作提出我們的建議，供 您參考。請相信我們，相信實(shí)力！ 最后，愿我們雙方在務(wù)實(shí)、科學(xué)的前提下緊密合作，實(shí)現(xiàn)共贏！ 2、 系統(tǒng)配置及終端報(bào)價(jià)表 ；（設(shè)計(jì)容量 500 臺） 注：以上報(bào)價(jià)不含稅及安裝費(fèi) 名稱 數(shù)量 單位 價(jià)格 合計(jì) 備注 中心服務(wù)器 2 臺 12000.00 自備 浪潮 110g2 中心工作站 2 臺 6700.00 自備 C34-3 聯(lián)想 固定 IP 地址 1 個 自備 移 動或網(wǎng)通 （帶 寬2M） GPRS 數(shù)據(jù)卡 N 張 自備 中國移動 服務(wù)器數(shù)據(jù)庫軟件 1 套 自備 (WE)：微軟 服務(wù)器監(jiān)控軟件 1 套 45000.00 卡波特 電子地圖 1 套 25000 。00 安陽地區(qū) 1： 1 萬 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸模塊 1 套 1250.00 卡波特 CBT6100 3、 監(jiān)控中心機(jī)房要求 機(jī)房 面積 房面積大于或等于 50 平方米 . 靜電 機(jī)房防靜電執(zhí)行國家有關(guān)計(jì)算機(jī)機(jī)房防靜電工藝裝飾標(biāo)準(zhǔn) . 防雷 機(jī)房防雷執(zhí)行國家防雷辦 關(guān)于計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷施工標(biāo)準(zhǔn) . 網(wǎng)絡(luò) GSM 網(wǎng)絡(luò)覆蓋率 98%. GPRS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋率 97%. 權(quán)限 界定清晰的指令發(fā)出權(quán)限 :初號設(shè)定為接警 落實(shí)出警二級指令權(quán)限 . 人 員培訓(xùn) 中心及車載機(jī)安裝調(diào)試完畢后應(yīng)由施工單位培訓(xùn)后，方可上崗 人員素質(zhì) 中心管理員及操作人員應(yīng)為經(jīng)過培訓(xùn)及有足夠的專業(yè)及應(yīng)變能力 . 前 言 為了有效地指導(dǎo)和規(guī)范城市供水在線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，供水管網(wǎng)的跑、漏、盜水，提高供水系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測和反控能力、傳輸網(wǎng)絡(luò)和供水管理部門應(yīng)用系統(tǒng)之間的互操作能力，特制定本規(guī)范方案及范例。 本規(guī)范 范例 提供了現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )與中心機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，該協(xié)議僅在系統(tǒng)采用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)通信方式時使用。本規(guī)范是一個應(yīng)答式、現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )“定 時自報(bào)”方式相結(jié)合的通信協(xié)議。 1 范圍 本規(guī)范 范例 適用于 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集子系統(tǒng)和信息綜合子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換傳輸。本規(guī)范 范例 規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程及其指令的數(shù)據(jù)格式，本規(guī)范 范例 不限制系統(tǒng)擴(kuò)展其他的信息內(nèi)容，在擴(kuò)展內(nèi)容時不得與本協(xié)議中所使用或保留的控制指令相沖突。 根據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，本規(guī)范 范例 將適時修訂。 2 定義 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )在線監(jiān)控系統(tǒng)：由 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )主要流量計(jì)所采集供水管網(wǎng)的實(shí)時流量、壓力、流速等數(shù)據(jù) 實(shí)施監(jiān)控的數(shù)據(jù)收集子系統(tǒng)和信息綜合子系統(tǒng)組成。 信 息綜合子系統(tǒng)：安裝在各級供水管網(wǎng)管理 部門，有權(quán)限對現(xiàn)場終端發(fā)出查詢和控制等 ， 本規(guī)范 范例 規(guī)定指令的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)信息終端設(shè)備、監(jiān)控中心系統(tǒng)等。本規(guī)范 范例 簡稱中心機(jī)。 數(shù)據(jù)收集子系統(tǒng)：安裝在 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )，是數(shù)據(jù)收集設(shè)施的組成部分，用于采集儲存 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )狀況及完成與上位機(jī)的數(shù) 據(jù)通訊傳輸?shù)膯闻_或多臺設(shè)備及設(shè)施，包括、流量 計(jì) 及水表 。本規(guī)范 范例 簡稱現(xiàn)場終端。 1. 自動巡測、手動巡測和選測兼容。 監(jiān)控軟件 能按設(shè)定的時間周期自動進(jìn)行定時巡測。操作者也可隨時手動巡測和選測各監(jiān)控終端的 運(yùn)行情況；也可 按照設(shè)計(jì)要求，同時接收所有監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)，并描繪出各個監(jiān)控點(diǎn)的 參數(shù)曲線。 2. 報(bào)警處理。 監(jiān)控軟件 接收到監(jiān)控終端的報(bào)警信息或接收到故障參數(shù)時， 監(jiān)控軟件 自動報(bào)出故障的有關(guān)參數(shù)并通過網(wǎng)絡(luò)對各有關(guān)人員發(fā)出告警信息。報(bào)警內(nèi)容包括：超限和供 水管網(wǎng)異常 等故障。 3. 查詢打印功能。 可以對各監(jiān)控終端任意時間的數(shù)據(jù)按照年、月、日統(tǒng)計(jì)并提供進(jìn)行查詢功能，顯示的數(shù)據(jù)。 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )在線監(jiān)控系統(tǒng)從底層逐級向上可分為現(xiàn)場終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和中心機(jī)三個層次。中心機(jī)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場終端相互作用，交 換數(shù)據(jù)、應(yīng)答指令。 數(shù)據(jù)收集子系統(tǒng)有兩種構(gòu)成方式： 1）一臺（套）現(xiàn)場終端 (流量計(jì)或水表 )集自動監(jiān)控（監(jiān)測）、存儲和通訊傳輸功能為一體，可直接通過 GPRS 傳輸網(wǎng)絡(luò)與中心機(jī)相互作用。 中心機(jī) 傳輸網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)場終端 2）現(xiàn)場有 RS485 數(shù)字輸出接口 流量計(jì)或水表 ，掛接于獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集傳輸模塊，中心 公網(wǎng)或中國移動專線 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和收發(fā)指令。 本范例規(guī)定 RS485 數(shù)字輸出接口的 流量計(jì)或水表 與遠(yuǎn)傳 GPRS 通訊模塊接口 方式。 中心機(jī) 傳輸網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn) 場終端 流量計(jì) 流量計(jì) . GPRS 遠(yuǎn)傳模塊 Internet 互聯(lián)網(wǎng) 局域網(wǎng) 服務(wù)器 存儲設(shè)備 工作站 微機(jī) 交換 機(jī) 交換機(jī) 防火墻 路由器 代理 服務(wù)器 域名 服務(wù)器 郵件 服務(wù)器 無線網(wǎng) 子工作站 交換機(jī) 子工作站 專線 PSTN 電信光纖寬帶 線路 數(shù)據(jù)庫管理結(jié)構(gòu)圖 GPRS 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測模塊技術(shù)指標(biāo) 1、通訊 接口： RS-485、 RS-232 接口可選。 協(xié)議： 透明協(xié)議： GPRS現(xiàn)場終端 (流量 計(jì) 及 水 表 )遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 與 現(xiàn) 場 服 務(wù) 器 連 接 時 采 用 。 TCP協(xié)議： GPRS現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 )遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 使用 GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時使用的傳輸協(xié)議 。 數(shù)據(jù)格式： 1 位起始位， 8 位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位，校驗(yàn)位可設(shè)定。 速率： 300， 600， 1200， 2400， 4800， 9600， 19200（ BIT/S）。 2、通信延時 GPRS 方式： 1 2 秒 3、電源 電壓： +9 36V DC 功耗：最大電力消耗 3W。待機(jī)電力消耗 0.5W。 4、環(huán)境 工作溫度： -20 70 存儲溫度： -30 85 相對濕度： 5% 95%不結(jié)露 無腐蝕性氣體，無液體噴濺，無金屬粉塵，無強(qiáng)烈震動，無強(qiáng)烈電磁干擾。 中國移動通信公司提供的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)能正常運(yùn)行的場所（ GPRS 方式）。 有手機(jī)信號（中國移動） 5、安裝 方式： 導(dǎo)軌安裝 外型尺寸： 121mm 71.5mm 25.5mm 現(xiàn)場終端流量計(jì)及水表 遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 傳輸 模塊原理與功能 1、 原理方框圖 協(xié)議轉(zhuǎn)換單元 通信模塊接口 無線通信模塊 SIM卡 主電源 電源輸入 DC10-30V +5V +3.3V 電源變換 GPRS遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 模塊原理方框圖 RS485/RS232轉(zhuǎn)換電路（可選） 天線 2、功能 自動登陸 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，自動連接 ； 自動檢測連接狀態(tài) 斷線自動重新連接 GPRS 組網(wǎng)方式：公網(wǎng) 現(xiàn)場終端流量計(jì)及水表 遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 模塊安裝及使用 1、外型尺寸圖（可選） 2、安裝方式（可選） 模塊 :卡在 DIN(燕尾形 )導(dǎo)軌上。 端子：與模塊本身可插拔。 接線：先松開端子上的壓緊螺絲，將電線插入，旋進(jìn)壓緊螺絲。 注意：通電后不要插拔端子。 嚴(yán)禁在不接天線的情況下通電。 D A T A 8 6G P R S無線數(shù)據(jù)傳輸 模塊型號： 4、指示燈說明 POWER： CPU 正常運(yùn)行指示燈，綠色。 LINK： 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈，藍(lán)色，常亮表示登陸網(wǎng)絡(luò)成功， GPRS 現(xiàn)場終 端流量計(jì)及水表 遠(yuǎn)程實(shí)時 監(jiān)測 模塊通信協(xié)議 透明協(xié)議： GPRS現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 與現(xiàn)場服務(wù)器連接時采用。 TCP協(xié)議： GPRS現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 使用 GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時使用的傳輸協(xié)議。 PC COM 其他傳輸協(xié)議 TCPIP 協(xié)議 用戶協(xié)議 /設(shè)參（ MODBUS） PS-GPRS 協(xié)議 用戶協(xié)議 /設(shè)參（ MODBUS） PS-GPRS 協(xié)議 用戶協(xié)議 /設(shè)參（ MODBUS） GPRS 網(wǎng)絡(luò) PC 網(wǎng)絡(luò)口 寬帶網(wǎng) 公網(wǎng) /移動GPRS 專線 CBT-6100 現(xiàn)場服務(wù)器 用戶協(xié)議 設(shè)參（ MODBUS） 方式數(shù)據(jù)傳輸 GPRS 協(xié)議關(guān)系圖 COM GPRS 方式數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議關(guān)系圖表示傳輸過程中各種協(xié)議之間的關(guān)系和作用。用戶的目的是將用戶協(xié)議傳輸?shù)浆F(xiàn)場服務(wù)器。其他協(xié)議的使用是為了實(shí)現(xiàn)正確傳輸或遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 PS-GPRS 協(xié)議的主要目的是在一點(diǎn)對多點(diǎn)的系統(tǒng)中將主機(jī)信息正確傳輸?shù)侥繕?biāo)子站，而不誤傳輸?shù)狡渌诱?。它的主要作用是?指明此幀信息要到達(dá)的子站； 指明此幀信息是用戶數(shù)據(jù)，參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)； 指明此幀信息的傳輸方式： GPRS 方式 。 在 GPRS 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)及水表 遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測 型與現(xiàn)場服務(wù)器之間只傳輸用戶協(xié)議本身（也稱透明協(xié)議）。用戶協(xié)議的選擇由用戶決定，但受以下限制： 必須是異步通信協(xié)議，不能使用同步協(xié)議； 幀與幀之間的時間間隔必須大于 4 個字符傳輸時間； 幀長度必須小于 1000 個字符。 PS-GPRS協(xié)議的傳輸 載體。此協(xié)議只在內(nèi)部使用，用戶不必關(guān)心。 4 協(xié)議層次 現(xiàn)場終端對中心機(jī)通訊接口應(yīng)滿足選定的傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求，本規(guī)范限定為 GPRS 一種方式。 GPRS 是基于 TCP/IP 方式進(jìn)行傳輸 。 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)或水表 )必須設(shè)置中心機(jī)所在的 IP 以及端口（端口默波特率 為 9600 或可選 ）。 現(xiàn)場終端 (流量計(jì)或水表 )與中心 之間采用 TCP/IP 方式進(jìn)行通信。 根據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，本規(guī)范中的協(xié)議層次將適時修訂。 5 通訊協(xié)議 框架簡介 5.1 應(yīng)答模式 應(yīng)答模式分有兩種： 5.1.1 現(xiàn)場終端為主動方 指令由現(xiàn)場終端發(fā)起，中心機(jī)應(yīng)答組成。具體步驟如下： 1) 現(xiàn)場終端發(fā)送請求指令給中心機(jī)； 2) 中心機(jī)接到請求指令后，以執(zhí)行請求的操作結(jié)果應(yīng)答現(xiàn)場終端； 3) 現(xiàn)場終端等待中心機(jī)應(yīng)答，沒有應(yīng)答按超時處理；收到應(yīng)答指令完成。 5.1.2 中心機(jī)為主動方 指令由中心機(jī)發(fā)起，現(xiàn)場終端應(yīng)答組成。具體步驟如下： 1) 中心機(jī)發(fā)送請求指令給現(xiàn)場終端； 2) 現(xiàn)場終端接到請求指令后，以執(zhí)行請求的操作結(jié)果應(yīng)答中心機(jī)； 3) 中心機(jī)等待現(xiàn)場終端應(yīng)答，沒有應(yīng)答按超時處理；收到應(yīng)答指令完成。 5.2 應(yīng)答過程 通信的過程由現(xiàn)場終端發(fā)起，通過周期性的通信保持后，進(jìn) 入應(yīng)答模式，此過程由中心機(jī)發(fā)送指令現(xiàn)場終端回應(yīng)、現(xiàn)場終端主動自報(bào)兩種方式組成。 在現(xiàn)場終端首次啟動后，必須發(fā)送通信保持指令上行幀至中心機(jī)，并等待中心的通信保持下行幀，若未收到通信保持指令下行幀，以較短的周期（ 10 秒）發(fā)送通信保持指令上行幀，期間不接受或發(fā)送任何其它的指令。 在收到通信保持指令下行幀后，便可進(jìn)行其它指令。期間仍然有相對較長周期（ 40 秒）的通信保持指令，以保證現(xiàn)場終端與中心機(jī)之間的通信保持。 本過程的兩個周期，在“ 5.4.1 協(xié)議基本定義”中詳細(xì)說明。 5.3 超時定義 指令發(fā)出后，在規(guī)定時間內(nèi) 未收到返回?cái)?shù)據(jù)或指令執(zhí)行結(jié)果，認(rèn)為超時，指令執(zhí)行失敗，結(jié)束。 本規(guī)范中的超時默認(rèn)為 4.5 秒，中心機(jī)為主動方的指令可由中心機(jī)進(jìn)行另定義處理；現(xiàn)場終端為主動方的指令，可根據(jù)實(shí)際情況自定。 5.4 通訊協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 5.4.1 協(xié)議基本定義 協(xié)議中所有數(shù)據(jù)之間無分隔符。 上行幀：現(xiàn)場終端往中心機(jī)發(fā)送的指令。 下行幀：中心機(jī)往現(xiàn)場終端發(fā)送的指令。 協(xié)議一般格式中描述的所有的字段，具體字段以各自具體內(nèi)容為準(zhǔn)。 通信保持指令上行幀屬于現(xiàn)場終端為主動的指令，在尚未收到中心機(jī)的通信保持指令下行幀前，時間間隔為 10 秒；在收到中心機(jī)通信保持指令下行幀后，時間間隔為 40 秒。 基本協(xié)議與附加協(xié)議提到的相同字段名，例如幀頭、命令字、長度、幀尾等，在各自的說明中分別起作用，不可混淆理解。 數(shù)據(jù)段中的號碼標(biāo)識的組成方式為， 138附加協(xié)議的終端地址。 下行幀中，附加協(xié)議的終端地址可不需要，但必須包含 8 個字節(jié)。 所有指令在傳輸?shù)倪^程中，采用的是字符串格式，是將本協(xié)議中所提到的每一字節(jié)轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的 ASCII 字符，然后組成字符串發(fā)送。 我們的優(yōu)勢 1、目前全國最大 GPS/GPRS、 GSM、 CDMA 產(chǎn)品 OEM 板開發(fā)生產(chǎn)商。 2、 M32.GPRS/GSM雙模通訊工業(yè)級模塊，工作穩(wěn)定。 3、美國高速低功耗 16位工業(yè)級 單片機(jī)。 4、電子元件全部采用波峰貼片工藝。 5、軟、硬件 全部自主知識 產(chǎn)權(quán)的是產(chǎn)品售后服務(wù)的可靠保障。 6、 獨(dú)有緊湊性小巧設(shè)計(jì)。徹底解決車控、電源外掛，便于 隱蔽 安裝。 7、 故障自檢，所有控制均可自主編程。 8、 獨(dú)特的電子圍欄、預(yù) 留 3 個自定義接口可接多個傳感器。 9、 簡潔 、人性化的軟件界面 10、 GPS/GPRS、 GSM、 CDMA 監(jiān)控一體化平臺 11、己擁有長達(dá) 6 年、大量各行業(yè)客戶。 六：公司簡介產(chǎn)品研制概況 GPS/GPRS/GSM/CDMA 全球衛(wèi)星定位 防盜反劫 系統(tǒng)是青島卡波特電子科技有限公司 自 2001 年開始研制歷時近 2 年，共參與項(xiàng)目研制的專業(yè)開發(fā)工程技術(shù)人員 11人。 項(xiàng)目由一批 GPS、 GIS、遠(yuǎn)程通訊、計(jì)算機(jī)等專業(yè)人才組成了技術(shù)開發(fā)和服務(wù)隊(duì)伍（博士生 2名，研究生 2 名，本科生 9 名及?？粕舾擅瑘?jiān)持以人為本的管理思想，尊重科學(xué)、尊重人才。將現(xiàn)代規(guī) 范的管理制度和優(yōu)秀科技人才的勤奮進(jìn)取精神結(jié)合起來，發(fā)揮個人的聰明才智和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，開發(fā)出技術(shù)先進(jìn)、功能完善、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)秀產(chǎn)品 。 相繼研制和生產(chǎn)了陸用、海陸二用、氣象等 GPS 接收機(jī)，承擔(dān)軍方特殊要求的“ GPS/GPRS 車輛行駛 、 集裝箱 監(jiān)控系統(tǒng)”已成功的通過軍隊(duì)的野戰(zhàn)運(yùn)輸需求并以正常運(yùn)行四年之久，并得到了軍隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)和使用部門的好評。 GPS/GPRS/GSM/CDMA 車載定位設(shè)備 我們研發(fā)的 GPS/GPRS/GSM/CDMA 全球衛(wèi)星定位車輛指揮、管理、調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)率先成功應(yīng)用于公安、安全生產(chǎn)管理 、長途客運(yùn)、出租車、物流、公交等系統(tǒng)，并于 2003 年 3 月 25 日通過了公安部警用產(chǎn)品檢測中心鑒定。 GPRS 無線采集傳輸設(shè)備 GPS 自導(dǎo)航設(shè)備 此外，還開發(fā)研制了郵政運(yùn)輸、水上船只救助、交警值勤監(jiān)督、銀行監(jiān)察監(jiān)控、運(yùn)鈔車監(jiān)控、工商巡檢、電力搶修、物流配送、城