|
一 概述
GPRS的英文全稱為General Packet Radio Service，即通用分組無線業務，這種無線業務是在現有GSM網絡上開通的一種新型的分組數據傳輸業務，它是利用而"分封交換"（Packet-Switched）的概念所發展出的一套無線傳輸方式。GPRS采用分組交換技術，它可以讓多個用戶共享某些固定的信道資源。GPRS特別適用于間斷的、突發性的或頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸，具有“實時在線”、“按量計費”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優點。目前GPRS應用的行業包括：
l、工業遙信、遙測、遙控
2、電信行業無人值守站機房監控和遠程維護(如移動基站、微如移動基站、微波、光纖中繼站等)
3、城市配電網自動化系統與抄表數據傳輸
4、高壓電力設備監測、自來水、煤氣管道、閘門、泵站與水廠監控
5、城市熱網系統實時監控和維護
6、環境保護系統數據采集
7、三防與水文監測
8、人民防空警報設備監測
9、氣象數據采集
10、其他無人值守(如倉庫、辦公樓等如倉庫、辦公樓等)監控
11、金融、零售行業
12、移動車輛監控調度系統
13、油罐及輸油管線監控
14、城市路燈監控
15、移動辦公以及醫療監護
GPRS的應用非常廣泛，每種行業的實際需求和復雜的應用環境都大不相同，所以每種行業都會有自己獨特的功能要求和組網方式。
二 工業現場應用
現在很多企業都利用GPRS 數據傳輸網絡進行現場數據的監測。在工業現場利用各種傳感器進行信號采集或對設備已存在的數據或模擬信號進行分析，GPRS Modem可通過標準接口與各種數據采集儀器儀表相連，一般現場儀器儀表的通信接口為RS232/RS485及以太網，GPRS Modem 的通信接口為RS232及以太網。
在正常工作模式下GPRS 傳輸模塊將儀器儀表的數據通過移動通信分組網絡（GPRS 網絡）傳遞給數據管理服務器，數據服務器可通過DDN 專線、ADSL、ISDN 連接等形式連接到企業內部網絡上，在控制中心的服務器上建立一個中央數據庫，對收到的數據進行整理貯存，產生相應的報表和指示。并可以在其上開發分析決策模塊，判斷要監控對象的工作狀態（如是否正常工作，有何異常事件），并對該情況作出相應指令，傳回數據終端側執行，或通過短信發送給管理和維護人員。從而實現了對現場設備運行狀態的實時監控，實現了數據在人員、控制中心和設備間的互通互傳，使技術人員和管理人員無論在任何地方都可以得到每個監控點的數據，并可以進行及時響應。
三 低壓配電監控應用
隨著電網改造的逐步深入，電力配網技術的高速發展，科學、經濟、有效的控制電網運行，必須逐步實現、提高配網自動化水平。城市配電網自動化系統是電力部門改善供電質量，合理配置供電設備，有效實現電力需求側管理的重要措施。
分布在城市、郊區和農村的低壓配變具有節電數量大、分散、環境復雜等特點。對低壓配變的運行數據監測、采集、分析，無功補償控制狀態及遠程遙控，對低壓配網設備數據傳輸方式提出了新的要求：實時、準確、高效的傳輸配電數據，高性能價格比的設備配置，簡單、方便的安裝方式。
GPRS網絡，支持無線方式的分組包交換功能，其永遠在線，快速傳輸、按流量計費的特點，很好的滿足了低壓配電網數據傳輸的需求。
目前，數據采集節點和配網控制中心的通信方式，主要是固定傳輸和現場數據采集。使用RS485、光纖、MODEM撥號等有線傳輸涉及到布線施工、建設成本、安全和可靠性等一系列問題；電力線載波是解決問題的方案之一，但是通訊的成功率、電網的狀況、跨變壓器不可傳輸和在事故情況下和載波頻率分配等方面卻存在缺陷，不能有效應用。GPRS數據系統的推出使這一難題迎刃而解，利用GPRS網絡的無線數據通信方式代替傳統的做法，將能克服以上缺點。在保證數據傳輸的及時、準確的前提下，將系統運行費用也降低到了最低。
四 電力遠程抄表系統應用
挨家挨戶敲門查電表的方式，無論是對敲門的人來講，還是對被敲門的人來講，都是一件麻煩的事情。現在已有許多住宅用戶都用上了預付費電卡，省去了查表的麻煩，但對電力部門來說，數據統計和實時監測仍然是一個有待解決的問題。
通過GPRS網絡系統，電力部門可將工業和民用電表采集的電力系統數據實時傳遞到地、市、省級的集中監控中心，以實現對電力監測設備的統一監控和分布式管理。GPRS網絡可為電力系統提供了簡單高效的通信傳輸手段。
GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建電力遠程抄表系統，實現電表數據的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。
GPRS電力遠程抄表系統由位于電力局的配電中心和位于居民小區的電表數據采集點組成，居民小區的所有電表首先連接到電表集中器，居民用戶的用電數據由復費率電表通過485傳到電表集中器，電表集中器通過RS232口與GPRS透明數據傳輸終端連接，電表數據經過協議封裝后發送到中國移動的GPRS數據網絡，通過GPRS數據網絡將數據傳送至配電數據中心，實現電表數據和數據中心系統的實時在線連接。
電表數據采集點位于居民小區的信息中心，居民用戶的用電數據由復費率電表首先通過RS485接口通過雙絞線連接到位于小區信息中心的電表集中器，電表集中器再通過RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連。通過GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發送到GSM網絡，通過 GPRS網絡傳送至電力公司數據中心電力遠程抄表系統，實現電表數據和數據中心系統的實時在線連接。
電表集中器通過RS485接口直接連接到電表上，既可支持單個電表，也可以同時支持多個電表，實現對電表參數的采集、存儲、預處理或并將采集到的電表數據實時傳送到配電中心；同時，電表集中器還可將配電中心發送的遙控指令傳給電表控制模塊，對電表進行控制操作。
對于電力部門來說，遠程變電站抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為變電站數量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不方便。電力公司也可利用GPRS移動數據網絡對各重要電力節點進行監控，自動讀取相關數據并加以分析，還可進一步進行遠程控制或設備維護，可減少人力資源、縮短修護時間并節省專線建設成本。
五 石化行業應用
我國石油和化工自動化經過50年的發展，通過技術引進，消化吸收和不斷創新，自動化水平取得了長足進步。現場從手工操作發展到自動控制，從低級的單回路控制發展到高級復雜系統控制，直到管控一體化。此外，在自動化裝備、技術、功能、規模等方面都有了很大提高；測量和控制裝置不斷更新升級。
作為一個特殊行業，石化行業的安全問題經常引起人們的關注。如果把石化廠的所有生產部位都處在GPRS定位電腦監控系統的監控下，就能夠及時偵測到險情發生，進行險情排除，防止造成重大的財產損失和人員傷亡。
以氣田站為例，利用GPRS技術作為數據傳輸通道，實現天然氣泄漏等安全信息24小時在線檢測報警，并且能在井場出現異常險情，如井口發生超壓、輸氣管線爆破失壓或出現火警時，可立即自動截斷氣源，實現了天然氣采輸生產的安全管理由人工監控向智能信息化監控的轉變，進一步體現了“預防為主”的安全管理原則和“以人為本”的安全管理理念。
六 氣象行業應用
目氣象信息采集系統利用實時采集的氣象資料，對未來一定時段內的氣象情況作出較為精確的預測和報警，包括進行短期的降雨預報、中期降水預報和洪水的預警預報，是防汛工作中非常重要的環節
構建氣象信息采集傳輸系統要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，
能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。由于氣象信息采集點數量眾多，分布在全省范圍內，部分氣象信息采集點位于偏僻地區，而且地理位置分散。另外，還必須考慮今后系統擴充的可能，必須具有良好的可擴展性。由于目前GPRS已覆蓋絕大部分地區，能夠滿足氣象信息采集傳輸系統對覆蓋范圍的要求。
氣象系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系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、防火墻等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。
采用傳統的有線方式建立氣象信息采集傳輸系統，必須租用專線或電話線進行連接。由于氣象信息采集點必須與中心隨時保持連線狀態，而每次數據發送的數據量很小（在幾K至10K之間），線路資源利用率很低，平均每一個氣象信息采集點每月的線路費用為800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按數據流量計費的方式，資源利用率高，月通信費用將在200元之內。
采用GPRS構建氣象信息采集系統，不僅能很好地滿足氣象信息采集的需求，而且，網絡運營商也將因此獲得業務穩定的集團用戶，營收也隨之增加，調動了運營商的積極性，符合網絡建設和網絡應用同步發展的要求。對于氣象局等用戶來說，由于通信費用較低，享受到了實惠。另外，由于接入設備可以移動，當氣象觀測站和氣象信息采集點搬遷時設備可隨之遷移并可繼續使用，可以保護用戶原有投資，適合于氣象采集工作的特點。
七 結論
GPRS無線數傳終端應用范圍廣泛，幾乎所有遠程數據傳輸業務都可以應用，并不受地理環境、氣候、時間限制且能進行存儲和歷史查詢等諸多優點，因此在我國工業自動化和其它領域的應用將會越來越廣泛。
|
