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燃氣管網GPRS遠程測控調度SCADA系統
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廈 門 藍 斯 通 信 有 限 公 司 |
系統組成結構及功能要求
本項目由市燃氣管網遠程測控調度SCADA系統組成，三地市監測中心數據互通。
燃氣管網遠程測控調度系統結構圖
如上圖所示燃氣管網遠程測控調度系統由調度中心、無線GPRS網絡、遠程終端單元（RTU）幾個部分組成：
l 遠程終端單元（RTU）
遠程終端單元RTU分散的分佈在燃氣管網的遙測點上，主要由GPRS智能模塊、電源、天線、PLC的CPU及各種I/O模板及後備電池、機箱等幾部分組成。
遠程終端單元RTU與現場設備的開關量、模擬量信號相連，進行數據採集、處理、存儲並通過GPRS網絡與調度中心傳送數據，接收並執行上位機的命令。
具體功能如下：
RTU機箱：
安裝於遙測點現場，爲壁掛式，具有防盜功能（包括GPRS模塊天線），其固定螺絲置於箱體內，設置門鎖，箱體內具有220V交流電，信號輸入輸出接線端子，設置交流進線空氣開關，配備一220V交流電插座（檢修時方便使用）
PLC：
基本功能要求
無需監控中心控制，可自行進行測量，並保存累積數據系統；
具有實時時鐘功能（可通過監控中心設定校準），採集到的數據以時間爲順序，以5分鐘/每次的密度，能在RTU端存儲一天的歷史數據，程序、參數、歷史數據具有掉電保護功能；
定時上報：把從儀表採集到的數據，以定時（整5分鐘報一次）方式上報；
實現數據點播：可以響應各監控中心發出的查詢請求，將實時時刻或歷史時刻的數據發給監控中心，數據可發給多個監控中心；
輸入信號損壞時發出報警信息；
當系統上電覆位，或系統運行、通信發生異常死機復位（看門狗復位）時，系統根據復位類型不同進行復位處理，保證系統正常工作。
可爲一次儀表（兩線制，三線制）提供24V電源，具有一次表供電功能。
LENZ-713C GPRS模塊：
Lenz713C GPRS DTU爲用戶提供高速、永遠在線、透明數據傳輸的虛擬專用數據通信網絡。主要針對電力系統自動化、工業監控、交通管理、氣象、金融、環保監測、煤礦、油田、證券等行業的應用，利用GPRS網絡平臺實現數據信息的透明傳輸，同時考慮到各應用部門組網方面的需要，在網絡結構上實現虛擬數據專用網。
DTU：標準DB9 RS232/422 接口，外置式，適用於各種工業監控、交通管理、氣象、POS 機、自動售貨機、移動銀行等應用；
² 採用低功耗高性能的嵌入式處理器，可高速處理協議和大量數據
² 內嵌標準的TCP/IP協議棧，數據終端永遠在線
² 支持全透明方式下多中心數據傳輸
² 支持根據域名和IP地址訪問中心
² 多種工作模式選擇，使用方便、靈活
² 軟硬件看門狗設計，保證系統穩定
² 採用5V~35V電壓，供電電源適應性更寬
² 抗干擾設計，適合電磁環境惡劣的應用需求
² 方便的系統配置和維護藉口
² 支持串口軟件升級和遠程維護
DTU系統有下列組成部分：
² 32位 RDC R1122處理器
² 256KB Sram & 512KB Flash
² Siemens公司高性能工業級GPRS模塊MC39I
（可選的備用冗餘功能）總調度中心可以設一主一備兩個中心（即有一主一備兩個IP地址），平時RTU端的GPRS模塊只與調度中心主中心（主IP地址）聯繫，當主IP地址聯繫不上時，RTU端的GPRS模塊能自動與備用IP地址聯繫，切換到備用系統進行工作，當主IP地址系統恢復正常，關閉備用IP地址系統時，能恢復到主IP地址系統進行工作。
l 調度中心
如上圖， GPRS無線網絡與中心軟件的連接
移動APN專線方式：
中心用一個服務器組作爲中心接收，中心採用APN專線連接。此種方案先向移動運營商申請APN寬帶業務，並申請邦定IP地址。
終端設備通過RS232串行方式接到GPRS 智能終端上，GPRS 智能終端與GPRS基站通信，但與電路交換或數據呼叫不同，GPRS數據分組是從基站發送到SGSN節點，而不是通過移動交換中心MSC連接到語音網絡上。SGSN與網關支持節點GGSN進行通信，GGSN對分組數據進行相應的處理，再發送到目的網絡，如Internet網絡，（參見圖示）來自Internet、標識有移動臺地址的IP包，由GGSN接收，再轉發到SGSN，繼而傳送到移動臺上。
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縮寫 |
註解 |
縮寫 |
註解 |
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GGSN |
GPRS支持節點網關 |
BSC |
基站控制器 |
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SGSN |
GPRS服務支持節點 |
BSS |
基站子系統 |
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PCU |
分組控制單元 |
MSC |
移動交換中心 |
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PDN |
分組數據網絡 |
MS |
移動站 |
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BTS |
基站收發信系統 |
HLR |
本地位置寄存器 |
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VLR |
訪問位置寄存器 |
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由於GPRS網絡工作方式是以IP地址尋址爲基礎的，所以目標服務器端必須先接入Internet網絡以獲得IP地址（固定IP），然後將Lenz713C GPRS 智能終端進行相應初始化，所以監控點的GPRS智能DTU設置好中心固定IP地址和端口號，上電自動向中心固定IP發起連接，時時在線傳輸監測數據。可支持同時併發數據發送，無需輪詢訪問，時時性高，運行可靠穩定。此過程是由GPRS 智能終端主動向服務器發送數據，請求TCP/IP連接，當TCP/IP連接通道建立以後，服務器和終端設備可以雙工地進行數據傳輸。
l 調度中心與總調度中心之間的數據傳輸通道
調度中心一和調度中心二通過GPRS Modem，採用VPN（DDN）專線和GPRS網絡備份，即在出現DDN專線故障後可智能切換到GPRS網絡進行傳輸，調度中心一和調度中心二接收到本地的監測數據，經過處理後發送給前置機設備。每臺前置機分別通過VPN網絡與總調度中心的建立TCP/IP鏈路，雙工地進行數據傳輸。接受總調度中心的時時數據查詢。
GPRS Modem
Lenz710 GPRS工業modem是一款基於移動2.5G GPRS網絡平臺、內嵌Siemens MC39i工業級通訊模塊的調制解調器。標準工業規格設計，具有硬件定時斷電增強功能，提供RS232標準接口和語音接口，直接與工控機、工業電腦等上位機設備連接，實現GPRS撥號上網和語音通訊功能。
Lenz710 GPRS 工業modem：標準DB9 RS232接口，外置式，適用於各種工業監控、交通管理、氣象、POS 機、自動售貨機、移動銀行等應用；
Lenz710 GPRS Modem技術指標：
音頻/短消息
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