GPRS 遠程抄表、供水管理系統 技 術 應 用 方 案 青島卡波特電子科技有限公司 前 言 1 感謝信 . 2 系統配置及終端報價表 . 3 監控中心機房要求 . 4 范圍 . 5 定義 . 6 系統結構 . 7 協議層次 . 8 通訊協議 . 9 應答模式 . 10 現場終端為主動 . 11 應答過程 . 12 超時定義 . 13 公司簡介 . 感 謝 信 尊敬的領導、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 遠程抄表、供水管理系統系統技術方案及應用方案。本方案是在認真了解了貴方的要求、需求、現場情況等因素，由我公司組織技術、市場、生產方案組，據您需求，在科學性、實用性、前瞻性的前提下而制定的。 我們鄭重承諾，以下方案科學、實用、穩定、可靠。所提供的技術參數符合國家相關標準、企業標準，所附企業資質材料真實可查，所供軟、硬產品嚴格按照 ISO9000 認證管理體系生產，并愿積極配合對我方的考察，此預案一經你的初步認可，我們愿對您此項目的實施、運作提出我們的建議，供 您參考。請相信我們，相信實力！ 最后，愿我們雙方在務實、科學的前提下緊密合作，實現共贏！ 2、 系統配置及終端報價表 ；（設計容量 500 臺） 注：以上報價不含稅及安裝費 名稱 數量 單位 價格 合計 備注 中心服務器 2 臺 12000.00 自備 浪潮 110g2 中心工作站 2 臺 6700.00 自備 C34-3 聯想 固定 IP 地址 1 個 自備 移 動或網通 （帶 寬2M） GPRS 數據卡 N 張 自備 中國移動 服務器數據庫軟件 1 套 自備 (WE)：微軟 服務器監控軟件 1 套 45000.00 卡波特 電子地圖 1 套 25000 。00 安陽地區 1： 1 萬 GPRS 數據傳輸模塊 1 套 1250.00 卡波特 CBT6100 3、 監控中心機房要求 機房 面積 房面積大于或等于 50 平方米 . 靜電 機房防靜電執行國家有關計算機機房防靜電工藝裝飾標準 . 防雷 機房防雷執行國家防雷辦 關于計算機機房防雷施工標準 . 網絡 GSM 網絡覆蓋率 98%. GPRS 網絡覆蓋率 97%. 權限 界定清晰的指令發出權限 :初號設定為接警 落實出警二級指令權限 . 人 員培訓 中心及車載機安裝調試完畢后應由施工單位培訓后，方可上崗 人員素質 中心管理員及操作人員應為經過培訓及有足夠的專業及應變能力 . 前 言 為了有效地指導和規范城市供水在線監控系統的建設，供水管網的跑、漏、盜水，提高供水系統實時監測和反控能力、傳輸網絡和供水管理部門應用系統之間的互操作能力，特制定本規范方案及范例。 本規范 范例 提供了現場終端 (流量計及水表 )與中心機之間的數據傳輸協議，該協議僅在系統采用 GPRS 網絡通信方式時使用。本規范是一個應答式、現場終端 (流量計及水表 )“定 時自報”方式相結合的通信協議。 1 范圍 本規范 范例 適用于 現場終端 (流量計及水表 )在線監控系統數據收集子系統和信息綜合子系統之間的數據交換傳輸。本規范 范例 規定了數據傳輸的過程及其指令的數據格式，本規范 范例 不限制系統擴展其他的信息內容，在擴展內容時不得與本協議中所使用或保留的控制指令相沖突。 根據通信技術的發展，本規范 范例 將適時修訂。 2 定義 現場終端 (流量計及水表 )在線監控系統：由 現場終端 (流量計及水表 )主要流量計所采集供水管網的實時流量、壓力、流速等數據 實施監控的數據收集子系統和信息綜合子系統組成。 信 息綜合子系統：安裝在各級供水管網管理 部門，有權限對現場終端發出查詢和控制等 ， 本規范 范例 規定指令的數據接收和數據處理系統，包括計算機信息終端設備、監控中心系統等。本規范 范例 簡稱中心機。 數據收集子系統：安裝在 現場終端 (流量計及水表 )，是數據收集設施的組成部分，用于采集儲存 現場終端 (流量計及水表 )狀況及完成與上位機的數 據通訊傳輸的單臺或多臺設備及設施，包括、流量 計 及水表 。本規范 范例 簡稱現場終端。 1. 自動巡測、手動巡測和選測兼容。 監控軟件 能按設定的時間周期自動進行定時巡測。操作者也可隨時手動巡測和選測各監控終端的 運行情況；也可 按照設計要求，同時接收所有監控終端的數據，并描繪出各個監控點的 參數曲線。 2. 報警處理。 監控軟件 接收到監控終端的報警信息或接收到故障參數時， 監控軟件 自動報出故障的有關參數并通過網絡對各有關人員發出告警信息。報警內容包括：超限和供 水管網異常 等故障。 3. 查詢打印功能。 可以對各監控終端任意時間的數據按照年、月、日統計并提供進行查詢功能，顯示的數據。 3 系統結構 現場終端 (流量計及水表 )在線監控系統從底層逐級向上可分為現場終端、傳輸網絡和中心機三個層次。中心機通過傳輸網絡和現場終端相互作用，交 換數據、應答指令。 數據收集子系統有兩種構成方式： 1）一臺（套）現場終端 (流量計或水表 )集自動監控（監測）、存儲和通訊傳輸功能為一體，可直接通過 GPRS 傳輸網絡與中心機相互作用。 中心機 傳輸網絡 現場終端 2）現場有 RS485 數字輸出接口 流量計或水表 ，掛接于獨立的數據采集傳輸模塊，中心 公網或中國移動專線 實現數據交換和收發指令。 本范例規定 RS485 數字輸出接口的 流量計或水表 與遠傳 GPRS 通訊模塊接口 方式。 中心機 傳輸網絡 現 場終端 流量計 流量計 . GPRS 遠傳模塊 Internet 互聯網 局域網 服務器 存儲設備 工作站 微機 交換 機 交換機 防火墻 路由器 代理 服務器 域名 服務器 郵件 服務器 無線網 子工作站 交換機 子工作站 專線 PSTN 電信光纖寬帶 線路 數據庫管理結構圖 GPRS 現場終端 (流量計及水表 )遠程實時監測模塊技術指標 1、通訊 接口： RS-485、 RS-232 接口可選。 協議： 透明協議： GPRS現場終端 (流量 計 及 水 表 )遠程實時監測 與 現 場 服 務 器 連 接 時 采 用 。 TCP協議： GPRS現場終端 (流量計及水表 )遠程實時監測 使用 GPRS網絡傳輸數據時使用的傳輸協議 。 數據格式： 1 位起始位， 8 位數據位， 1 位停止位，校驗位可設定。 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。待機電力消耗 0.5W。 4、環境 工作溫度： -20 70 存儲溫度： -30 85 相對濕度： 5% 95%不結露 無腐蝕性氣體，無液體噴濺，無金屬粉塵，無強烈震動，無強烈電磁干擾。 中國移動通信公司提供的 GPRS 網絡能正常運行的場所（ GPRS 方式）。 有手機信號（中國移動） 5、安裝 方式： 導軌安裝 外型尺寸： 121mm 71.5mm 25.5mm 現場終端流量計及水表 遠程實時監測 傳輸 模塊原理與功能 1、 原理方框圖 協議轉換單元 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遠程實時監測 模塊原理方框圖 RS485/RS232轉換電路（可選） 天線 2、功能 自動登陸 GPRS 網絡，自動連接 ； 自動檢測連接狀態 斷線自動重新連接 GPRS 組網方式：公網 現場終端流量計及水表 遠程實時監測 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，旋進壓緊螺絲。 注意：通電后不要插拔端子。 嚴禁在不接天線的情況下通電。 D A T A 8 6G P R S無線數據傳輸 模塊型號： 4、指示燈說明 POWER： CPU 正常運行指示燈，綠色。 LINK： 網絡狀態指示燈，藍色，常亮表示登陸網絡成功， GPRS 現場終 端流量計及水表 遠程實時 監測 模塊通信協議 透明協議： GPRS現場終端 (流量計及水表 遠程實時監測 與現場服務器連接時采用。 TCP協議： GPRS現場終端 (流量計及水表 遠程實時監測 使用 GPRS網絡傳輸數據時使用的傳輸協議。 PC COM 其他傳輸協議 TCPIP 協議 用戶協議 /設參（ MODBUS） PS-GPRS 協議 用戶協議 /設參（ MODBUS） PS-GPRS 協議 用戶協議 /設參（ MODBUS） GPRS 網絡 PC 網絡口 寬帶網 公網 /移動GPRS 專線 CBT-6100 現場服務器 用戶協議 設參（ MODBUS） 方式數據傳輸 GPRS 協議關系圖 COM GPRS 方式數據傳輸協議關系圖表示傳輸過程中各種協議之間的關系和作用。用戶的目的是將用戶協議傳輸到現場服務器。其他協議的使用是為了實現正確傳輸或遵照相關標準。 PS-GPRS 協議的主要目的是在一點對多點的系統中將主機信息正確傳輸到目標子站，而不誤傳輸到其他子站。它的主要作用是： 指明此幀信息要到達的子站； 指明此幀信息是用戶數據，參數設置數據； 指明此幀信息的傳輸方式： GPRS 方式 。 在 GPRS 現場終端 (流量計及水表 遠程實時監測 型與現場服務器之間只傳輸用戶協議本身（也稱透明協議）。用戶協議的選擇由用戶決定，但受以下限制： 必須是異步通信協議，不能使用同步協議； 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協議的傳輸 載體。此協議只在內部使用，用戶不必關心。 4 協議層次 現場終端對中心機通訊接口應滿足選定的傳輸網絡的要求，本規范限定為 GPRS 一種方式。 GPRS 是基于 TCP/IP 方式進行傳輸 。 現場終端 (流量計或水表 )必須設置中心機所在的 IP 以及端口（端口默波特率 為 9600 或可選 ）。 現場終端 (流量計或水表 )與中心 之間采用 TCP/IP 方式進行通信。 根據通信技術的發展，本規范中的協議層次將適時修訂。 5 通訊協議 框架簡介 5.1 應答模式 應答模式分有兩種： 5.1.1 現場終端為主動方 指令由現場終端發起，中心機應答組成。具體步驟如下： 1) 現場終端發送請求指令給中心機； 2) 中心機接到請求指令后，以執行請求的操作結果應答現場終端； 3) 現場終端等待中心機應答，沒有應答按超時處理；收到應答指令完成。 5.1.2 中心機為主動方 指令由中心機發起，現場終端應答組成。具體步驟如下： 1) 中心機發送請求指令給現場終端； 2) 現場終端接到請求指令后，以執行請求的操作結果應答中心機； 3) 中心機等待現場終端應答，沒有應答按超時處理；收到應答指令完成。 5.2 應答過程 通信的過程由現場終端發起，通過周期性的通信保持后，進 入應答模式，此過程由中心機發送指令現場終端回應、現場終端主動自報兩種方式組成。 在現場終端首次啟動后，必須發送通信保持指令上行幀至中心機，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）發送通信保持指令上行幀，期間不接受或發送任何其它的指令。 在收到通信保持指令下行幀后，便可進行其它指令。期間仍然有相對較長周期（ 40 秒）的通信保持指令，以保證現場終端與中心機之間的通信保持。 本過程的兩個周期，在“ 5.4.1 協議基本定義”中詳細說明。 5.3 超時定義 指令發出后，在規定時間內 未收到返回數據或指令執行結果，認為超時，指令執行失敗，結束。 本規范中的超時默認為 4.5 秒，中心機為主動方的指令可由中心機進行另定義處理；現場終端為主動方的指令，可根據實際情況自定。 5.4 通訊協議數據結構 5.4.1 協議基本定義 協議中所有數據之間無分隔符。 上行幀：現場終端往中心機發送的指令。 下行幀：中心機往現場終端發送的指令。 協議一般格式中描述的所有的字段，具體字段以各自具體內容為準。 通信保持指令上行幀屬于現場終端為主動的指令，在尚未收到中心機的通信保持指令下行幀前，時間間隔為 10 秒；在收到中心機通信保持指令下行幀后，時間間隔為 40 秒。 基本協議與附加協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。 數據段中的號碼標識的組成方式為， 138附加協議的終端地址。 下行幀中，附加協議的終端地址可不需要，但必須包含 8 個字節。 所有指令在傳輸的過程中，采用的是字符串格式，是將本協議中所提到的每一字節轉換為相對應的 ASCII 字符，然后組成字符串發送。 我們的優勢 1、目前全國最大 GPS/GPRS、 GSM、 CDMA 產品 OEM 板開發生產商。 2、 M32.GPRS/GSM雙模通訊工業級模塊，工作穩定。 3、美國高速低功耗 16位工業級 單片機。 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 產權的是產品售后服務的可靠保障。 6、 獨有緊湊性小巧設計。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、 獨特的電子圍欄、預 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 監控一體化平臺 11、己擁有長達 6 年、大量各行業客戶。 六：公司簡介產品研制概況 GPS/GPRS/GSM/CDMA 全球衛星定位 防盜反劫 系統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，共參與項目研制的專業開發工程技術人員 11人。 項目由一批 GPS、 GIS、遠程通訊、計算機等專業人才組成了技術開發和服務隊伍（博士生 2名，研究生 2 名，本科生 9 名及專科生若干名），堅持以人為本的管理思想，尊重科學、尊重人才。將現代規 范的管理制度和優秀科技人才的勤奮進取精神結合起來，發揮個人的聰明才智和團隊協作精神，開發出技術先進、功能完善、實用性強的優秀產品 。 相繼研制和生產了陸用、海陸二用、氣象等 GPS 接收機，承擔軍方特殊要求的“ GPS/GPRS 車輛行駛 、 集裝箱 監控系統”已成功的通過軍隊的野戰運輸需求并以正常運行四年之久，并得到了軍隊領導和使用部門的好評。 GPS/GPRS/GSM/CDMA 車載定位設備 我們研發的 GPS/GPRS/GSM/CDMA 全球衛星定位車輛指揮、管理、調度監控系統率先成功應用于公安、安全生產管理 、長途客運、出租車、物流、公交等系統，并于 2003 年 3 月 25 日通過了公安部警用產品檢測中心鑒定。 GPRS 無線采集傳輸設備 GPS 自導航設備 此外，還開發研制了郵政運輸、水上船只救助、交警值勤監督、銀行監察監控、運鈔車監控、工商巡檢、電力搶修、物流配送、城