第一部分 GPRS網絡簡介
      GPRS是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業務，它是以數據流量計費、或大數據的包月包年計費。覆蓋範圍廣泛、數據傳輸速度更快。GPRS的推出
，為行業和企業用戶開展無線數據傳輸提供了基礎設施平台，為推動移動辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公
，不受地域製約等優點。GPRS的出現為企業和行業用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。
      GPRS通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)更(geng)適(shi)合(he)於(yu)各(ge)類(lei)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)業(ye)務(wu)，目(mu)前(qian)城(cheng)市(shi)供(gong)水(shui)管(guan)網(wang)係(xi)統(tong)與(yu)各(ge)采(cai)用(yong)有(you)線(xian)交(jiao)互(hu)傳(chuan)輸(shu)或(huo)電(dian)台(tai)方(fang)式(shi)
，甚(shen)至(zhi)有(you)些(xie)偏(pian)遠(yuan)井(jing)道(dao)要(yao)有(you)線(xian)網(wang)絡(luo)接(jie)入(ru)成(cheng)了(le)不(bu)可(ke)能(neng)。月(yue)租(zu)費(fei)太(tai)高(gao)，用(yong)電(dian)話(hua)線(xian)傳(chuan)送(song)數(shu)據(ju)按(an)時(shi)間(jian)計(ji)費(fei)，帶(dai)來(lai)諸(zhu)多(duo)不(bu)便(bian)，費(fei)用(yong)也(ye)不(bu)便(bian)宜(yi)。
GPRS網絡優點
      1
、覆蓋範圍。構建城市供水管網係統要求數據通信覆蓋範圍廣，擴容無限製，接入地點無限製，能滿足城區、鄉(xiang)鎮(zhen)和(he)跨(kua)地(di)區(qu)的(de)接(jie)入(ru)需(xu)求(qiu)。由(you)於(yu)管(guan)網(wang)檢(jian)測(ce)點(dian)數(shu)量(liang)眾(zhong)多(duo)，分(fen)布(bu)在(zai)地(di)區(qu)的(de)各(ge)個(ge)角(jiao)落(luo)

，而(er)且(qie)地(di)理(li)位(wei)置(zhi)分(fen)散(san)。另(ling)外(wai)
，還(hai)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)今(jin)後(hou)係(xi)統(tong)擴(kuo)充(chong)的(de)可(ke)能(neng)，必(bi)須(xu)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing)。由(you)於(yu)目(mu)前(qian)GPRS已覆蓋省內絕大部分地區，能夠滿足城市供水管網係統對覆蓋範圍的要求。
      2
、數據傳輸速率高。目前GPRS實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足供水管網係統數據傳輸速率的需求。
      3、xitongdechuanshurongliangda。chengshigongshuiguanwangxitongyaohemeiyigejiancedianshixianshishilianjie。youyujiancedianshuliangzhongduo，xitongyaoqiunengmanzutufaxingshujuchuanshudexuyao，erGPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。
      4、通(tong)信(xin)費(fei)用(yong)控(kong)製(zhi)靈(ling)活(huo)。采(cai)用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)有(you)線(xian)方(fang)式(shi)建(jian)立(li)供(gong)水(shui)管(guan)網(wang)係(xi)統(tong)，必(bi)須(xu)租(zu)用(yong)專(zhuan)線(xian)或(huo)電(dian)話(hua)線(xian)進(jin)行(xing)連(lian)接(jie)。由(you)於(yu)管(guan)網(wang)監(jian)測(ce)點(dian)必(bi)須(xu)與(yu)中(zhong)心(xin)隨(sui)時(shi)保(bao)持(chi)連(lian)線(xian)狀(zhuang)態(tai)，而(er)每(mei)次(ci)數(shu)據(ju)發(fa)送(song)的(de)數(shu)據(ju)量(liang)很(hen)小(xiao)，線(xian)路(lu)資(zi)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)很(hen)低(di)，平(ping)均(jun)每(mei)一(yi)個(ge)監(jian)測(ce)點(dian)每(mei)月(yue)的(de)線(xian)路(lu)費(fei)用(yong)為(wei)800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由於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
，如果數據量很大的情況下也可按包月或包年計費。
      5
、良好的實時響應與處理能力。與短消息服務比較，由於GPRS具有實時在線特性，係統無時延
，可很好的滿足係統對數據采集和傳輸實時性的要求。
第二部分 概述
      隨著我國經濟的發展
、城市規模的擴大和現代化程度的不斷提高

，城市的供水管網係統也越來越龐大，且許多供水管線的填埋情況複雜、資料不清，有些管線甚至僅憑當時施工工人的記憶去尋找
，造成諸多設計上的失誤和施工中的事故。
      采用人工方法，借助圖紙
、geleikapianlaiguanlichengshigongshuiguanwangxitong，yiyuelaiyuenanyimanzushijixuyao。suoyishixianduigongshuiguanwangguanlixitongdexuqiushixiangdangpoqiede。yeneizhongduoyoushizhishiyidachenggongshi：使用計算機，借助無線網絡係統技術來進行供水管網的管理


、管網設計及數據采集，已是勢在必行。
      基於GPRS網絡平台的無線數據技術自2002年在中國正式商用以來，以“實時在線
、按流量計費
、覆蓋率廣”等優勢在各行業取得廣泛應用，隨著信息化的發展，DTU已經完全取代了以往的各種有線接入。而以往的有線連接必須依賴於網絡布線
、固定電話線路，對於發展移動性的服務、增設新的服務網點
、增zeng設she臨lin時shi性xing的de窗chuang口kou常chang會hui受shou到dao有you線xian連lian接jie的de困kun擾rao。同tong時shi布bu線xian還hai需xu要yao昂ang貴gui的de費fei用yong和he鋪pu設she時shi間jian，對dui已yi有you的de網wang絡luo也ye會hui有you影ying響xiang，所suo以yi有you線xian連lian接jie已yi經jing嚴yan重zhong限xian製zhi了le目mu前qian各ge種zhong信xin息xi化hua應ying用yong的de主zhu要yao原yuan因yin。
GPRS與其它通迅方式綜合比較表：

第三部分 產品介紹
      F2103 GPRS DTU采用高性能嵌入式處理器，以實時操作係統為軟件支撐平台
，內嵌自主知識產權的TCP/IPxieyizhan。weiyonghutigonggaosu，wendingkekao
，shujuzhongduanyongyuanzaixian
，duozhongxieyizhuanhuandexunizhuanyongwangluo。zhenduiwangluoliuliangkongzhideyonghu，chanpinzhichiyuyin，duanxin
，shujuchufashangxianyijichaoshizidongduanxiandegongneng。tongshiyezhichishuangshujuzhongxinbeifen
，yijiduoshujuzhongxintongbujieshoushujudenggongneng。gongsichanpinyiguangfanyingyongyujinrong，shuili，huanbao，dianli

，youzheng，qixiangdengxingye。
1
、無線參數
1、支持EGSM900/GSM1800無線網絡
2、GPRS multi-slot class 10
3

、編碼方案：CS1~CS4
4、符合SMG31bis技術規範
5
、Compliant to GSM phase 2/2+
6
、支持數據和短信功能
2
、硬件係統
1、高性能RISC 嵌入式處理器

，主頻100M
，512K FLASH。
2、接口：
同時支持RS232/RS485串口。串口速率110~230400bits/s。
指示燈：具有電源

、通信及在線指示燈。
天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。
SIM卡接口：3V/1.8V標準的推杆式用戶卡接口。
電源接口：標準的3芯火車頭電源插座。
3、供電：
外接電源：DC 12V 500mA
寬電壓供電：DC 5-35V
通信電流：<250mA (12V)
4、無線模塊
采用高性能工業級GPRS無線模塊
5、尺寸
外形尺寸：91x58.5x22 mm（不包括天線及固定件）
6、其他參數:
工作環境溫度-25~+65ºC
儲存溫度 -40~+85ºC
相對濕度 95%(無凝結)
3、軟件功能
1. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥
，確保設備永遠在線。
2. 支持RSA，RC4加密算法
3. 支持虛擬數據專用網（APN）
4. 透明數據傳輸與協議轉換，支持多種工作模式
5. 支持數據中心動態域名和IP地址訪問
6. 支持雙數據中心備份
7. 支持多數據中心
8. 支持短信

、語音

、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
9. 支持短消息備份及告警。
10. 多重軟硬件看門狗
11. 數據包傳輸狀態報告。
12. 標準的AT命令界麵
13. 可以用做普通撥號MODEM
14. 支持telnet功能。
15. 支持遠程配置
，遠程控製
16. 通過串口軟件升級
17. 同時支持LINUX和WINDOWS操作係統
18.

第三部分 供水管網係統組成
一、係統組成結構及功能要求
      供水管網遠程測控調度係統結構圖

      如上圖所示供水管網遠程測控調度係統由調度中心、無線GPRS 網絡
、遠程終端單元（RTU）幾個部分組成：  

遠程終端單元（RTU）

      遠程終端單元RTU 分散的分布在供水管網的遙測點上，主要由F2103 GPRS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
，進行數據采集、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，為壁掛式，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（如井下無條件具備220V電壓，可考慮蓄電池
、鋰電池等能滿足終端產品電壓需求的供電裝置），信號輸入輸出接線端子，設置交流進線空氣開關
，如有條件可配備一220V 交流電插座（檢修時方便使用）
PLC：使用西門子、三菱、歐姆龍等知名品牌
提供4 路4-20mA 模擬輸入
、6 路開關量輸入、4 路開關量輸出，無需監控中心控製，可自行進行測量，並保存累積數據係統

；
具有實時時鍾功能（可通過監控中心設定校準），采集到的數據以時間為順序

，以5分鍾/每次的密度
，能在RTU 端存儲一天的曆史數據，程序、參數、曆史數據具有掉電保護功能
；
定時上報：把從儀表采集到的數據，以定時（整5 分鍾報一次）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，將實時時刻或曆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；
當係統上電複位，或係統運行、通信發生異常死機複位（看門狗複位）時，係統根 據複位類型不同進行複位處理，保證係統正常工作。
可為一次儀表（兩線製
，三線製）提供24V 電源
，具有一次表供電功能。
F2103 GPRS模塊：其核心使用SIMEMS MC39I無線模塊，內嵌TCP/IP協議，支持900/1800 MHz係統
，提供RS-232或RS-485自選接口，支持各種非TCP/IPzhongduanshebeishujudetoumingchuanshu，keshangdianjizidongbohaoshangwang，yizhizaixian，zijiancejiabohaoxianxiang，diaoxiankezidongzhongbo。daizizhukaifadezhukongdianluheyingjiankanmengou，baozhengdianludekekaogongzuo，bingkegenjuyonghuxuyaojinxingyuanchengzaixianweihu。
（可選的備用冗餘功能）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模塊隻與調度中心主中心（主IP地址）聯係，當主IP地址聯係不上時，RTU端的GPRS模塊能自動與備用IP地址聯係，切換到備用係統進行工作，當主IP地址係統恢複正常，關閉備用IP地址係統時，能恢複到主IP地址係統進行工作（最多可以和5個中心同時通信）。
通信工作原理：

• 首先對DTU進行設置，設置要連接的中心IP和端口及其它必要性的設置，設置好之後PLC通過RS232或RS485接口和DTU相連，DTU上電之後根據事先設置好的中心IP和端口進行連接，成功連接到中心軟件後即可雙向傳輸數據。

• 終端流量傳感器、水壓傳感器工作時所產生的數據通過串口往無線模塊串口送
  ， 無線模塊檢測到串口的數據後最終數據信息發送到中心去

調度中心

• 客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。

• 為客戶分配專用的APN
  ，普通用戶不得申請該APN。用於GPRS專網的SIM卡才能進入專網APN
  ，防止其他非法用戶的進入。

• 用戶在內部建立RADIUS服務器
  ，作為內部用戶接入的遠程認證服務器（或在APN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。隻有通過認證的用戶才允許接入，用以保證用戶內部安全。

• 用戶在內部建立DHCP服務器（或在APN路由器內
  ，啟用DHCP功能），為通過認證的用戶分配用戶內部地址。

• 移動終端和服務器平台之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。

調度中心功能