北京清華華環(huán)電子股份有限公司
GPRS（General Packet Radio Service）是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的一種新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶(hù)可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線(xiàn)信道，同一個(gè)無(wú)線(xiàn)信道又可以由多個(gè)用戶(hù)共享，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，提供了一種高效、低成本的無(wú)線(xiàn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)。GPRS 理論帶寬可達(dá)171.2Kb/s，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在10~70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 連接，特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。
幾乎所有中低速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)都可以利用GPRS 移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如城市配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、自來(lái)水、煤氣管道自動(dòng)化、商業(yè)POS 機(jī)、INTERNET 接入、個(gè)人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
從用戶(hù)角度而言，專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)包含兩個(gè)方面的成本，即初始建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本。GPRS提供了全國(guó)范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，免除了用戶(hù)自建網(wǎng)絡(luò)的需求，對(duì)終端設(shè)備數(shù)量大、范圍廣的各類(lèi)應(yīng)用，可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本。另一方面，GPRS技術(shù)基于數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶(hù)永遠(yuǎn)在線(xiàn)且按流量或包月制計(jì)費(fèi)，與專(zhuān)線(xiàn)租用等方式相比，運(yùn)行成本很低。
例如SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）即“監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”，該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于供水、供電、燃?xì)狻⒂吞锏刃袠I(yè)，主要功能是完成數(shù)據(jù)的采集、控制和遠(yuǎn)程傳輸，必須建立連接所有監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。SCADA系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)通信可簡(jiǎn)單分為有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩大類(lèi)，其中有線(xiàn)通信主要包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信電話(huà)線(xiàn)、X.25、DDN、ADSL等，而無(wú)線(xiàn)則包括超短波通信、擴(kuò)頻通信、衛(wèi)星通信等。在這些行業(yè)，由于各管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實(shí)際，向電信部門(mén)租用專(zhuān)用電話(huà)線(xiàn)又要申請(qǐng)很多電話(huà)線(xiàn)，而且有些監(jiān)控點(diǎn)線(xiàn)路難以到達(dá)，況且采用電話(huà)線(xiàn)路時(shí)需要等待漫長(zhǎng)的電話(huà)撥號(hào)過(guò)程，速度慢，計(jì)時(shí)收費(fèi)，運(yùn)營(yíng)成本較高；無(wú)線(xiàn)通信方式主要包括：超短波（230MHz）無(wú)線(xiàn)數(shù)傳、擴(kuò)頻、衛(wèi)星通信、GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)等，其中衛(wèi)星通信由于通信費(fèi)用昂貴，只在一些特殊的領(lǐng)域下使用，未得以普及；而擴(kuò)頻通信技術(shù)雖然速率高，但只能在視距范圍內(nèi)傳輸，應(yīng)用也受到限制，所以，目前國(guó)內(nèi)SCADA系統(tǒng)較多采用230MHz頻段的數(shù)傳電臺(tái)作為傳輸信道，但由于系統(tǒng)工作于230MHz且多采用普通間接調(diào)制的數(shù)傳電臺(tái)，這就造成系統(tǒng)易受外界干擾、通信速率低、誤碼率高、數(shù)據(jù)傳送量不大、信號(hào)覆蓋范圍小等不足，且采用這種方式需申請(qǐng)占用頻率資源，這在許多地區(qū)難以做到。而GPRS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)電信部門(mén)的多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，為SCADA系統(tǒng)提供了快速、廉價(jià)的數(shù)據(jù)傳輸最佳解決方案。
在剛剛建成的西氣東輸上海站工程中，建設(shè)方采用GPRS構(gòu)建天然氣泵站的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)站參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以及天然氣泄露濃度報(bào)警，火災(zāi)報(bào)警及消防泵的自動(dòng)啟動(dòng)等功能。利用GPRS組網(wǎng)，建設(shè)速度快，傳輸質(zhì)量高，滿(mǎn)足了工期緊，質(zhì)量高的要求，且建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)成本都大大低于其他方案，收到了很好的效果。西氣東輸工程采用了澳大利亞的MITS MOSAIC SCADA系統(tǒng)，選配北京清華華環(huán)電子股份有限公司研制的 H16GM無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接入終端設(shè)備，可以通過(guò)INTERNET對(duì)分布在跨越多個(gè)省市范圍的天然氣線(xiàn)路沿途泵站實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控。
H16GM設(shè)備可應(yīng)用于GSM900MHz和1800MHz兩種網(wǎng)絡(luò)中，具有GPRS無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸能力，借助公用GPRS網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)位于Internet網(wǎng)絡(luò)中的控制中心站點(diǎn)與連接到H16GM設(shè)備上的數(shù)據(jù)終端之間的數(shù)據(jù)傳送。高速的網(wǎng)絡(luò)連接功能、數(shù)據(jù)透明傳輸、快速的錯(cuò)誤恢復(fù)能力和豐富的設(shè)備管理能力，是清華華環(huán)H16GM設(shè)備的突出特點(diǎn)。在建設(shè)方評(píng)估試用的眾多類(lèi)似產(chǎn)品中， H16GM是唯一滿(mǎn)足實(shí)用要求的產(chǎn)品。
該設(shè)備主要功能特點(diǎn)如下：
具有GPRS無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，通過(guò)撥入公用GPRS網(wǎng)絡(luò)使用Internet連接；
支持雙頻GSM/GPRS
符合ETSI GSM Phase 2+標(biāo)準(zhǔn)
提供DCE（RS232）數(shù)據(jù)與TCP數(shù)據(jù)之間的適配傳輸；
提供高速的網(wǎng)絡(luò)連接功能；
自動(dòng)維護(hù)TCP連接和撥號(hào)連接，具有快速的錯(cuò)誤恢復(fù)能力；
提供必要的設(shè)備管理功能；
支持設(shè)備軟件的遠(yuǎn)程升級(jí)。
H16GM內(nèi)置TCP/IP協(xié)議，對(duì)下提供RS-232接口，提供數(shù)據(jù)全透明傳輸功能。
各采集子站的現(xiàn)場(chǎng)儀表通過(guò)RS-232通訊口與H16GM連接，服務(wù)器一般通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)接入 INTERNET，并需申請(qǐng)固定IP地址。
為保證連接的可靠性，H16GM特別設(shè)計(jì)了TCP連接和撥號(hào)連接的自動(dòng)維護(hù)功能，設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接情況，具有快速的錯(cuò)誤恢復(fù)能力。
西氣東輸工程實(shí)例表明，無(wú)論從建設(shè)周期、建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，還是系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和技術(shù)的先進(jìn)性而言，GPRS 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接入終端在分散的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用領(lǐng)域具有十分突出的優(yōu)越性，在分布范圍較廣，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)多，實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合，GPRS 無(wú)限數(shù)據(jù)接入是一種理想的通訊方式。
