GPRS技术在卫星发射机监控中的应用 .docx

精品名师归纳总结嘉复欣 GPRS 技术在卫星发射机监控中的应用一背景某从事卫星通讯服务的公司要通过北京昆仑通态MCGS组态软件组建一个以一 （主站）对多（从站）模式的远程监控网络，用于监控各卫星发射机工作情形。各发射机信号通过康拓板卡采集，使用研华工控机作为从站，软件接受MCGS通用版（嵌入版），一台有固定IP 的服务器作为主站，软件接受MCGS网络版。从站用嘉复欣GF-2000W无线 GPRSModem拨号通过 GPRS网络和连接在 Internet上的主站通讯并传输数据。如上图所示，从站可以随时通过MCGS和嘉复欣 GF-2000W无线 GPRSModem拨号上网与主站建立起用于传输数据的TCP/IP 链接，将自己检测到的实时数据或历史数据传送到主站，主站也可以通过此 TCP/IP 链接发送命令修改从站上MCGS变量的值，以达到对现场设备进行简 单把握的作用。对于 GPRS网络、互联网、 TCP/IP 链接在数据通讯过程中显现的TCP/IP 链接中断， 通讯超时， 网络连接中断等反常情形MCGS软件中的驱动程序都进行了相应的处理。 使被反常中断的数据通讯能自动复原到正常通讯状况。二 GPRS简介GPRS是通用分组无线业务 General Packet Radio Service的英文简称，是在现有GSM系统上进展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户供应分组形式的数据业务。GPRS接受与 GSM同样的无线调制规范、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规章以及同样的TDMA帧结构， 这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相像。因此，现有的基站子系统BSS 从一开头就可供应全面的GPRS掩盖。GPRS答应用户在端到端分组转移模式下发送和可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而供应了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于有时的大数据量传输。 GPRS理论带宽可达 171.2Kb/s ，实际应用带宽大约在1070Kb/s ，在此信道上供应 TCP/IP连接，可以用于 INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS是一种新的移动 数据通信业务， 在移动用户和数据网络之间供应一种连接，给移动用户供应高速无线IP 。GPRS 接受分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达 160Kbps。使用 GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永久在线且按流量计费，快速降低了服务成本。 GPRS移动数据传输系统有很大的应用范畴，几乎全部中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配电网络自动化、自来水、煤气管道自动化、 商业 POS机、INTERNET 接入、 个人信息、 股票信息、 金融、 交通、 公安等。三技术方案选择经过比较分析，选择中国移动的GPRS系统作为卫星发射机监控系统的 数据通信平台。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，掩盖范畴不断扩大，已成为成熟、稳固、 牢靠的通信网络， 特别是中国移动新推出的GPRS数据业务。 GSM/GPRS系统可供应广域的无线 IP 连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建卫星发射机监控系统，实现管网监控点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装便利、爱惜简洁。GPRS无线监控系统具备如下特点：1、良好的实时响应与处理才能。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，系统能够同时实 时收取、处理多个 / 全部监测点的各种数据，无需轮巡就可以同步监测点的时钟可很好的中意系统对数据采集和传输实时性的要求。2、远程仪器设备把握：由于接受GPRS双向传输系统，监控中心可以反向实现对仪器设备的时间校正、状态报告、开关以及其他监测、把握等功能。3、建设成本低：可充分利用现有GSM网络，设备安装即接通，而接受超短波通信时需要充分考虑现场环境，仍需要配备天线铁架等附属设备。4、安装调试简洁，建设周期短：利用现有成熟GSM网络，系统投入运行时基本不需要调试，安装简捷。接受超短波通信时安装调试工作量大，要先进行现场信号测试，天线铁架架设，天线方向角度调试等 工作。四系统特点1、掩盖范畴广。构建卫星发射机监控系统要求数据通信掩盖范畴广，扩容无限制，接入的点无限制，能中意山区、乡镇和跨的区的接入需求。由于管网监控点数量众多，管网监控点分布在大范畴位于偏僻的区，而且的理位置分散。接受超短波通讯方式，掩盖范畴只有30 多公里。而接受 GPRS方式，理论上在无线GSM/GPRS网络的掩盖范畴之内，都可以实现监控。2、数据传输速率高。 GPRS网络传送速率理论上可达171.2kbit/s，实际应用时数据传输速率在40Kbps 左右，而目前一般的超短波数传电台传送速率多为 2.4kbit/s或更低。3、系统的传输容量大。监控中心站要和每一个管网监控点实现实时连接。由于管网监控点数量众多，系统要求能中意突发性数据传输的需要，而GPRS 技术能很好的中意传输突发性数据的需要。4、通信费用低。由于GPRS接受包月计费的 方式，运营爱惜成本低， 月通信费用将在200 元之内。五。设备简介嘉复欣 GF-2000W 无线 GPRSModem介绍设备型号： GF-2000W（外置无线调制解调器）生产厂商：北京 嘉复欣科技有限公司相关资料： GF-2000W硬件接口手册、产品使用说明书、用户指南、mc39i_atc_v0102.pdf（ AT 指令说明）系统接受 GAREFOW系L 列 GPRS无线透亮数据传输可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结终端。产品基于中国移动的GPRS网络，具有高性能、高牢靠及抗干扰才能强等特点，供应规范 232 数据口可直接与运算机、RTU、PLC、GPS接收机、数码相机、数据终端等连接，传输速率达 171Kbps，具有远程诊断、 测试、监管功能， 中意各行业调度或把握中心与众多远端站之间的数据采集和把握。1、支持 900 1800 1900MHz三频 GSM/GPR。S2、接口： RS232、RS485、RS422。3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率 40Kbps。4、支持Windows95/98/200/XP 、LINUX 操作系统。5、支持透亮数据传输与协议转换。6、支持 VPN安全功能。7、安装灵敏、使用便利、牢靠。MCGS组态软件北京昆仑通态自动化软件科技有限公司是国内知名的一家高科技企业，公司主要从事专业自动化软件的开发，应用系统的集成，并向用户供应从硬件到软件的总体设计技术方案。产品遍布石油、化工、冶金、矿山、运输、机械、食品等几十个行业，并应用于全国乃至世界的众多工业控制现场。六 GF-2000W GPRS使用A、GF-2000WGPRSModem安装过程中的留意事项：在安装 GF-2000W GPRS Modem的过程中要留意，除非使用西门子（MC35）专用通讯串口线， 否就最好能将GPRS的串口线直接与 PC串口相连，这样才能保证GF-2000W GPRS Modem能够 获得足够的信号强度， 保证拨号成功。B、GF-2000WGPRSModem的上网设置过程：1， 安装 GF-2000WGPRSModem按以下次序对GF-2000WGPRSModem进行设置把握面板 > 电话和调制解调器选项>调制解调器 >选择添加 >不检测调制解调器 >规范 19200bps 调制解调器 >选定安装到哪个串口2， 设置 19200 调制解调器假设 19200 调制解调器被安装到 COM1把握面板 >电话和调制解调器选项>调制解调器 >属性 >常规 >串口 1 >最高速率 （ 57600） >高级 >额外的初始化命令：在额外的初始化命令一栏中填写： AT+CGDCONT，=1ip ， CMNET可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最终： 在设置完成后进入把握面板 >电话和调制解调器选项>调制解调器 >属性>诊断 >查询调制解调器按上面步骤可以查询GF-2000W GPRS Modem是否正确安装。3， 建立拨号连接新建连接 >拨号到专用网络 >规范 19200 调制解调器 >区号置空，电话号码填：*99*1#4， 设置拨号连接网络属性拨号连接 >属性 >网络服务器类型选择 PPP连接只选用 TCP/IP 协议尝试登陆网络：在设置完毕之后可以试一下登陆网络，双击刚才新建的拨号网络，置空用户名和密码， 进行拨号， PPP服务器会检测用户名和密码，通过检测后将注册您的运算 机，过后拨号网络的图标会显现在WINDOW任S 务栏右下角。C、服务器 / 客户端模式的通讯试验（ add by xp ）试验环境： 硬件：服务器：一般pc一般 Modem，拨号上网。客户端：一般pc GPRS Mode，m 拨号上 GPRS网络。软件：MCGS通用版：通用 TCPIP父设备网络数据同步CE服务器：通过 Modem拨号或通过其他方式连接在Internet上， 具有固定 IP 的址。 在客户端软件中设置服务器的IP 的址， 通过 Internet与服务器建立连接。客户端：在本试验中指连接了GF-2000W GPRS Modem的运算机或设备。 通过上述步骤安装了GF-2000W GPRS Mode，m 并拨上 Internet后就具备了实现数据上传（下 传）的通讯链路条件。服务器端设置留意事项：1、 假如服务器端仍存在其他网络（如：局域网）连接，最好将其断开。2、 通过把握台命令“ ipconfig”可以查看服务 器端支配到的IP 的址。客户端设置留意事项：1、 最终断开其他连接2、 通过ping 命令测试网络连接状况。由于通过GPRS网络速度比较慢，需要加大ping 命令的超时时间。具体如下：“ pingIP 的址 w 超时时间”。一般超时时间可以设置为2000（ ms），通过返回的平均通讯时间判定在MCGS中设置的最小采集周期。 如平均返回时间为1200ms，就设置最小采集周期为2000ms 比较合适。D、测试中的其他问题：1、 设备测试：由可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结于设备测试端的 TimeOut 时间比较短，在测试时发觉，客户端设备测试发送成功，但是在服务器端没有数据接收到，偶然显现同时收到多个发送数据包的情形。只要确定可以 ping 通网络，可以进入运行环境进行数据同步。 2、 第一次同步时间比较长。 一般情形下 （特别是设置的采集周期比较短的时候），网络数据同步成功的建立起第一次通讯需要的时间比较长，往往需要 20 秒左右。当连接建立起来之后，数据同步可以依据设定的采集周期更新数据。所以， 在刚刚建立连接的时候需要耐心等待一段时间。 3、 通讯数据量的影响 通讯的数据量和通讯周期有比较亲热的关系。假如只有一个数据，可以在 1500ms（ ping 命令的平均返回时间为 1200ms）同步数据，而且能够在一两个周期内建立起通讯连接。假如有 10个数据同步，一般周期需要设置在2500ms 以上，并且建立时间比较长（20s）。4、 关于固定 IP通过 GPRS网路传输数据，服务器端必需要有固定IP 的址。在实际的现场应用中，需要通过电信部门申请一个固定IP 的址，每一个客户端需要将该IP 的址固化在连接的GPRS Modem中，当客户端上电之后自动依据固化的IP 的址拨通 GPRS网络，在网络上查找到服务器。在进行调试试验时，通过Modem拨号获得的只是一个暂时的IP 的址，当再次拨号上网后，该的址会重新支配，在应用中需要和用户讲清楚。试验时，服务器端和客户 端设置如图：七结论 接受 GPRS构建卫星发射机监控系统系统，对于用户来说，由于通信费用较低，享受到了实惠。另外，由于接入设备可以移动，当管网监控点搬迁时设备可随之迁移并可连续使用，可以爱惜用户原有投资，适合于卫星发射机监控工作的特点，能很好的中意卫星发射机监控的需求，而且，做为网络运营商的移动通信公司也将因此获得业务稳固的集团用户，随着用户数量的增加，移动通信公司的营收也随之增加，调动了运营商的积极性，符可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合网络建设和网络应用同步进展的要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载