引言
GPRS(general packet radio service)是通用分組無線業(yè)務的簡稱,，該技術建立在GSM網(wǎng)絡的基礎上,，被稱為2.5 代移動通信技術，它將無線通信與Internet 緊密結合
基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過中國移動的GPRS無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)提供的廣域無線IP接入方式,，將工業(yè)和民用的數(shù)據(jù)信息實時傳遞到的互聯(lián)網(wǎng)上的集中數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理中心,，以實現(xiàn)對遠端數(shù)據(jù)的采集、傳遞、和對被監(jiān)測設備的統(tǒng)一管理和控制
目前,，遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常有兩種形式：通過有線網(wǎng)絡發(fā)送信息的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和通過GPRS 無線方式直接發(fā)送信息的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過電話線有線網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù),，由于每次撥號都需要等待，速度慢,，而且費用也較高同時,，由于各監(jiān)控點分布范圍廣、數(shù)量多,、距離遠,，有些點還地處偏僻，有些采集點有線線路難以到達,，采用這種形式已經(jīng)無法滿足系統(tǒng)實時性的要求,；GPRS具有速度快、使用費用低等特點,，其傳輸速度可達171.2kb/s與有線通信方式相比,，采用GPRS無線通信方式具有組網(wǎng)靈活、擴展容易,、運行費用低,，維護簡單、性價比高等優(yōu)點
由于GPRS更適合應用在小數(shù)據(jù)量,、高實時性要求的場合,，利用GPRS網(wǎng)絡提供的簡單高效的通信傳輸手段和廣域無線IP接入平臺可以構建幾乎所有中低速率的遠程數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務目前GPRS技術在遠程數(shù)據(jù)采集方面已經(jīng)得到了廣泛的運用如：銀行、電信,、郵政儲蓄所營業(yè)網(wǎng)點聯(lián)網(wǎng),；電力、煤氣,、自來水遠程集中抄表系統(tǒng),；地質災害、氣象,、水文,、環(huán)保信息采集和報警；移動POS機,、稅控POS機,、自助終端、ATM聯(lián)網(wǎng),；公安,、110、消防,、公交車,、銀行運鈔車輛指揮調度系統(tǒng)；公安身份證移動認證、交通稽查,、智能交通系統(tǒng)、交通流量監(jiān)測,；福利彩票,、體育彩票、足球彩票無線投注系統(tǒng),；城市配電網(wǎng)自動化調度系統(tǒng)等等
本文主要研究基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過各種終端將現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)利用GPRS網(wǎng)絡和Internet網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫服務器該系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),，GPRS數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡和監(jiān)控中心三部分組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示
基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的詳細系統(tǒng)結構圖如圖2所示
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由應用終端(如：傳感器)和采集器兩部分組成可采集的數(shù)據(jù)有很多種,，由該系統(tǒng)的應用場合決定數(shù)據(jù)采集后,，在與服務中心通訊前存儲在終端子系統(tǒng)中采集器可通過RS232串口與集中器(GPRS DTU)相連
集中器是GPRS數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡中很重要的一個部分，它是GPRS數(shù)據(jù)傳輸裝置,，即GPRS DTU通訊模塊它是遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的中心管理和控制設備,，負責定時讀取采集器數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的命令傳送,、數(shù)據(jù)通訊,、網(wǎng)絡管理等功能各種采集數(shù)據(jù)首先利用RS485接口(通過雙絞線)連接到位于各采集點的集中器，集中器再通過RS232/RS485接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連通過GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進行處理,、協(xié)議封裝后發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡,，通過GPRS網(wǎng)絡傳送至數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)各采集點數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實時在線連接集中器也可通過RS485接口直接連接到各采集器上,，既可支持單個采集器,，也可以同時支持多個采集器，實現(xiàn)對各采集器采集到的數(shù)據(jù)進行存儲,、預處理,，并將采集到的數(shù)據(jù)實時傳送到中心；同時,，集中器還可將中心發(fā)送的遙控指令傳給控制模塊,，對集中器進行控制操作
監(jiān)控中心由局域網(wǎng)構成，包括前置處理機,、數(shù)據(jù)庫服務器,、工作站(中心計算機)及相應的應用管理軟件等工作站既可以實時接收從采集器傳來的數(shù)據(jù)，也可以將命令以及對遠端采集器,、集中器的設置參數(shù)等傳到采集器和集中器,，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程讀取和采集器、集中器工作參數(shù)的遠程設置數(shù)據(jù)庫服務器存儲采集數(shù)據(jù)
基于GPRS的水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
目前,，基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)得到了很廣泛的應用,，為人們的生產(chǎn)生活提供了巨大的便利，在諸多的應用中，比較典型的應用包括基于GPRS的水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是采用通訊遙測和計算機控制等技術手段,，自動進行雨量,、水位、流量等各種水文參數(shù)的實時采集和傳輸處理的系統(tǒng)該系統(tǒng)常常需要對眾多的水位點進行實時監(jiān)測,，大部分監(jiān)測數(shù)據(jù)需要實時發(fā)送到管理中心的后端服務器進行處理水文遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是為地區(qū)防汛抗旱提供決策支持服務的重要基礎設施,，因此建設基于GPRS的水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是必要而不可或缺的
在基于GPRS的水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，主要使用的應用終端是傳感器由于水文數(shù)據(jù)有很多種,，水位,、降雨量、流量,、蒸發(fā)量等根據(jù)采集的數(shù)據(jù)類型不同,，傳感器分為水位傳感器和雨量傳感器等傳感器將水文監(jiān)測數(shù)據(jù)轉換成脈沖，采集器采集脈沖,，數(shù)據(jù)采集后,，在與服務中心通訊前存儲在終端子系統(tǒng)中
在基于GPRS的水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，主要有兩處重要的數(shù)據(jù)傳遞過程：工作站和集中器的連接建立過程和采集器傳送數(shù)據(jù)給集中器的過程整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是在這兩個重要的數(shù)據(jù)傳遞以及GPRS網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳遞的基礎上進行的,，其中GPRS數(shù)據(jù)傳遞是整個系統(tǒng)中最基礎最重要的數(shù)據(jù)傳遞過程,，GPRS網(wǎng)絡是整個系統(tǒng)中必不可少的重要組成部分
工作站和集中器的連接建立過程為：工作站按照數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，以一定的數(shù)據(jù)傳輸幀格式把帶有公網(wǎng)IP地址和工作站端口號的指令,，通過Internet和GPRS網(wǎng)絡,，傳送給集中器集中器收到指令后，返回給工作站一個帶有SIM卡號的指令中心站收到指令后,，確認本機存儲的SIM卡號與接收到的SIM卡號是否一致,，如果一致則建立連接成功此后集中器可以正常向工作站發(fā)送數(shù)據(jù)，工作站也能發(fā)送各種命令控制集中器和采集器如果工作站在一定時間內(nèi)不向集中器發(fā)送數(shù)據(jù),，那么集中器就會自動斷開與工作站的連接,，該時間可以自由設定
采集器傳送數(shù)據(jù)給集中器的過程為：采集器自動地通過串口，按照用戶預先設定的采集間隔時間采集從傳感器傳送來的雨量,、水位等信號,，通過數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)打包后送到集中器，集中器根據(jù)定義的接入點名稱(APN)將打包好的數(shù)據(jù)增加部分冗余碼和校驗碼并轉換成適合在無線鏈路上傳送的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包信號
結語
本文介紹了基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,，說明了基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)結構和基本組成同時本文還列舉了基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關應用即水文采集系統(tǒng),，該系統(tǒng)已研發(fā)成功并用于湖北水文采集系統(tǒng)