一,、需求分析
　　GPRS是目前解決移動通信信息服務(wù)的一種較完美的業(yè)務(wù),，它是以數(shù)據(jù)流量計費、覆蓋范圍廣泛,、數(shù)據(jù)傳輸速度更快,。GPRS的推出，為行業(yè)和企業(yè)用戶開展無線辦公提供了基礎(chǔ)設(shè)施平臺,，為推動移動辦公的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件,。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，GPRS網(wǎng)絡(luò)具有租用費用低,、移動辦公,，不受地域制約等優(yōu)點。GPRS的出現(xiàn)為企業(yè)和行業(yè)用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇,。
　　
　　GPRS通信方式更適合于油井監(jiān)測系統(tǒng)的通信業(yè)務(wù),。在油田的生產(chǎn)、開采過程中有大量的數(shù)據(jù)需要工作人員及時的采集,、記錄,，以供管理部門及時的做出決策，管理生產(chǎn),。如果這些數(shù)據(jù)都要人工采集,、記錄的話勢必給工作人員巨大的工作量，而且效率不高,，于是我公司根據(jù)油田的實際工作情況設(shè)計了一套完整的油井監(jiān)測管理通信解決方案,。
　
　　GPRS無線傳輸數(shù)據(jù)有以下優(yōu)勢：
　　
　　1．GPRS用戶可隨意分布和移動自己的網(wǎng)絡(luò)點，無須擔(dān)心線路的維護或有線在移機時導(dǎo)致的通訊中斷,。建設(shè)新的營業(yè)點無需進行拉線,，埋線等工作。較光纖,，或?qū)＞€系統(tǒng)投資較少,，設(shè)備安裝方便。
　　
　　2．終端價格比較低,，與DDN相比,，基帶Modem（DDN專線Modem）其終端價格便宜很多。
　　
　　3．GPRS資費便宜，計費合理,。GPRS 資費包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費還便宜,。醫(yī)保數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)沒有大數(shù)據(jù)量的信息傳輸，不必要采用資費很高的專線（DDN,、幀中繼）。GPRS還可根據(jù)通信的數(shù)據(jù)量和提供的服務(wù)質(zhì)量進行計費,。在GPRS網(wǎng)中,，用戶只需與網(wǎng)絡(luò)建立一次連接，就可長時間的保持這種連接,，并只在傳輸數(shù)據(jù)時才占用信道并被計費,，保持時不占用信道不計費。這樣,，營業(yè)點即不用頻繁建立連接,，也不必支付傳輸間隙時的費用。
　　
　　4．GPRS能最好地支持頻繁的,、少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),。通信質(zhì)量穩(wěn)定可靠，永不掉線,。
　　
　　5．GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快,，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接。
　　
　　由于GPRS網(wǎng)本身就是一個分組型數(shù)據(jù)網(wǎng), 支持TCP/IP,、X.25協(xié)議,，因此無需經(jīng)過PSTN等網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接，直接與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（IP網(wǎng)或 X.25網(wǎng)）互通,，接入速度僅幾秒鐘,，快于電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。采用TCP/IP協(xié)議,，較以前的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群,，雙向傳呼，GSM短信息）而言,，網(wǎng)絡(luò)接入更加直接方便,。
　　
　　6．覆蓋較好，比較很多無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群,，雙向傳呼,，CDPD，CDMA）而言,，其網(wǎng)絡(luò)覆蓋是最好的,。
　　
　　二、解決方案
　　1．特點
　　
　　我公司設(shè)計的這套油井監(jiān)測管理方案具有配置靈活、實施方便,、可靠性高,、數(shù)據(jù)采集及時準確等特點。
　　
　　A.配置靈活：用戶可以根據(jù)自己的實際情況靈活的選擇多種數(shù)據(jù)傳輸方式,，比如：采集到的數(shù)據(jù)可以通過無線方式傳輸?shù)骄牽刂铺?，也可以通過線纜直接連接方式傳輸；井隊采集的數(shù)據(jù)可以通過互聯(lián)網(wǎng),、專線,、GPRS 無線公網(wǎng)上報到總部。
　　
　　B.實施方便：由于該方案中大理使用了無線傳輸方式的GPRS無線網(wǎng)方式傳輸數(shù)據(jù),，所有用戶無須布線,，只要安裝數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)接收端,、GPRS Modem 等設(shè)置即可,。
　　
　　C.可靠性高：由于我公司開發(fā)的LQ8100系列 GPRS的無線傳輸模塊具有傳輸穩(wěn)定可靠、通信速率高,、接收靈敏度高,、抗干擾能力強、功耗低等特點,，所以可以保證油井監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠采集,、傳輸。
　　
　　D.數(shù)據(jù)采集及時準確：用戶可以自定義數(shù)據(jù)采集的時間間隔,，系統(tǒng)自動定時采集,，自動傳輸?shù)骄牴芾硖帲⒖梢宰詣訉?shù)據(jù)上報到總部管理處,。
　　
　　
　　
　　2,、三種無線通信方式特點比較
　　
　　根據(jù)油井在油田的分布特點，實現(xiàn)站點間數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)有：無線超短波,、GSM 短信（SMS）,、GPRS。
　　
　　無線超短波：可用于點對點或點對多點的工作環(huán)境,，提供標準接口,，可直接與計算機、RTU,、PLC 等連接,，實現(xiàn)透明傳輸，傳輸速率為 1200-19.2K,頻點間隙為25K,采用工業(yè)頻段230MHZ或400MHZ,接收靈敏度較高,技術(shù)成熟.組網(wǎng)時需要根據(jù)實際環(huán)境架設(shè)天線,中心站一般要求20-30米,分站在10米左右,超短波受電臺數(shù)量的限制,適合小規(guī)模應(yīng)用（比如各個采油隊的監(jiān)控）,。采用這種方式時采油隊與礦之間需要架設(shè)微波網(wǎng)絡(luò),，實現(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)傳輸。
　　
　　GSM 短信（SMS）：利用GSM 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、手機終端和監(jiān)控中心之間的通訊接口,。采用這種方式,，用于數(shù)據(jù)流量較小或只在異常情況下需要告警時，費用低,。
　　
　　GPRS：一種分組交換系統(tǒng),，有實時在線，按量計費,，快捷登錄,、高速傳輸?shù)忍攸c。這種方式傳輸數(shù)據(jù)實時性好,，傳輸速率高,，不受地形或地域的限制,，按數(shù)據(jù)流量計費,，平均費率低，適合大規(guī)模應(yīng)用
　　3．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
　　4．產(chǎn)品安裝圖
　　GPRS無線業(yè)務(wù)與其他網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的性價比較
　　5．系統(tǒng)組成
　　1）終端設(shè)備
　　用戶端：
　　
　　油井智能數(shù)據(jù)集中器
　　油井智能數(shù)據(jù)集中器功能強大,，可支持多種通用接口方式,，實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)的存儲、預(yù)處理,、傳輸?shù)榷喾N功能,。油井智能數(shù)據(jù)集中器可直接通過標準接口連接到監(jiān)控儀器，完成對監(jiān)控參數(shù)的采集或進行控制操作,。產(chǎn)品既可支持單個儀器設(shè)備,，也可以同時支持多個儀器設(shè)備。同時連接先進的流量傳感器和溫度傳感器等設(shè)備
　　
　　GPRS無線設(shè)備采用廈門桑榮科技發(fā)展有限公司的GPRS-DTU通信模塊,，采用串口和油井智能數(shù)據(jù)集中器相連,，完成用戶系統(tǒng)的構(gòu)成。
　　
　　● GPRS設(shè)備采用山東力創(chuàng)科技LQ系列GPRS-DTU傳輸設(shè)備,，核心模塊采用SIMCOM,、摩托羅拉G20、愛立信GR47,、德國西門子
　　MC35I無線GPRS模塊,， 強大功能如下：
　　
　　1）串口通訊輸率有6種工作速率，分別是1200,、2400,、4800、9600,、19200,、57600Bps，串口速率可以通過配置軟件設(shè)置。串口通訊的模式是8位數(shù)據(jù)位,、1位停止位,、無奇偶校驗、無硬件流控,。為了使用方便,，數(shù)據(jù)態(tài)時實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸。通過透明傳輸模式,，將透明傳輸設(shè)備和工業(yè)上應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過串口將數(shù)據(jù)進行無線數(shù)據(jù)傳輸及控制,。
　　
　　2）遠程/自動喚醒功能，實現(xiàn)遠程模擬量,、開關(guān)量采集,、控制，可隨時通過遠程控制或自動啟動通訊連接,，保證了其工作的可靠性,。
　　
　　3）可以實現(xiàn)TCP、UDP等多種通訊方式,，可實現(xiàn)通訊參數(shù)在線配置,，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集中心的自由切換調(diào)保證客戶系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
　　
　　4）針對GPRS按流量計費的客戶,，要節(jié)約數(shù)據(jù)流量,，在使用TCP方式實時自診斷在線數(shù)據(jù)包采用小數(shù)據(jù)心跳包并且可以設(shè)置發(fā)送心跳包的間隔；當(dāng)選用UDP方式時,，則完全可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)自動判斷鏈接情況,，不產(chǎn)生數(shù)據(jù)流量大大節(jié)省客戶的流量費用
　　
　　5）LQ系列GPRS實現(xiàn)了對主控電路實時監(jiān)控傳輸信號，實現(xiàn)可靠的斷線監(jiān)測和掉線重連,實時自動檢測,解決了在連接過程中所出現(xiàn)的假撥號現(xiàn)象,。
　　6）實現(xiàn)下位機ID編號,，點對點、點對多點的實時數(shù)據(jù)傳輸,，結(jié)合相應(yīng)的軟件,，便可靈活實現(xiàn)點～點、點～多點的對等數(shù)據(jù)傳輸,。下位機可不用申請固定IP,以節(jié)省固定IP租用費.
　　
　　7）內(nèi)嵌了完整的TCP/IP協(xié)議棧,，包括 TCP、UDP,、FTP,、SOCKET、TELNET,、HTTP
　　
　　等協(xié)議的開發(fā),，應(yīng)用更全面,、更廣闊。
　　8） 帶自主開發(fā)的主控電路和硬件看門狗,，保證電路可靠工作,，并可根據(jù)需要進行軟件串口升級。
　　9）支持TTL,、RS232/485三種通訊接口,，方便了用戶選擇使用。
　　
　　10）可上電即自動撥號上網(wǎng),，一直在線,，掉線可自動重撥。非常適合無人職守.的應(yīng)用,。
　　
　　11）LQ系列GPRS不僅采用低功耗,、低電壓的專用電源管理芯片，更方便嵌入式用戶,同時還針對外接用戶所采用的外接產(chǎn)品,。
　　12）組網(wǎng)簡單,、迅速、靈活, LQ系列GPRS不依賴于運營商交換中心的數(shù)據(jù)接口設(shè)備,，通過Internet網(wǎng)絡(luò)隨時隨地的構(gòu)建覆蓋全中國的虛擬移動數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)
　　2）傳輸網(wǎng)絡(luò)端：
　　 采用移動公司提供的覆蓋全國的GPRS/GSM無線網(wǎng)絡(luò)線路和接口,。經(jīng)過數(shù)年多的建設(shè),，中國移動GPRS網(wǎng)實現(xiàn)了沿海地區(qū)的全面覆蓋和山區(qū)地區(qū)的地市覆蓋,，并且于2002年5.17正式向用戶提供服務(wù)。GPRS業(yè)務(wù)的高速數(shù)據(jù)傳輸,、“永遠在線”,、“流量計費”和“全國漫游”的特性以及中國移動的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，滿足了不同層次客戶的需求,，也為發(fā)展行業(yè)應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ),。
　　3）用戶后臺軟件系統(tǒng)：
　　應(yīng)用服務(wù)
　　主要由四層軟件組成:
　　
　　前端軟件：
　　前端軟件運行于終端上，支持本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢及業(yè)務(wù)事務(wù)處理,；同時管理
　　
　　無線通訊網(wǎng)絡(luò),，完成撥號、掛斷及狀態(tài)監(jiān)測,；對于事務(wù)處理請求與確認,，實現(xiàn)可靠
　　
　　的傳輸控制，保證與局端的協(xié)作,。
　　
　　外網(wǎng)服務(wù)軟件：
　　外網(wǎng)服務(wù)軟件完成與前端軟件的安全認證及加解密,，協(xié)同外網(wǎng)查詢數(shù)據(jù)庫完成
　　
　　數(shù)據(jù)查詢請求的處理及應(yīng)答；處理內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)同步命令維護外網(wǎng)查詢數(shù)
　　
　　據(jù)庫,；為內(nèi)網(wǎng)服務(wù)軟件與前端軟件提供穿透物理隔離的傳輸,，使業(yè)務(wù)處理請求可以
　　
　　安全有效地到達內(nèi)網(wǎng)并進行處理,。
　　
　　內(nèi)網(wǎng)服務(wù)軟件：
　　內(nèi)網(wǎng)服務(wù)軟件完成與外網(wǎng)服務(wù)軟件的隔離傳輸，及與前端軟件的安全認證和加
　　
　　解密,，對前端產(chǎn)生的事務(wù)處理請求進行解釋,、執(zhí)行，依靠數(shù)據(jù)庫適配層軟件,，將各
　　
　　業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫同步至外網(wǎng)查詢服務(wù)軟件,。
　　
　　局端數(shù)據(jù)庫適配層軟件：
　　局端數(shù)據(jù)庫適配層軟件對存在于多體系異種數(shù)據(jù)庫平臺的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫提供抽象
　　
　　接口，支持內(nèi)網(wǎng)服務(wù)軟件完成事務(wù)處理及數(shù)據(jù)同步,。
　　
　　三．移動GPRS專線APN傳輸方式
　　1,、根據(jù)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)安全的特殊要求，本公司設(shè)計了基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方案,，采用了多種安全措施,，主要包括：
　　
　　·通過一條2M 專線由信息中心接入移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有IP地址進行廣域連接,，在GGSN與移動公司互聯(lián)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,。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN,，限制使用其他APN。
　　
　　·客戶可自建一套RADIUS服務(wù)器和DHCP服務(wù)器,，GGSN向RADIUS服務(wù)器提供用戶主叫號碼,，采用主叫號碼和用戶賬號相結(jié)合的認證方式；用戶通過認證后由DHCP服務(wù)器分配企業(yè)內(nèi)部的靜態(tài)IP地址,。
　　
　　·端到端加密：移動終端和服務(wù)器平臺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。
　　
　　·雙方采用防火墻進行隔離,，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾,。
　　2．APN業(yè)務(wù)流程
　　GPRS專網(wǎng)系統(tǒng)終端上網(wǎng)登錄服務(wù)器平臺的流程為：
　　
　　1） 用戶發(fā)出GPRS登錄請求，請求中包括由移動公司為GPRS專網(wǎng)系統(tǒng)專門分配的專網(wǎng)APN;　　
　　2） 根據(jù)請求中的APN,，SGSN向DNS服務(wù)器發(fā)出查詢請求,，找到與企業(yè)服務(wù)器平臺連接的GGSN，并將用戶請求通過GTP隧道封裝送給GGSN,；
　　3） GGSN將用戶認證信息（包括手機號碼,、用戶賬號、密碼等）通過專線送至Radius進行認證,；
　　4） Radius認證服務(wù)器看到手機號等認證信息,，確認是合法用戶發(fā)來的請求，向DHCP服務(wù)器請求分配用戶地址,；
　　5） Radius認證通過后,，由Radius向GGSN發(fā)送攜帶用戶地址的確認信息,；
　　6） 用戶得到了IP地址，就可以攜帶數(shù)據(jù)包,，對GPRS專網(wǎng)系統(tǒng)信息查詢和業(yè)務(wù)處理平臺進行訪問,。
　
　　四、移動資費標準及設(shè)備費用
　　1,、該業(yè)務(wù)包括開戶費,、安裝調(diào)試費、GPRS專網(wǎng)使用費以及使用GPRS 產(chǎn)生流量的資費,。
　　1） 專網(wǎng)開戶費以及安裝調(diào)試費（專網(wǎng)應(yīng)用）　　開戶費：1000元
　　安裝調(diào)試費：500元
　　2）服務(wù)器端GPRS專網(wǎng)使用費（專網(wǎng)應(yīng)用）
　　1000元/月或者10000元/年,，對終端數(shù)目不限；
　　3） 終端GPRS 流量資費（終端應(yīng)用）
　　 月租費（元） 贈送的免費流量數(shù)（MB） 超過贈送流量后的流量費（元/KB）　　
　　自由套餐 0 0 0.03
　　經(jīng)濟套餐 20 1 0.01
　　時尚套餐 100 　20 0.01
　　力創(chuàng)套餐 60 不限量使用（專用APN）　
　　以上費用各地移動公司有不同的優(yōu)惠政策,請和當(dāng)?shù)匾苿庸揪唧w洽談.
　　2,、設(shè)備需要終端路由器一臺在5000元左右（客戶自行選擇）,，每個點配備一臺GPRS無線MODEM，大概在1000-1500元之間,。