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)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一個無線信道又可以由多個用戶共享，實現(xiàn)資源的有效利用，提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)。GPRS 理論帶寬可達171.2Kb/s，實際應(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 移動數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如城市配電網(wǎng)絡(luò)自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業(yè)POS 機、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
從用戶角度而言，專用通信網(wǎng)絡(luò)包含兩個方面的成本，即初始建設(shè)成本和運行維護成本。GPRS提供了全國范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，免除了用戶自建網(wǎng)絡(luò)的需求，對終端設(shè)備數(shù)量大、范圍廣的各類應(yīng)用，可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護成本。另一方面，GPRS技術(shù)基于數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠在線且按流量或包月制計費，與專線租用等方式相比，運行成本很低。
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、燃氣、油田等行業(yè)，主要功能是完成數(shù)據(jù)的采集、控制和遠程傳輸，必須建立連接所有監(jiān)控節(jié)點的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。SCADA系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)通信可簡單分為有線和無線兩大類，其中有線通信主要包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信電話線、X.25、DDN、ADSL等，而無線則包括超短波通信、擴頻通信、衛(wèi)星通信等。在這些行業(yè)，由于各管網(wǎng)監(jiān)控點分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實際，向電信部門租用專用電話線又要申請很多電話線，而且有些監(jiān)控點線路難以到達，況且采用電話線路時需要等待漫長的電話撥號過程，速度慢，計時收費，運營成本較高；無線通信方式主要包括：超短波（230MHz）無線數(shù)傳、擴頻、衛(wèi)星通信、GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)等，其中衛(wèi)星通信由于通信費用昂貴，只在一些特殊的領(lǐng)域下使用，未得以普及；而擴頻通信技術(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，目前國內(nèi)SCADA系統(tǒng)較多采用230MHz頻段的數(shù)傳電臺作為傳輸信道，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，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、信號覆蓋范圍小等不足，且采用這種方式需申請占用頻率資源，這在許多地區(qū)難以做到。而GPRS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過電信部門的多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴大，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)，實現(xiàn)現(xiàn)場站參數(shù)的實時采集，監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，以及天然氣泄露濃度報警，火災(zāi)報警及消防泵的自動啟動等功能。利用GPRS組網(wǎng)，建設(shè)速度快，傳輸質(zhì)量高，滿足了工期緊，質(zhì)量高的要求，且建設(shè)、運行和維護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無線數(shù)據(jù)接入終端設(shè)備，可以通過INTERNET對分布在跨越多個省市范圍的天然氣線路沿途泵站實施實時監(jiān)控。
H16GM設(shè)備可應(yīng)用于GSM900MHz和1800MHz兩種網(wǎng)絡(luò)中，具有GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸能力，借助公用GPRS網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)位于Internet網(wǎng)絡(luò)中的控制中心站點與連接到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。在建設(shè)方評估試用的眾多類似產(chǎn)品中， H16GM是唯一滿足實用要求的產(chǎn)品。
該設(shè)備主要功能特點如下：
具有GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸功能，通過撥入公用GPRS網(wǎng)絡(luò)使用Internet連接；
支持雙頻GSM/GPRS
符合ETSI GSM Phase 2+標準
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；
自動維護TCP連接和撥號連接，具有快速的錯誤恢復(fù)能力；
提供必要的設(shè)備管理功能；
支持設(shè)備軟件的遠程升級。
H16GM內(nèi)置TCP/IP協(xié)議，對下提供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)場儀表通過RS-232通訊口與H16GM連接，服務(wù)器一般通過專線接入 INTERNET，并需申請固定IP地址。
為保證連接的可靠性，H16GM特別設(shè)計了TCP連接和撥號連接的自動維護功能，設(shè)備自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)連接情況，具有快速的錯誤恢復(fù)能力。
西氣東輸工程實例表明，無論從建設(shè)周期、建設(shè)費用和運行維護費用，還是系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和技術(shù)的先進性而言，GPRS 無線數(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)采集點多，實時性要求較高的場合，GPRS 無限數(shù)據(jù)接入是一種理想的通訊方式。
