天然气管网GPRS远程测控调度SCADA系统
作者:蓝斯通信有限公司时间:2010-11-20 我要发布
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天然气管网GPRS远程测控调度SCADA系统 |
厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 |
一、??? 系统设计目标
1、设备应支持ADSL和无线两种应用模式。并能在有线网络出现故障时自动切换到无线网络。
2、支持PPTP/L2TP等VPN协议,实现网络安全接入
3、无线应能够支持3G网络应用(TD-SCDMA/WCDMA)
4、无线应支持按时上线功能,即在规定时段有线出现问题能切换到无线,其余时段即使有线出现问题也不切换到无线。并且无线也需要支持按需上线功能,既在有流量时候才上线。
5、设备应具备串口通讯功能,能接收并向中心传输串口采集的数据。
6、设备应具备网络升级功能和日志存储功能。
二、??? 系统组成结构及功能要求
本项目由市天然气管网远程测控调度SCADA系统组成,三地市监测中心数据互通。
天然气管网远程测控调度系统结构图
如上图所示天然气管网远程测控调度系统由调度中心、无线GPRS网络、远程终端单元(RTU)几个部分组成:
l?
远程终端单元RTU分散的分布在天然气管网的遥测点上,主要由GPRS智能模块、电源、天线、RTU及各种I/O模板及后备电池、机箱等几部分组成。
远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连,进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络与调度中心传送数据,接收并执行上位机的命令。
具体功能如下:
RTU机箱:
安装于遥测点现场,为壁挂式,具有防盗功能(包括GPRS模块天线),其固定螺丝置于箱体内,设置门锁,箱体内具有220V交流电,信号输入输出接线端子,设置交流进线空气开关,配备一220V交流电插座(检修时方便使用)
RTU:
基本功能要求
无需监控中心控制,可自行进行测量,并保存累积数据系统;
定时上报:把从仪表采集到的数据,以定时(整5分钟报一次)方式上报;
实现数据点播:可以响应各监控中心发出的查询请求,将实时时刻或历史时刻的数据发给监控中心,数据可发给多个监控中心;
输入信号损坏时发出报警信息;
当系统上电复位,或系统运行、通信发生异常死机复位(看门狗复位)时,系统根据复位类型不同进行复位处理,保证系统正常工作。
可为一次仪表(两线制,三线制)提供24V电源,具有一次表供电功能。
LZ713RG GPRS Router:
厦门蓝斯通信有限公司为了满足各行业日益增长的无线数据业务需求,推出了一系列的无线调制解调器产品。其中LZ713RG系列无线GPRS路由器(以下简称Router)支持双频EGSM900/GSM1800,符合ETSI GSM Phase 2+标准,内嵌通信协议处理模块,主要面向金融、电力、环保、交通等行业客户。应用方式为:将LZ713RG设备和行业嵌入式设备相搭配,内嵌于行业专业设备,使得行业设备实现无线数据传输。比如和金融行业的ATM、终端等设备相连,实现金融设备无线数据传输;和电力检测设备相配实现电力设备的无线数据传输;和油田检测设备相配实现油田检测设备无线数据传输;和环保检测设备相配实现环保设备无线数据传输等等。
技术指标
? 支持双频EGSM900/GSM1800
? 符合ETSI GSM Phase 2+标准
? 支持SIM卡接口
? 支持RS232和10/100M以太网接口
? 支持耳机麦克风接口
? 天线接口为:50Ω/SMA阴头
? 5~35V直流供电,通信状态下平均功耗小于2W,待机状态下功耗小于1W
? 工作环境温度:-29℃~75℃
? 相对湿度:95%(无凝结)
产品特点
? 支持双频EGSM900/GSM1800,符合ETSI GSM Phase 2+标准
? 支持VPN、IPSec、数据加密等安全功能
? 支持无线视频监控和动态图像传输
? 采用高性能的32位嵌入式处理器,可高速处理协议和大量数据
? 支持TCP/IP、UDP、TELNET、FTP、HTTP等完善的网络协议
? 采用完备的防掉线机制,保证数据终端永远在线
? WDT看门狗设计,保持系统稳定
? 智能型数据终端,上电即可进入数据传输状态
? 支持语音通信、数据通信及短信收发功能
? 使用方便,灵活,多种工作模式选择
? 宽电源输入(5~35V)
? 方便的系统配置和维护接口(WEB方式或RS-232方式)
? 支持操作系统Windows 9x/ME/NT/2000/XP,Linux,Unix
l? 调度中心
如上图, GPRS无线网络与中心软件的连接
移动APN专线方式:
中心用一个服务器组作为中心接收,中心采用APN专线连接。此种方案先向移动运营商申请APN宽带业务,并申请绑定IP地址。
终端设备通过RJ45接口方式接到GPRS Router上,GPRS Router与GPRS基站通信,但与电路交换或数据呼叫不同,GPRS数据分组是从基站发送到SGSN节点,而不是通过移动交换中心MSC连接到语音网络上。SGSN与网关支持节点GGSN进行通信,GGSN对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如Internet网络,(参见图示)来自Internet、标识有移动台地址的IP包,由GGSN接收,再转发到SGSN,继而传送到移动台上。
缩写 |
注解 |
缩写 |
注解 |
GGSN |
GPRS支持节点网关 |
BSC |
基站控制器 |
SGSN |
GPRS服务支持节点 |
BSS |
基站子系统 |
PCU |
分组控制单元 |
MSC |
移动交换中心 |
PDN |
分组数据网络 |
MS |
移动站 |
BTS |
基站收发信系统 |
HLR |
本地位置寄存器 |
VLR |
访问位置寄存器 |
|
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由于GPRS网络工作方式是以IP地址寻址为基础的,所以目标服务器端必须先接入Internet网络以获得IP地址(固定IP),然后将GPRS Router进行相应初始化,所以监控点的GPRS Router设置好中心固定IP地址和端口号,上电自动向中心固定IP发起连接,时时在线传输监测数据。可支持同时并发数据发送,无需轮询访问,时时性高,运行可靠稳定。此过程是由GPRS Router主动向服务器发送数据,请求TCP/IP连接,当TCP/IP连接通道建立以后,服务器和终端设备可以双工地进行数据传输。
l? 调度中心与总调度中心之间的数据传输通道
调度中心一和调度中心二通过GPRS Router,采用VPN(DDN)专线和GPRS网络备份,即在出现DDN专线故障后可智能切换到GPRS网络进行传输,调度中心一和调度中心二接收到本地的监测数据,经过处理后发送给前置机设备。每台前置机分别通过VPN网络与总调度中心的建立TCP/IP链路,双工地进行数据传输。接受总调度中心的时时数据查询。
l? 调度中心功能
调度中心通过网络与公司内部网连接,调度中心服务器通过GPRS网络向RTU下发配置信息、控制信息,及接收下位机上报的数据及告警信息,同时对采集的数据进行管理,提供查询、统计、报表等功能
调度中心的具体功能如下:
能够给RTU下发组态信息、控制命令,能够校准RTU的时钟
RTU发送来的数据自动进入数据库,数据库具备一定的安全措施
处理RTU的报警信息
数据遥测功能:定时巡测、手动巡测、随机抽测、分组召测
遥控功能:控制RTU开关量输出点的开、关状态、遥信开关状态
参数状态管理功能:设置修改各测量数据上、下限值,通讯参数
在线组态功能:新增RTU数据采集点等参数通过组态定义即可完成。
数据库管理功能:对测得的数据建库,对数据进行处理,查询历史数据,报表打印
具有数据显示功能: 能显示测量的各种数据、遥信开关状态、各种系统图形等
具有图形功能,模拟显示管网图、水厂工艺流程图等
抢修修理、停水、管网冲洗等数据录入及统计。
数据共享功能:提供一个WEB站点,该WEB站点使公司宽带内部网的任意一台工作站只通过WEB浏览器就可以登陆查看所有监控点的实时数据和存储的任何时间段的历史数据。WEB站点通过用户身份认证授权方式控制该用户可访问那些监控点的实时监控数据和存储的任何时间段的历史数据。调度中心系统管理员能增加、删除可访问用户,并对用户进行不同权限的授权。该WEB站点应能通过超链接方式联入公司统一平台。
??? 具备一开放的实时数据库,DLP大屏控制器软件能够读取各监测点的实时数据。
通讯服务器
通讯服务器中运行GPRS通信管理软件,完成与远端无人值守站点RTU的通信链接,协议转换、通信系统的监视及管理、网络监视及管理等任务。
通信系统服务器的最低配置为(机架式,共一套)
?? 2*Xeon 3.0GHz以上CPU;
?? 4GB ECC DDR2以上内存,最高支持8GB以上;
?? 4*73.4GB SCSI 热插拔硬盘,, RIAD 5,10000转/分以上;
?? DVDROM;
?? 集成双10/100/1000Mbps Ethernet网卡;
?? 热插拔冗余电源(2口);
?? 17"液晶显示器;
?? 集成远程管理模块;
?? 键盘及鼠标等;
?? 支持Windows Server 2003 简体中文版。
设备材料一览表(目前只对GPRS设备进行报价)
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序号 |
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单位 |
单价(¥) |
数量 |
备注 |
RTU端 设备 |
1 |
PLC及其模块 |
套 |
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X |
200个RTU站 |
2 |
LZ 713RG GPRS Router |
台 |
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200 | ||
3 |
电源 |
台 |
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X | ||
4 |
机箱(带锁防盗) |
台 |
|
X | ||
总调度中心设备 |
7 |
服务器 |
台 |
|
1 |
主用机选用服务器 |
8 |
工控机 |
台 |
|
1 | ||
9 |
LZ 713RG GPRS Router |
台 |
|
2 | ||
10 |
电源 |
台 |
|
2 | ||
11 |
机箱(装GPRS及电源) |
台 |
|
2 | ||
12 |
A3激光打印机 |
台 |
|
1 | ||
13 |
软件 |
套 |
|
1 | ||
|
|
其他设备及材料 |
批 |
|
1 |
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安装调试 |
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l? 其他设备及材料
除设备材料一览表之外的完成本系统要求实现功能所需要的其他设备及材料。
RTU端设备,实际发生数量结算。