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基于GPRS网络与GPS定位的石油管道巡检数据通信解决方案
来源: 作者: 发布时间:2007-04-25  
 

一、需求分析
石油管道管控的最终目标是降低成本、提高工作效率以及服务水平,这需要企业能够及时、准确、全面的掌握各条管道线路的信息,对石油传输实现实时信息掌握。现代科技、通讯技术的发展,GPS/GIS技术的成熟和GPRS无线通讯技术的广泛应用,为现代石油管控提供了强大而有效的工具。GPS/GIS/GPRS对企业优化资源配置、提高市场竞争力,将会起到积极的促进作用。

二、GPRS网络概述
GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务,它是以数据流量计费、覆盖范围广泛、数据传输速度更快。GPRS的推出,为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台,为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比,GPRS网络具有租用费用低、移动办公,不受地域制约等优点。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。

三、系统概述
GPRS+GPS数据备份通道解决方案是集全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及GPRS无线通信技术于一体的软、硬件综合系统。主要由四部分组成:终端(PDA+LZ8713I GPRS+GPS DTU)、GPS卫星定位系统、GPRS无线数据链路和监控中心软件系统。可对井口进行统一集中管理和实时监控调度指挥。

鉴于石油行业的特殊可靠性要求,信息系统在总体建设上利用GPRS固定IP(移动APN专网业务)+GPRS无线网络技术,保证网络的互联互通性,提供具有一定QOS的带宽保证,所采用的设备以及网络构架都具有良好可扩展性,可以根据后续发展的需求,在不改变现有组网方案的情况下,通过增加GPS+GPRS DTU设备,实现远程无线数据传输功能。

该系统主要设计思路:终端设备(PDA)通过串口外挂LZ8713i GPS+GPRS DTU,在GPRS网络正常的时候,LZ8713i GPS+GPRS DTU处于数据通信状态,当终端移动至偏远地区,没有GPRS信号时,工作人员可以通过GPS卫星定位功能,将定位数据上报数据中心。

四、系统拓扑
一、GPRS通信网络拓扑


二、GPS通信网络拓扑


五、系统特点
-采集端实时向数据中心提供地理坐标;
-数据中心可以通过DTU内部ID对DTU进行分组,实时监控其工作状态;
-数据中心和采集端之间,保持实时在线,并且提供全透明传输通道;
-强大的信息准确定位、实时监控、高效调度功能;
-提供标准的数据接口,可实现与企业管理信息系统、决策支持系统的无缝对接;
-可同时支持多种通信方式,包括GSM短消息、语音、GPRS;
-支持多级架构,多中心级连、分布式互联,支持移动中心;
-系统具有完整安全以及自动灾难恢复机制,保证安全稳定,降低系统维护成本。

六、系统功能简介
总控中心结构总控制中心是整个系统的控制中心,总控中心可以控制本系统中任何中心注册的采集端,可以控制各分控中心的权限等。总控中心提供整个系统唯一对外的通信接口(通信服务器),连接GPRS接入网关等。总控中心拥有整个系统唯一的数据中心,统一管理调度整个系统的采集端。

本系统总控制中心系统和巡检工作人员的采集设备(PDA+LZ8713i GPS+GPRS DTU)之间通过通信实现地理位置信息实时上传、调度与信息发布,远程参数设置与菜单修改等功能;通过中心系统实现基于电子地图的地理信息查询功能。
地理位置信息查询采集设备通过GPS模块接收卫星信息,可以提供实时的位置信息。该信息通过GPRS无线通信终端传回控制中心后在电子地图上显示出来,可以确定改采集点的地理位置。

实时定位控制中心可以选择配置设备,使其按特定时间或到达特定位置通过GPRS传输设备发送位置信息到控制中心。对于指定时间回报数据是保存在网管数据库,监控终端可以查询。对于指定位置回报数据是直接送到监控终端。
统一信息化管理由于下属采集点数众多,并且遍布全国,因此需要对采集终端进行集中统一的信息化管理。系统将对采集端的所有信息进行采集、录入,而后向工作人员提供修改、删除以及查询功能。
调度与信息发布总控中心具有信息发布的功能。信息发
布时可以选择预先定义好的信息或自定义信息,向所有采集端发送信息。

七、结论
基于GPRS与GPS网络的数据通信解决方案提供的服务依赖于移动通信GPRS网络与GPS定位技术体制。随着公众移动通信网络的建设,特别是GPRS移动通信网的高速发展,为GPS在移动目标中的应用开辟了广阔的前景。本方案同样可以使用于各种移动车载的监控调度领域。


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