GPRS路灯监控系统-2三、解决方案介绍 由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名,各个数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问该主机,从而进行数据通信。 (一)系统结构 1、路灯控制点: 路灯监控器通通过RS232或RS485接口与GPRS DTU终端相连,监控中心的控制命令通过GPRS DTU终端的传送给路灯监控器,实现远程控制,路灯监控器采集的信息通过GPRS DTU内发送到GPRS无线网络。 2、控制中心站: a)公网接入方案 服务器采用公网方式接入Internet,如ADSL拨号/电信专线宽带上网等,申请公网固定IP地址;可以实现中小容量的数据采集应用。 b)专网接入方案 服务器采用省移动通信公司提供的DDN专线, 申请配置固定IP地址,与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽,当监控点数量增加,中心不用扩容即可满足需求,可实现大容量数据采集应用。 监控中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证,后传送到监控中心计算机主机,通过系统软件对数据进行还原显示,并进行数据处理,这样进一步增强了系统数据通信安全性能。 3、GPRS/GSM移动数据传输网络: 路灯监控器的数据经GPRS/GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理,转换成在公网数据传送的格式,通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输,最终传送到监控中心IP地址。 (二)系统方案 各路灯监控点使用GPRS透明数据传输终端,通过移动GPRS网络与监控中心相连。各监控点使用移动通信公司的GPRS普通数据卡或APN专用数据卡,同时监控中心对各点GPRS终端编号进行登记, 并与路灯点信息进行关联,以便识别和维护处理。路灯控制中心运行监控软件,实现路灯信息监控。 经授权的监控点均可以使用本系统: 1、监控点必须使用移动统一的APN卡,用户使用本卡只能用于与路灯监控中心通信。 2、终端设备使用成都众山科技有限公司提供的GPRS移动数据通信终端。 3、用户登记:符合市政管理部门的规定。 (三)产品特性 系统采用ZSD3120 GPRS DTU无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网络,具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点,提供标准RS232/RS485接口, 可直接与PC、单片机系统、RTU测控终端、PLC、GPS接收机、数据集中器等连接,具有远程诊断、测试、监管功能,满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。 1、内置TCP/IP协议栈,针对GPRS网络优化 2、提供GPRS无线数据双向传输功能 3、提供RS232/RS485/RS422接口 4、符合ETSI GSM Phase 2+标准 5、支持自动心跳,保持永久在线 6、透明数据传输:为用户的数据设备提供双向100K大容量数据缓冲区,支持大数据包传输 7、自动拨号连接:DTU上电自动拨号上网、连接网络,支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接 8、提供短 通道,内置Unicode国际编码转换表 9、支持远程短 /电话唤醒 10、实时监测网络连接情况,掉线自动重拨功能 11、支持中心为固定IP或动态域名 12、心跳报告时间间隔用户可设定 13、支持点对点、点对多点、多点对多点对等 数据传输 14、支持APN数据专网业务 15、安装灵活、使用方便、可靠 16、支持多数据中心,自动切换 17、适应低温和高温工作环境 18、EMC抗干扰设计,适合电磁恶劣环境应用 19、复合式看门狗技术,永不当机 20、整机低功耗技术,在线待机电流<20mA (四)安全措施 本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环,网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行,即使出现硬件和软件故障,系统也不能中断运行。 数据中心可通过公网接入,或者到移动专网接入,采用公网接入方式成本比较低,企业不用租用专线,而使用数据专线接入时,GPRS数据传输设备要经过Radius服务器的认证, 整个数据传送过程得到了加密保护,安全性比较高,可充分保障速度和网络服务质量。 1、APN数据专网模式:企业内部网络中配置APN服务器,移动终端使用APN数据专网,由于采用数据专网,服务器与公网Internet隔离,可以有效避免非法入侵。 2、用SIM卡的唯一性,对用户SIM卡手机号码进行鉴别授权,在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定,划定用户可接入某系统的范围,只有属于指定行业的SIM卡手机号才能访问专用APN,移动终端与数据中心采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入,普通手机的SIM卡号无法呼叫专门的APN。 3、可以为每个GPRS数据传设备单独配置 DTU ID号和密码,通过数据中心在其登陆时进行应用层认证,其他没有数据中心分配的DTU ID号和密码的GPRS的设备将无法登录进入系统,系统的安全性进一步增强。 4、数据加密:可对整个数据传送过程进行加密保护。 5、网络接入安全鉴定机制:采用防火墙软件,设置网络鉴权和安全防范功能,保障系统安全。 四、使用该系统带来的好处: 1、提高亮灯率 系统投运后可以随时发现路灯运行中出现的问题,随时处理,提高亮灯率。 2、节约能源,减少电费支出 在系统投入使用后,可在深夜行人稀少和交通量减少的情况下,执行“隔一亮一”或“隔二亮一”的照明方式,既给夜间出行的行人带来主便又能节约大量的电费支出。在实现单控后,由于隔盏关灯进行控制一般是通过敷设双线电缆实现的,现在最少还能节约50%的电缆成本及其施工费用。这对现有系统的改造十分方便,无须敷设额外线缆。 3、延长灯具寿命 采用路灯智能控制终端智能调压方式节能运行后,可保持每盏灯电压相对稳定,尤其是在后半夜电压升高的情况下。据测试,正常电压(220V)情况下,钠灯电压为100V,电压升高后(230V-240V),钠灯电压可升至120V-150V;正常电压环境下降压节能运行后,钠灯电压一般为85V,电压升高环境下,钠灯电压可保持在100V左右。从理论和实际使用环境,采用调压控制节能可以延长路灯使用寿命。因此,调节电压方式具有双重节能的效果。 4、节约人力、物力,提高管理水平 由于可实时监控每盏路灯、每个路段及亮化工程点工作状态,计算机可以及时对故障进行汇总,写入数据库,以便次日进行维修;利用动态实时模拟显示屏,监视全市路灯,值班员在中央控制室就可以概览路灯现场运行情况,从而减少巡灯的维护成本和减轻巡检人员工作强度,大大提高工作效率。另外,在恶劣天气时,根据各路灯控制智能终端采集的数据情况加以分析,采取相应紧急措施,避免重大交通事故的发生。 三、解决方案介绍 由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名,各个数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问该主机,从而进行数据通信。 (一)系统结构 1、路灯控制点: 路灯监控器通通过RS232或RS485接口与GPRS DTU终端相连,监控中心的控制命令通过GPRS DTU终端的传送给路灯监控器,实现远程控制,路灯监控器采集的信息通过GPRS DTU内发送到GPRS无线网络。 2、控制中心站: a)公网接入方案 服务器采用公网方式接入Internet,如ADSL拨号/电信专线宽带上网等,申请公网固定IP地址;可以实现中小容量的数据采集应用。 b)专网接入方案 服务器采用省移动通信公司提供的DDN专线, 申请配置固定IP地址,与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽,当监控点数量增加,中心不用扩容即可满足需求,可实现大容量数据采集应用。 监控中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证,后传送到监控中心计算机主机,通过系统软件对数据进行还原显示,并进行数据处理,这样进一步增强了系统数据通信安全性能。 3、GPRS/GSM移动数据传输网络: 路灯监控器的数据经GPRS/GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理,转换成在公网数据传送的格式,通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输,最终传送到监控中心IP地址。 (二)系统方案 各路灯监控点使用GPRS透明数据传输终端,通过移动GPRS网络与监控中心相连。各监控点使用移动通信公司的GPRS普通数据卡或APN专用数据卡,同时监控中心对各点GPRS终端编号进行登记, 并与路灯点信息进行关联,以便识别和维护处理。路灯控制中心运行监控软件,实现路灯信息监控。 经授权的监控点均可以使用本系统: 1、监控点必须使用移动统一的APN卡,用户使用本卡只能用于与路灯监控中心通信。 2、终端设备使用成都众山科技有限公司提供的GPRS移动数据通信终端。 3、用户登记:符合市政管理部门的规定。 (三)产品特性 系统采用ZSD3120 GPRS DTU无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网络,具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点,提供标准RS232/RS485接口, 可直接与PC、单片机系统、RTU测控终端、PLC、GPS接收机、数据集中器等连接,具有远程诊断、测试、监管功能,满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。 1、内置TCP/IP协议栈,针对GPRS网络优化 2、提供GPRS无线数据双向传输功能 3、提供RS232/RS485/RS422接口 4、符合ETSI GSM Phase 2+标准 5、支持自动心跳,保持永久在线 6、透明数据传输:为用户的数据设备提供双向100K大容量数据缓冲区,支持大数据包传输 7、自动拨号连接:DTU上电自动拨号上网、连接网络,支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接 8、提供短 通道,内置Unicode国际编码转换表 9、支持远程短 /电话唤醒 10、实时监测网络连接情况,掉线自动重拨功能 11、支持中心为固定IP或动态域名 12、心跳报告时间间隔用户可设定 13、支持点对点、点对多点、多点对多点对等 数据传输 14、支持APN数据专网业务 15、安装灵活、使用方便、可靠 16、支持多数据中心,自动切换 17、适应低温和高温工作环境 18、EMC抗干扰设计,适合电磁恶劣环境应用 19、复合式看门狗技术,永不当机 20、整机低功耗技术,在线待机电流<20mA (四)安全措施 本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环,网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行,即使出现硬件和软件故障,系统也不能中断运行。 数据中心可通过公网接入,或者到移动专网接入,采用公网接入方式成本比较低,企业不用租用专线,而使用数据专线接入时,GPRS数据传输设备要经过Radius服务器的认证, 整个数据传送过程得到了加密保护,安全性比较高,可充分保障速度和网络服务质量。 1、APN数据专网模式:企业内部网络中配置APN服务器,移动终端使用APN数据专网,由于采用数据专网,服务器与公网Internet隔离,可以有效避免非法入侵。 2、用SIM卡的唯一性,对用户SIM卡手机号码进行鉴别授权,在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定,划定用户可接入某系统的范围,只有属于指定行业的SIM卡手机号才能访问专用APN,移动终端与数据中心采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入,普通手机的SIM卡号无法呼叫专门的APN。 3、可以为每个GPRS数据传设备单独配置 DTU ID号和密码,通过数据中心在其登陆时进行应用层认证,其他没有数据中心分配的DTU ID号和密码的GPRS的设备将无法登录进入系统,系统的安全性进一步增强。 4、数据加密:可对整个数据传送过程进行加密保护。 5、网络接入安全鉴定机制:采用防火墙软件,设置网络鉴权和安全防范功能,保障系统安全。 四、使用该系统带来的好处: 1、提高亮灯率 系统投运后可以随时发现路灯运行中出现的问题,随时处理,提高亮灯率。 2、节约能源,减少电费支出 在系统投入使用后,可在深夜行人稀少和交通量减少的情况下,执行“隔一亮一”或“隔二亮一”的照明方式,既给夜间出行的行人带来主便又能节约大量的电费支出。在实现单控后,由于隔盏关灯进行控制一般是通过敷设双线电缆实现的,现在最少还能节约50%的电缆成本及其施工费用。这对现有系统的改造十分方便,无须敷设额外线缆。 3、延长灯具寿命 采用路灯智能控制终端智能调压方式节能运行后,可保持每盏灯电压相对稳定,尤其是在后半夜电压升高的情况下。据测试,正常电压(220V)情况下,钠灯电压为100V,电压升高后(230V-240V),钠灯电压可升至120V-150V;正常电压环境下降压节能运行后,钠灯电压一般为85V,电压升高环境下,钠灯电压可保持在100V左右。从理论和实际使用环境,采用调压控制节能可以延长路灯使用寿命。因此,调节电压方式具有双重节能的效果。 4、节约人力、物力,提高管理水平 由于可实时监控每盏路灯、每个路段及亮化工程点工作状态,计算机可以及时对故障进行汇总,写入数据库,以便次日进行维修;利用动态实时模拟显示屏,监视全市路灯,值班员在中央控制室就可以概览路灯现场运行情况,从而减少巡灯的维护成本和减轻巡检人员工作强度,大大提高工作效率。另外,在恶劣天气时,根据各路灯控制智能终端采集的数据情况加以分析,采取相应紧急措施,避免重大交通事故的发生。
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