、項目背景 

氣象局建立多個氣象觀測信息採集點，各氣象採集點按照設定的時間間隔採集區域內的各種氣象信息資料，包括溫度、氣壓、 濕度等，測量結果通過DDN或者PSTN電話線向氣象中心傳送氣象數據。

二、方案優點：

中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建氣象信息採集傳輸系統，實現氣象信息採集點的無線數據傳輸具有可 充分利用現有網絡，縮短建設週期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。經過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS系統作為水文信息採集傳輸 系統的數據通信平台。

GPRS無線氣象監控系統具備如下特點：

1、可靠性高：
與SMS短信息方式相比，GPRS DTU採用面向連接的TCP協議通信，避免了數據包丟失的現象，保証數據可靠傳輸。中心可以與多個監測點同時進行數據傳輸，互不干擾。GPRS網絡本身具 備完善的頻分復用機制，並具備極強的抗干擾性能，完全避免了傳統數傳電台的多機頻段“碰撞”現象。

2、實時性強：
GPRS具有實時在線的特性，數據傳輸時延小，並支持多點同時傳輸，因此GPRS監測數據中心可以多個監測點之間快速，實時地進行雙向通信，很好地滿足系統對數據採集和傳輸實時性的要求。目前GPRS實際數據傳輸速率在30Kbps左右，完全能滿足系統數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。

3、監控範圍廣：
GPRS網絡已經實現全國範圍內覆蓋，並且擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。由於氣象信息採集點數量眾多，分布在全省範圍內，部分氣象信息採集點位於偏僻地區，而且地理位置分散。因此採用GPRS網絡是其理想的選擇。

4、系統建設成本低：
由於採用GPRS公網平台，無需建設網絡，只需安裝設備就即可，建設成本低；也免去了網絡維護費用。

5、系統運營成本低：
採用GPRS公網通信，全國範圍內均按統一費率計費，省去昂貴的漫遊費用, GPRS網絡可按數據實際通信流量計費，(1分-3分/1K字節)，也可以按包月不限流量收費，從而實現了系統的低成本通信。

6、可對各監測點儀器設備進行遠程控制：
通過GPRS雙向系統還可實現對儀器設備進行反向控制，如：時間校正、狀態報告、開關等控制功能，並可進行系統遠程在線升級。

7、系統的傳輸容量，擴容性能好：
氣象監測中心要和每一個氣象信息採集點實現實時連接。由於氣象信息採集點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸 突發性數據的需要；由於系統採用成熟的TCP/IP通信架構，具備良好的擴展性能，一個監測中心可輕鬆支持几千個氣象採集點的通信接入。

8、GPRS傳輸功耗小，適合野外供電環境：
雖然與遠在千里的數據中心進行雙向通信，GPRS數傳設備在工作時卻只需與附近的移動基站通信即可,其整體功耗與一台普通GSM手機相當, 平均功耗僅為200毫瓦左右，比傳統數傳電台小得多。因此GPRS傳輸方式非常適合在野外使用太陽能供電或蓄電池供電的場合下使用。

三、解決方案介紹：

由於GPRS通信是基於IP地址的數據分組通信網絡，因此監測中心計算機需要一個固定的IP地址或固定的域名，各個氣象數據採集點採用GPRS模塊通過IP地址或域名來訪問該主機，從而進行數據通信。

（一） 租用數帶熊系統結構

只需買無線DTU,數據直接帶數帶熊，上網登錄數帶熊下載就行了

（二） 自己建網系統結構



1、氣象信息採集點：

現場監控點通過氣象設備自動採集氣象信息，通過RS232或RS485接口與GPRS DTU終端相連，氣象設備採集到的數據通過GPRS DTU終端的內置嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發送到GPRS無線網絡。

2、氣象中心：

a）公網接入方案

服務器採用公網方式接入Internet，如ADSL撥號/電信專線寬帶上網等，申請公網固定IP地址；可以實現中小容量的數據採集應用。

b）專網接入方案

服務器採用省移動通信公司提供的DDN專線, 申請配置固定IP地址，與GPRS網絡相連。由於DDN專線可提供較高的帶寬，當氣象信息採集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求，可實現大容量數據採集應用。

監控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后先進行AAA認証，后傳送到監控中心計算機主機，通過系統軟件對數據進行還原顯示，並進行數據處理，這樣進一步增強了系統數據通信安全性能。


3、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡：

氣象設備採集的數據經GPRS/GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到監控中心IP地址。

（三）產品特性

系統採用GPRS DTU無線透明數據傳輸終端。產品基於中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232/RS485接口, 可直接與PC、單片機系統、RTU測控終端、PLC、GPS接收機、數據集中器等連接，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站點之間的數據採集和控制。

1、內置TCP/IP協議棧，針對GPRS網絡優化
2、提供GPRS無線數據雙向傳輸功能
3、提供RS232/RS485/RS422接口
4、符合ETSI GSM Phase 2+標準
5、支持自動心跳，保持永久在線
6、透明數據傳輸：為用戶的數據設備提供雙向100K大容量數據緩衝區，支持大數據包傳輸
7、自動撥號連接：DTU上電自動撥號上網、連接網絡，支持用戶端發起命令連接或遠程喚醒連接
8、提供短信通道，內置Unicode國際編碼轉換表
9、支持遠程短信/電話喚醒
10、實時監測網絡連接情況，掉線自動重撥功能
11、支持中心為固定IP或動態域名
12、心跳報告時間間隔用戶可設定
13、支持點對點、點對多點、多點對多點對等  數據傳輸
14、支持APN數據專網業務
15、安裝靈活、使用方便、可靠
16、支持多數據中心，自動切換
17、適應低溫和高溫工作環境
18、EMC抗干擾設計，適合電磁惡劣環境應用
19、復合式看門狗技術，永不當機
20、整機低功耗技術，在線待機電流<20mA

（四）安全措施：

由於氣象數據採集系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火牆等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。 

數據中心可通過公網接入,或者到移動專網接入，採用公網接入方式成本比較低，企業不用租用專線，而使用數據專線接入時，GPRS數據傳輸設備要經過Radius服務器的認証, 整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。

1、APN數據專網模式：企業內部網絡中配置APN服務器，移動終端使用APN數據專網，由於採用數據專網,服務器與公網Internet隔離,可以有效避免非法入侵。

2、用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑑別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統的範圍,只有屬於指定行業的 SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心採用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。

3、可以為每個GPRS數據傳設備單獨配置 DTU ID號和密碼，通過數據中心在其登陸時進行應用層認証，其他沒有數據中心分配的DTU ID號和密碼的GPRS的設備將無法登錄進入系統，系統的安全性進一步增強。

4、數據加密：可對整個數據傳送過程進行加密保護。

5、網絡接入安全鑑定機制：採用防火牆軟件，設置網絡鑑權和安全防範功能，保障系統安全。