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　　一(yi)、方案(an)背景

　　对燃气公司来说，实时监测燃气管网的(de)温度、压力、流量等(deng)信(xin)息是杜绝安全(quan)隐(yin)患的(de)必要(yao)手段，相较于(yu)早期的(de)数(shu)据(ju)传输(shu)手段(如：数(shu)字(zi)电台、有线(xian)光缆)，使用(yong)远程(cheng)数(shu)据(ju)采集设(she)备()+运营商网络(luo)的(de)监测方式(shi)，显然在节约成本、提高管网安全(quan)性方面更具(ju)有优势(shi)。

　　利用运营(ying)商网络，燃(ran)气公司(si)可以将(jiang)分散在各地的(de)(de)管网监测站点的(de)(de)信息实时(shi)(shi)传送到(dao)监控中(zhong)(zhong)心，形成以监控中(zhong)(zhong)心为核心辐射整个管网的(de)(de)分布(bu)式监控网络，使在线监测不存在盲(mang)区。并可以通(tong)过(guo)GSM网络即(ji)时(shi)(shi)的(de)(de)将(jiang)报警信息以短(duan)信的(de)(de)方式通(tong)知相关操作人员，让他们(men)随(sui)时(shi)(shi)掌握第一(yi)手安(an)全(quan)信息，将(jiang)安(an)全(quan)隐患扑灭在萌芽状态。

　　二、系统组成(cheng)

　　燃气管网监测系统分为三个部分：监控中心(xin)、数(shu)据传输终(zhong)端、终(zhong)端数(shu)据采集(ji)器。

　　监(jian)控(kong)中心包括WEB服务器、数(shu)(shu)据(ju)(ju)服务器以及PC等(deng)，监(jian)控(kong)平台可(ke)以24小(xiao)时不间断采集现(xian)(xian)场实(shi)时数(shu)(shu)据(ju)(ju)，动(dong)(dong)态显示现(xian)(xian)场各个监(jian)控(kong)站点(dian)变化的数(shu)(shu)据(ju)(ju)，自(zi)动(dong)(dong)形(xing)成报表以及数(shu)(shu)据(ju)(ju)出现(xian)(xian)异常(chang)时自(zi)动(dong)(dong)发送短信报警,外勤人员可(ke)以通过Internet访问(wen)监(jian)控(kong)平台实(shi)时查看相应数(shu)(shu)据(ju)(ju)等(deng)。

　　终端数据采集器包括燃气流量计、压力变送器、温度变送器等，采集燃气管道流量、压力、温度等数据发送给DTU，然后通过运营商网络传输到监控中心。

　　网络传输设备：鉴于采集器的接口和设备的工作环境等多种情况的要求，我们选择厦门沐鸣娱乐通信有限公司的系列AD-2000G DTU作为采集和传输设备，通过网络进行传输，实现监控中心对燃气管网的无线远程监控。这里采用AD-2000G (GPRS DTU)做数据传输终端，AD-2000G 是一种物联(lian)网(wang)无线(xian)数(shu)(shu)(shu)据(ju)传(chuan)输(shu)终端，使用(yong)运营商(shang)网(wang)络(luo)为用(yong)户提供无线(xian)长距离数(shu)(shu)(shu)据(ju)传(chuan)输(shu),支持GPRS网(wang)络(luo)，同时支持RS232和RS485(或RS422)接口(kou)，实现透明数(shu)(shu)(shu)据(ju)传(chuan)输(shu);低功耗(hao)设(she)计，最(zui)低功耗(hao)小于(yu)1mA;提供5路I/0,可实现数(shu)(shu)(shu)字(zi)量输(shu)入和输(shu)出(chu)、脉冲(chong)输(shu)出(chu)、模拟(ni)量输(shu)入、脉冲(chong)计数(shu)(shu)(shu)等功能(neng)。

　　三、系(xi)统(tong)拓扑(pu)

　　终端设备和监控(kong)中心通信有(you)两种方式，一种是(shi)使用运营商公网(wang)，另一种是(shi)使用APN/VPDN专网(wang)。

　　3.1公网方案

　　网络拓扑：

　　监控中(zhong)心用(yong)一个服务器组(zu)作为中(zhong)心接收，中(zhong)心采(cai)用(yong)ADSL等Internet公网(wang)(wang)连接，采(cai)用(yong)公网(wang)(wang)固定(ding)IP或者公网(wang)(wang)动态(tai)IP+DNS解(jie)析(xi)服务。

　　1)中(zhong)心(xin)公网固(gu)定(ding)IP：监控点直接向中(zhong)心(xin)固(gu)定(ding)IP发起连接，运行(xing)可靠稳定(ding)。

　　2)中心网公(gong)(gong)网动(dong)(dong)态IP+DNS解析服(fu)务：监控点先采(cai)用域名寻址(zhi)方(fang)式(shi)连(lian)接DNS服(fu)务器(qi)，再(zai)有DNS服(fu)务器(qi)连(lian)接到公(gong)(gong)网动(dong)(dong)态IP，建立连(lian)接。这种方(fang)式(shi)优势在于可以大(da)大(da)节约公(gong)(gong)网固定(ding)IP地址(zhi)的费用，缺点是稳(wen)定(ding)性(xing)受制于DNS服(fu)务器(qi)的解析速度和解析正确性(xing)。

　　3.2 专网方式

　　网络拓扑：

　　VPDN/APN专(zhuan)线又称(cheng)为(wei)虚(xu)拟专(zhuan)用(yong)拨号(hao)(hao)网(wang)(wang)，是(shi)VPN业务(wu)的(de)一种(zhong)，是(shi)基于(yu)拨号(hao)(hao)用(yong)户的(de)虚(xu)拟专(zhuan)用(yong)拨号(hao)(hao)网(wang)(wang)业务(wu)。即以(yi)拨号(hao)(hao)接(jie)入方(fang)式上(shang)网(wang)(wang)，是(shi)利(li)用(yong)IP网(wang)(wang)络的(de)承载功能(neng)结合相应的(de)认证和授权机制建立(li)起来的(de)安全的(de)虚(xu)拟专(zhuan)用(yong)网(wang)(wang)，是(shi)近年来随着Internet的(de)发展而迅(xun)速发展起来的(de)一种(zhong)技术。根据运营商(shang)分(fen)类，电信是(shi)VPDN专(zhuan)线，移动(dong)、联通是(shi)APN专(zhuan)线。

　　监控中(zhong)心通过一条APN专(zhuan)线接入移动公司GRPS网(wang)络，F2114采用运营商(shang)专(zhuan)网(wang)卡，双方(fang)都是(shi)私(si)有固(gu)定(ding)IP地址(zhi)，处(chu)于同(tong)一个局域网(wang)内。数据传输终端(duan)和(he)(he)服务(wu)器(qi)平台之间采用端(duan)到端(duan)加密，避免信息在(zai)整个传输过程(cheng)中(zhong)泄(xie)露(lu)。双方(fang)采用防火(huo)(huo)墙(qiang)进(jin)行隔离，并(bing)在(zai)防火(huo)(huo)墙(qiang)上进(jin)行IP地址(zhi)和(he)(he)端(duan)口过滤。此种方(fang)案(an)无论实时行，安全(quan)性(xing)和(he)(he)稳定(ding)性(xing)较前(qian)一种方(fang)案(an)都有大大提高(gao)，适合于安全(quan)性(xing)要求(qiu)较高(gao)、数据点较多(duo)、实时性(xing)要求(qiu)较高(gao)的(de)应用环境，是(shi)在(zai)资金(jin)允许的(de)情况下之最佳组网(wang)方(fang)式。

　　四(si)、方案特点

　　4.1、稳定性：采用工(gong)业(ye)级(ji)高(gao)性能处理器，能够经受长期的恶劣环境考验，保(bao)证(zheng)通信的顺畅性;可靠的网(wang)络连接(jie)，有设备(bei)(bei)重拨功(gong)能，能够确保(bao)设备(bei)(bei)永远在线。

　　4.2、成(cheng)本(ben)低(di)：采(cai)用的是无(wu)线数据(ju)传输终端，使(shi)用运营商的GPRS网络，无(wu)需(xu)进行(xing)网络布线，设备(bei)安装灵(ling)活(huo)，不(bu)受(shou)地理(li)环境影响，单点设备(bei)价格便宜(yi)，减少布线问题降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。

　　4.3、灵活性(xing)和扩展性(xing)：采用标准的通(tong)信(xin)协议;同个时要求便(bian)于(yu)安装施工、调试(shi)、运(yun)行、维(wei)护。

　　4.4、监(jian)(jian)控范围(wei)广：由于(yu)燃气管网(wang)监(jian)(jian)控数量较多(duo)，部(bu)分燃气采集点可(ke)能位于(yu)偏僻地区(qu)。此方(fang)案采用的是覆盖(gai)广泛的GPRS网(wang)络，基(ji)本不存(cun)在(zai)盲(mang)区(qu)，可(ke)实(shi)现大(da)范围(wei)的在(zai)线监(jian)(jian)控，可(ke)以满足(zu)燃气管网(wang)监(jian)(jian)测(ce)系统对(dui)覆盖(gai)范围(wei)的要求。

　　4.5、及时性：当数(shu)据出现异常等情况，能够及时通(tong)过GSM网络向(xiang)负责(ze)人(ren)手机发(fa)送短信告警，避免(mian)安全隐患。