基于GPRS网络与GPS定位的石油管道巡检数据通信解决方案

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。