一、需求分析
　　GPRS是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業(yè)務，它是以數據流量計費、覆蓋范圍廣泛、數據傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業(yè)和企業(yè)用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點。GPRS的出現為企業(yè)和行業(yè)用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。
　　
　　GPRS通信方式更適合于油井監(jiān)測系統(tǒng)的通信業(yè)務。在油田的生產、開采過程中有大量的數據需要工作人員及時的采集、記錄，以供管理部門及時的做出決策，管理生產。如果這些數據都要人工采集、記錄的話勢必給工作人員巨大的工作量，而且效率不高，于是我公司根據油田的實際工作情況設計了一套完整的油井監(jiān)測管理通信解決方案。
　
　　GPRS無線傳輸數據有以下優(yōu)勢：
　　
　　1．GPRS用戶可隨意分布和移動自己的網絡點，無須擔心線路的維護或有線在移機時導致的通訊中斷。建設新的營業(yè)點無需進行拉線，埋線等工作。較光纖，或專線系統(tǒng)投資較少，設備安裝方便。
　　
　　2．終端價格比較低，與DDN相比，基帶Modem（DDN專線Modem）其終端價格便宜很多。
　　
　　3．GPRS資費便宜，計費合理。GPRS 資費包月比有線電話網絡資費還便宜。醫(yī)保數據采集業(yè)務沒有大數據量的信息傳輸，不必要采用資費很高的專線（DDN、幀中繼）。GPRS還可根據通信的數據量和提供的服務質量進行計費。在GPRS網中，用戶只需與網絡建立一次連接，就可長時間的保持這種連接，并只在傳輸數據時才占用信道并被計費，保持時不占用信道不計費。這樣，營業(yè)點即不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時的費用。
　　
　　4．GPRS能最好地支持頻繁的、少量突發(fā)型數據業(yè)務。通信質量穩(wěn)定可靠，永不掉線。
　　
　　5．GPRS網絡接入速度快，提供了與現有數據網的無縫連接。
　　
　　由于GPRS網本身就是一個分組型數據網, 支持TCP/IP、X.25協議，因此無需經過PSTN等網絡的轉接，直接與分組數據網（IP網或 X.25網）互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數據業(yè)務。采用TCP/IP協議，較以前的無線數據網絡（集群，雙向傳呼，GSM短信息）而言，網絡接入更加直接方便。
　　
　　6．覆蓋較好，比較很多無線數據網絡（集群，雙向傳呼，CDPD，CDMA）而言，其網絡覆蓋是最好的。
　　
　　二、解決方案
　　1．特點
　　
　　我公司設計的這套油井監(jiān)測管理方案具有配置靈活、實施方便、可靠性高、數據采集及時準確等特點。
　　
　　A.配置靈活：用戶可以根據自己的實際情況靈活的選擇多種數據傳輸方式，比如：采集到的數據可以通過無線方式傳輸到井隊控制處，也可以通過線纜直接連接方式傳輸；井隊采集的數據可以通過互聯網、專線、GPRS 無線公網上報到總部。
　　
　　B.實施方便：由于該方案中大理使用了無線傳輸方式的GPRS無線網方式傳輸數據，所有用戶無須布線，只要安裝數據采集端、數據接收端、GPRS Modem 等設置即可。
　　
　　C.可靠性高：由于我公司開發(fā)的LQ8100系列 GPRS的無線傳輸模塊具有傳輸穩(wěn)定可靠、通信速率高、接收靈敏度高、抗干擾能力強、功耗低等特點，所以可以保證油井監(jiān)測數據的可靠采集、傳輸。
　　
　　D.數據采集及時準確：用戶可以自定義數據采集的時間間隔，系統(tǒng)自動定時采集，自動傳輸到井隊管理處，并可以自動將數據上報到總部管理處。
　　
　　
　　
　　2、三種無線通信方式特點比較
　　
　　根據油井在油田的分布特點，實現站點間數據傳輸的技術有：無線超短波、GSM 短信（SMS）、GPRS。
　　
　　無線超短波：可用于點對點或點對多點的工作環(huán)境，提供標準接口，可直接與計算機、RTU、PLC 等連接，實現透明傳輸，傳輸速率為 1200-19.2K,頻點間隙為25K,采用工業(yè)頻段230MHZ或400MHZ,接收靈敏度較高,技術成熟.組網時需要根據實際環(huán)境架設天線,中心站一般要求20-30米,分站在10米左右,超短波受電臺數量的限制,適合小規(guī)模應用（比如各個采油隊的監(jiān)控）。采用這種方式時采油隊與礦之間需要架設微波網絡，實現大容量的數據傳輸。
　　
　　GSM 短信（SMS）：利用GSM 網絡實現數據采集設備、手機終端和監(jiān)控中心之間的通訊接口。采用這種方式，用于數據流量較小或只在異常情況下需要告警時，費用低。
　　
　　GPRS：一種分組交換系統(tǒng)，有實時在線，按量計費，快捷登錄、高速傳輸等特點。這種方式傳輸數據實時性好，傳輸速率高，不受地形或地域的限制，按數據流量計費，平均費率低，適合大規(guī)模應用
　　3．系統(tǒng)結構圖
　　4．產品安裝圖
　　GPRS無線業(yè)務與其他網絡業(yè)務的性價比較
　　5．系統(tǒng)組成
　　1）終端設備
　　用戶端：
　　
　　油井智能數據集中器
　　油井智能數據集中器功能強大，可支持多種通用接口方式，實現計量數據的存儲、預處理、傳輸等多種功能。油井智能數據集中器可直接通過標準接口連接到監(jiān)控儀器，完成對監(jiān)控參數的采集或進行控制操作。產品既可支持單個儀器設備，也可以同時支持多個儀器設備。同時連接先進的流量傳感器和溫度傳感器等設備
　　
　　GPRS無線設備采用廈門桑榮科技發(fā)展有限公司的GPRS-DTU通信模塊，采用串口和油井智能數據集中器相連，完成用戶系統(tǒng)的構成。
　　
　　● GPRS設備采用山東力創(chuàng)科技LQ系列GPRS-DTU傳輸設備，核心模塊采用SIMCOM、摩托羅拉G20、愛立信GR47、德國西門子
　　MC35I無線GPRS模塊， 強大功能如下：
　　
　　1）串口通訊輸率有6種工作速率，分別是1200、2400、4800、9600、19200、57600Bps，串口速率可以通過配置軟件設置。串口通訊的模式是8位數據位、1位停止位、無奇偶校驗、無硬件流控。為了使用方便，數據態(tài)時實現數據透明傳輸。通過透明傳輸模式，將透明傳輸設備和工業(yè)上應用的數據采集設備通過串口將數據進行無線數據傳輸及控制。
　　
　　2）遠程/自動喚醒功能，實現遠程模擬量、開關量采集、控制，可隨時通過遠程控制或自動啟動通訊連接，保證了其工作的可靠性。
　　
　　3）可以實現TCP、UDP等多種通訊方式，可實現通訊參數在線配置，實現數據采集中心的自由切換調保證客戶系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
　　
　　4）針對GPRS按流量計費的客戶，要節(jié)約數據流量，在使用TCP方式實時自診斷在線數據包采用小數據心跳包并且可以設置發(fā)送心跳包的間隔；當選用UDP方式時，則完全可以根據網絡自動判斷鏈接情況，不產生數據流量大大節(jié)省客戶的流量費用
　　
　　5）LQ系列GPRS實現了對主控電路實時監(jiān)控傳輸信號，實現可靠的斷線監(jiān)測和掉線重連,實時自動檢測,解決了在連接過程中所出現的假撥號現象。
　　6）實現下位機ID編號，點對點、點對多點的實時數據傳輸，結合相應的軟件，便可靈活實現點～點、點～多點的對等數據傳輸。下位機可不用申請固定IP,以節(jié)省固定IP租用費.
　　
　　7）內嵌了完整的TCP/IP協議棧，包括 TCP、UDP、FTP、SOCKET、TELNET、HTTP
　　
　　等協議的開發(fā)，應用更全面、更廣闊。
　　8） 帶自主開發(fā)的主控電路和硬件看門狗，保證電路可靠工作，并可根據需要進行軟件串口升級。
　　9）支持TTL、RS232/485三種通訊接口，方便了用戶選擇使用。
　　
　　10）可上電即自動撥號上網，一直在線，掉線可自動重撥。非常適合無人職守.的應用。
　　
　　11）LQ系列GPRS不僅采用低功耗、低電壓的專用電源管理芯片，更方便嵌入式用戶,同時還針對外接用戶所采用的外接產品。
　　12）組網簡單、迅速、靈活, LQ系列GPRS不依賴于運營商交換中心的數據接口設備，通過Internet網絡隨時隨地的構建覆蓋全中國的虛擬移動數據通信專用網絡
　　2）傳輸網絡端：
　　 采用移動公司提供的覆蓋全國的GPRS/GSM無線網絡線路和接口。經過數年多的建設，中國移動GPRS網實現了沿海地區(qū)的全面覆蓋和山區(qū)地區(qū)的地市覆蓋，并且于2002年5.17正式向用戶提供服務。GPRS業(yè)務的高速數據傳輸、“永遠在線”、“流量計費”和“全國漫游”的特性以及中國移動的優(yōu)質網絡，滿足了不同層次客戶的需求，也為發(fā)展行業(yè)應用奠定了堅實的基礎。
　　3）用戶后臺軟件系統(tǒng)：
　　應用服務
　　主要由四層軟件組成:
　　
　　前端軟件：
　　前端軟件運行于終端上，支持本地業(yè)務數據的查詢及業(yè)務事務處理；同時管理
　　
　　無線通訊網絡，完成撥號、掛斷及狀態(tài)監(jiān)測；對于事務處理請求與確認，實現可靠
　　
　　的傳輸控制，保證與局端的協作。
　　
　　外網服務軟件：
　　外網服務軟件完成與前端軟件的安全認證及加解密，協同外網查詢數據庫完成
　　
　　數據查詢請求的處理及應答；處理內網服務器產生的數據同步命令維護外網查詢數
　　
　　據庫；為內網服務軟件與前端軟件提供穿透物理隔離的傳輸，使業(yè)務處理請求可以
　　
　　安全有效地到達內網并進行處理。
　　
　　內網服務軟件：
　　內網服務軟件完成與外網服務軟件的隔離傳輸，及與前端軟件的安全認證和加
　　
　　解密，對前端產生的事務處理請求進行解釋、執(zhí)行，依靠數據庫適配層軟件，將各
　　
　　業(yè)務數據庫同步至外網查詢服務軟件。
　　
　　局端數據庫適配層軟件：
　　局端數據庫適配層軟件對存在于多體系異種數據庫平臺的業(yè)務數據庫提供抽象
　　
　　接口，支持內網服務軟件完成事務處理及數據同步。
　　
　　三．移動GPRS專線APN傳輸方式
　　1、根據企業(yè)對網絡安全的特殊要求，本公司設計了基于GPRS網絡的數據傳輸方案，采用了多種安全措施，主要包括：
　　
　　·通過一條2M 專線由信息中心接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。
　　
　　·為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN。
　　
　　·客戶可自建一套RADIUS服務器和DHCP服務器，GGSN向RADIUS服務器提供用戶主叫號碼，采用主叫號碼和用戶賬號相結合的認證方式；用戶通過認證后由DHCP服務器分配企業(yè)內部的靜態(tài)IP地址。
　　
　　·端到端加密：移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。
　　
　　·雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。
　　2．APN業(yè)務流程
　　GPRS專網系統(tǒng)終端上網登錄服務器平臺的流程為：
　　
　　1） 用戶發(fā)出GPRS登錄請求，請求中包括由移動公司為GPRS專網系統(tǒng)專門分配的專網APN;　　
　　2） 根據請求中的APN，SGSN向DNS服務器發(fā)出查詢請求，找到與企業(yè)服務器平臺連接的GGSN，并將用戶請求通過GTP隧道封裝送給GGSN；
　　3） GGSN將用戶認證信息（包括手機號碼、用戶賬號、密碼等）通過專線送至Radius進行認證；
　　4） Radius認證服務器看到手機號等認證信息，確認是合法用戶發(fā)來的請求，向DHCP服務器請求分配用戶地址；
　　5） Radius認證通過后，由Radius向GGSN發(fā)送攜帶用戶地址的確認信息；
　　6） 用戶得到了IP地址，就可以攜帶數據包，對GPRS專網系統(tǒng)信息查詢和業(yè)務處理平臺進行訪問。
　
　　四、移動資費標準及設備費用
　　1、該業(yè)務包括開戶費、安裝調試費、GPRS專網使用費以及使用GPRS 產生流量的資費。
　　1） 專網開戶費以及安裝調試費（專網應用）　　開戶費：1000元
　　安裝調試費：500元
　　2）服務器端GPRS專網使用費（專網應用）
　　1000元/月或者10000元/年，對終端數目不限；
　　3） 終端GPRS 流量資費（終端應用）
　　 月租費（元） 贈送的免費流量數（MB） 超過贈送流量后的流量費（元/KB）　　
　　自由套餐 0 0 0.03
　　經濟套餐 20 1 0.01
　　時尚套餐 100 　20 0.01
　　力創(chuàng)套餐 60 不限量使用（專用APN）　
　　以上費用各地移動公司有不同的優(yōu)惠政策,請和當地移動公司具體洽談.
　　2、設備需要終端路由器一臺在5000元左右（客戶自行選擇），每個點配備一臺GPRS無線MODEM，大概在1000-1500元之間。