基于GPRS的无线信息采集监控系统的研究与设计

论文摘要

目前,我国在水利、电力、天然气等资源监测等领域已经开始应用了自动化数据采集和传输设备,这些设备一般都是基于GPRS无线网络来进行采集数据传输。但是,由于GPRS网络本身的无连接特性以及它的数据包传输方式和移动服务提供商所提供的GPRS网络的不稳定性,导致了数据传输过程当中的数据丢失,数据积压,掉线频繁等异常,导致现在所使用的基于GPRS的远程无线采集监控系统在性能上存在一定的缺陷和不足。基于GPRS的无线采集监控系统的服务器端无缝聚合了基于Windows平台的完成端口技术,大大提升了服务端吞吐率。同时,提出并实现了一种基于GPRS网络的应用层自适应无线通信协议—SAWTCP-GPRS。协议提供了多种可配置参数,完全解决了GPRS网络特性所带来的网络丢帧,数据网间积压,频繁掉线问题,从而大大提升了网络的自适应性和稳定性。而且,协议还具有分布式时间同步特性。在”Improved Design of Remote Wireless Transmission Terminal using GPRSGSM Integrated Network”一文中,Li Cheng ,Ding Tianhuai, Chen Ken通过实验得到了在一般通信模式下,无线数据传输的瞬时时间延迟值分布在1.126-2.669s之间。数据丢失率由单GPRS模式下的6.94%降低到0%。本文通过实验得到,SAWTCP-GPRS（Self-Adaptive Wireless Transform Control Protocol）下,无线数据传输的瞬时时间延迟值均匀分布在0.077s9.798s之间。数据丢失率由6.87%减少为0%,数据迟延率伴随着通信复杂度的提高产生了一定的损失,由5.36%提高为7.47%。测试结果表明,基于GPRS的无线信息采集监控系统实现了分布式环境下目标数据的稳定、有序、无差错远程传输,大大提高了城市监测点的自动化信息监控程度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文研究的内容及组织结构
• 2 相关技术理论
• 2.1 GPRS 通信技术
• 2.2 WINDOWS 完成端口技术
• 2.3 系统平台及使用工具
• 2.4 本章小结
• 3 系统整体架构
• 3.1 系统结构
• 3.2 服务器结构
• 3.3 RTU 结构
• 3.4 系统组网方案
• 3.5 本章小结
• 4 系统服务器详细设计
• 4.1 应用服务器详细设计
• 4.2 服务器端系统界面图
• 4.3 本章小结
• 5 系统终端详细设计
• 5.1 RTU 硬件设计
• 5.2 RTU 软件设计
• 5.3 本章小结
• 6 SAWTCP-GPRS 协议
• 6.1 SAWTCP-GPRS 协议栈
• 6.2 SAWTCP-GPRS 协议数据帧结构
• 6.3 SAWTCP-GPRS 协议连接建立机制
• 6.4 SAWTCP-GPRS 协议链路通信机制
• 6.5 SAWTCP-GPRS 协议同步机制
• 6.6 SAWTCP-GPRS 协议异常控制机制
• 6.7 实验结果
• 6.8 一般通信模式下的链路通信
• 6.9 SAWTCP-GPRS 协议下的链路通信
• 6.10 实验结论
• 6.11 本章小结
• 7 全文总结
• 7.1 本次设计总结
• 7.2 需要改进的工作
• 致谢
• 参考文献