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，為行業和企業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展創造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優點。GPRS的出現為企業和行業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測系統的通信業務。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測管理通信解決方案。
GPRS無線傳輸數據有以下優勢：
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。建設新的營業點無需進行拉線，埋線等工作。較光纖，或專線系統投資較少，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。醫保數據采集業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、少量突發型數據業務。通信質量穩定可靠，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：由于我公司開發的LQ8100系列 GPRS的無線傳輸模塊具有傳輸穩定可靠、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,適合小規模應用(比如各個采油隊的監控)。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，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，適合大規模應用。
3．系統結構圖
4．產品安裝圖片
5．系統組成
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控儀器，完成對監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設備采用山東力創科技LQ系列GPRS-DTU傳輸設備，采用串口和油井智能數據集中器相連，完成用戶系統的構成。
● GPRS設備采用山東力創科技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的穩定運行。
4）、針對GPRS按流量計費的客戶，要節約數據流量，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省客戶的流量費用
5）、 LQ系列GPRS實現了對主控電路實時監控傳輸信號，實現可靠的斷線監測和掉線重連,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，應用更全面、更廣闊。
8)、 帶自主開發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網實現了沿海地區的全面覆蓋和山區地區的地市覆蓋，并且于2002年5.17正式向用戶提供服務。GPRS業務的高速數據傳輸、“永遠在線”、“流量計費”和“全國漫游”的特性以及中國移動的優質網絡，滿足了不同層次客戶的需求，也為發展行業應用奠定了堅實的基礎。
3）用戶后臺軟件系統：
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，支持本地業務數據的查詢及業務事務處理；同時管理無線通訊網絡，完成撥號、掛斷及狀態監測；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、執行，依靠數據庫適配層軟件，將各業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
