GPRS無線模塊功能

通信功能:支持GPRS和短消息雙通道傳輸數據;支持與多中心進行數據通信。

采集功能:采集串口設備數據，如串口儀表、采集器、PLC等。

遠程管理功能:支持遠程參數設置、程序升級。

工業(yè)短信收發(fā)、彩信收發(fā)圖片文件

GPRS實時數據傳輸

銀行、彩票、證券、保險行業(yè)

稅務、公安、交警、交通稽查行業(yè)

交通監(jiān)控、移動辦公

工業(yè)控制、遙感、遙測

GPRS無線模塊DTP_S09系列是基于GPRS網絡研發(fā)的數據通訊產品，是無線數據通信產品的一種， 多安裝在監(jiān)控子站，實現子站現場設備和監(jiān)控中心的遠程數據通信。GPRS通訊模塊廣泛用于水利、石油、熱力、環(huán)保、電力等行業(yè)。

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可以直接代替有線的RS485網，實現遠程無線組網

無需修改用戶軟件，無需二次開發(fā)。提供力控、杰控及組態(tài)王等組態(tài)例程

全透明傳輸，永遠在線，自動重連。支持域名和IP兩種連接方式

通信接口:RS232/RS485，1200/9600/19200/38400/57600/115200bps

工作溫度:-35~ +75℃

直流5~24V供電，電流待機小于40mA

支持標準串口協(xié)議:透明傳輸自由協(xié)議、Modbus協(xié)議

八年工業(yè)現場運行考驗:可確保工作于各種惡劣環(huán)境工業(yè)場合長期運行。

標準RS-232串口，簡單的AT指令操作

提供單片機和計算機編程源代碼

頻段為雙頻900MHz和1800MHz

工作溫度:-35~ +75℃

工業(yè)標準設計，能工作于各種惡劣環(huán)境

天線接口 50Ω/SMA(陰頭)

直流5~12V供電，電流待機40mA，發(fā)射時300mA

用戶首先關心的是傳輸距離問題，距離其實不是問題。近則采用433MHz頻段無線數據終端DTD433，遠則選用GPRS透明傳輸數據終端DTP_S09F。所謂"近"，指3公里以內可以覆蓋大多數廠礦;所謂"遠"，是指通訊距離超過3公里，甚至跨越不同地域以及不同國家，好在中國移動網絡已經覆蓋了全球，所以距離不是問題。DTP_S09F與DTD433遠近結合可以滿足絕大部分無線測控的要求。

◆多臺PLC之間的無線通信方案

多臺西門子S7_200之間的無線MODBUS通信設計說明，具有設計說明及PLC主機和從機的程序。

多臺三菱PLC之間的無線N:N通信設計，匯川PLC與三菱PLC方案一樣。

兩個臺達PLC之間的MODBUS無線通信例程，程序源代碼和設計說明。

PLC通過串口和手機進行短信通訊DTP-S09C

◆無線PLC數據終端與無線MODBUS測控終端的連接應用

PLC與3公里以內4DI/4DO無線開關量終端DTD433H以及4AI/4AO無線模擬量終端DTD433F進行MODBUS協(xié)議無線通信，實現無線MODBUS傳輸。

10公里以外 PLC開關量短信報警DTP-RE+B，也可以用手機控制PLC的開關量

◆觸摸屏與PLC的無線通信方案

西門子200PLC和無線PLC數據終端與深圳步科觸摸屏的無線通信;

威綸觸摸屏與S7-200的無線PPI通信;

昆侖通態(tài)觸摸屏MCGS與PLC的無線通信;

Autoface觸摸屏與西門子PLC的無線MODBUS通信;

顯控觸摸屏無線通信實例;

運行觸摸屏組態(tài)程序，能采用MODBUS協(xié)議，西門子PPI協(xié)議，三菱N:N協(xié)議，永宏PLC協(xié)議，臺達PLC協(xié)議等。

◆組態(tài)軟件與PLC的無線通信方案

組態(tài)王軟件與西門子PLC的無線PPI、MODBUS通信;

力控組態(tài)軟件與西門子PLC的無線通信;

組態(tài)軟件與GPRS透明模塊DTP_S09F通信示例說明

昆侖通泰DTP_S09F+DTD433H遠程采集傳輸

組態(tài)王與S7_200的GPRS遠程MODBUS方案

組態(tài)軟件通過DTP-S09C發(fā)送短信的方案

? GPRS DTU是一種物聯(lián)網無線數據終端，利用公用運營商網絡GPRS網絡(又稱G網)為用戶提供無線長距離數據傳輸功能. 采用高性能的工業(yè)級8/16/32位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，同時提供RS232和RS485（或RS422）接口，可直接連接串口設備，實現數據透明傳輸功能。

該GPRS DTU已廣泛應用于物聯(lián)網產業(yè)鏈中的M2M行業(yè)，如智能電網、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業(yè)自動化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護、氣象、數字化醫(yī)療、遙感勘測、農業(yè)、林業(yè)、水務、煤礦、石化等領域。才茂GPRS DTU

二、產品特性

工業(yè)級設計

1. 工業(yè)級CPU：工業(yè)級高性能嵌入式處理器。

2. 工業(yè)級無線模塊：采用工業(yè)級無線模塊，抗干擾強，傳輸穩(wěn)定。

3. 實時操作系統(tǒng)：采用帶完善TCP/IP協(xié)議棧的實時操作系統(tǒng)。

4. 強化電路板：PCB采用遵循20H和3W原則，同時公司所有產品電路板都采用生益材質來生產，確保板材的穩(wěn)定可靠。

5. 工業(yè)級元器件：整機元器件采用嚴格篩選的工業(yè)級元器件來生產。

6. 工業(yè)級電源：寬壓電源設計，電源適應范圍為DC5V~DC35V，內置電源反向保護和過壓過流保護。

穩(wěn)定可靠

1. 三層系統(tǒng)保護：在原來兩級（軟件保護+CPU內置看門狗WDT保護）系統(tǒng)保護的基礎上，增加一級系統(tǒng)虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）檢測保護功能，網絡異常、或者系統(tǒng)受到強干擾異常時，系統(tǒng)會重新徹底復位，相當于維護人員上門拔電，徹底解決了業(yè)內系統(tǒng)異常時需要上門拔電的麻煩，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

2. UIM/SIM卡ESD保護：1.8V/3V/5V標準的推桿式用戶卡接口，內置15KV ESD保護。

3. 串口ESD保護：RS232/RS485/TTL/RS422,內置15KV ESD保護。

4. 金屬外殼：采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；外殼和系統(tǒng)安全隔離，防雷設計；符合電力安規(guī)要求；防護等級為IP41；特別適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制領域。

5. 所有無線模塊都有通過CGD認證或者FCC認證或者CE認證。

6. DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS；規(guī)避了因為選擇的DNS服務器異常，導致DTU設備當機的嚴重現象。

7. 完善的協(xié)議棧：新系統(tǒng)加載了完善的TCP/IP協(xié)議棧，使網絡通信性能優(yōu)異，掉線概率極大降低。

8. EMC性能優(yōu)異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業(yè)領域環(huán)境惡劣下使用；系統(tǒng)EMC/EMI優(yōu)異，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；通過EMC測試；公司產品2010年榮獲“中國工控行業(yè)客戶滿意最佳供應商”。

功能強大

1. TCP透明數據傳輸和UDP透明數據傳輸；支持多種工作模式

2. 支持虛擬數據專用網（APN/VPDN）

3. 支持雙數據中心備份及多數據中心（8個）接收數據，最大支持發(fā)送中心達256個

4. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線

5. 遠程喚醒：支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接

6. 支持固定IP通信方式；支持DDNS動態(tài)域名通信方式

7. 豐富I/O控制和告警口：支持6路告警輸入，支持6路輸出控制

8. 支持無線撥號上線指示；支持I/O管腳硬件復位DTU

9. 支持短信遠程配置，遠程控制；支持短消息告警

10. 數據包傳輸狀態(tài)報告

19.支持RSA，RC4加密算法

11. 標準的AT命令界面

12. 支持telnet功能

13. 可以用做普通撥號MODEM

14. 低功耗設計：休眠功耗<1mA，待機功耗<15mA，通信功耗<35mA

15. 支持串口軟件升級

16. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統(tǒng)

簡單易用

1. 圖形化配置工具：完善的圖形化配置工具，提供快速配置功能，實現客戶快速配置；提供批量配置功能，實現批量設備的配置。

2. 中心軟件：提供C#，VC，VB，DEPHI中心端軟件，方便客戶測試。

3. 豐富第三方軟件支持：包括亞控軟件，三維力控軟件在內的業(yè)內主要中心端軟件支持（驅動中選擇“廈門才茂（桑榮）”或者“桑榮”的驅動 ），可以直接方便購買第三方軟件來上項目，實現快速穩(wěn)定低成本地完成項目。

4. 豐富接口：才茂DTU系列產品，可以提供RS232接口或者RS485接口或者TTL接口或者RS422接口或者USB接口或者RJ45以太網接口，全接口支持。

5. 完善的網絡支持：才茂DTU系列產品，提供包括2G網絡（GSM網絡），2.5G網絡（GPRS網絡），2.75G網絡（EDGE網絡），3G網絡（WCDMA網絡、EVDO網絡、TD-SCDMA網絡），4G網絡（HSPA+網絡、LTE網絡），全網絡的產品支持。

6. 提供多種動態(tài)庫DLL：公司提供C# ，VC，VB，DEPHI中心端軟件的動態(tài)庫支持，并提供使用說明文檔，方便客戶自行快速開發(fā)中心端應用軟件。

7. 檢查軟件：提供串口調試軟件，網絡速度檢測軟件，提供不同的調試等級輸出，方便客戶查看各種信息，快速定位問題。

三、技術參數

無線參數：

項目 ? 內容 ?

無線模塊 ? 采用工業(yè)級無線模塊 ?

標準及頻段 ? 支持EGSM900/GSM1800MHz雙頻，可選GSM800/900/1800/1900MHz四頻支持GSM phase 2/2+支持GPRS multi-slot class 10 可選class 12 ?

編碼方案 ? CS1~CS4 ?

通信帶寬 ? 理論帶寬：171.2Kb/s；實際帶寬：100Kbits>X>20Kbits/s ?

發(fā)射功率 ? GSM850/900：<33dBm；GSM1800/1900：<30dBm ?

接收靈敏度 ? <-107dBm ?

功能支持 ? 支持數據、語音、短信和傳真 ?

硬件系統(tǒng)：

項目 ? 內容 ?

CPU ? 工業(yè)級高性能嵌入式處理 ?

MMU ? CPU帶MMU內存管理單元，可以防止內存溢出導致系統(tǒng)的異常 ?

FLASH ? 32Mb（可擴充到128Mb）有足夠大的內存來存放程序和數據 ?

SDRAM ? 1024Kb(可擴充4096Kb) ?

操作系統(tǒng)：

項目 ? 內容 ?

操作系統(tǒng) ? 采用帶完善TCP/IP協(xié)議棧的實時操作系統(tǒng) ?

接口類型：

項目 ? 內容 ?

串口 ? CM3160P:1個RS232串口CM3160EP:1個RS232串口或1個RS485接口（可支持RS422/TTL）數據位：7、8位停止位：1、2位校驗位：無校驗、奇校驗、偶校驗、SPACE及MARK校驗串口速率：110bps ~ 230400bps流控位：無流控、RTS/CTS 硬流控或XON/XOFF軟流控 ?

指示燈 ? 具有電源POWER、通信ACT及在線指示燈Online ?

天線接口 ? 標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐；公司可以選配3M/5M/10M/15M的天線延長線，滿足客戶的不同使用場合需要 ?

UIM卡接口 ? 1.8V/3V/5V標準的推桿式用戶卡接口，內置15KV ESD保護 ?

語音接口 ? 標準的耳機麥克風接口（需要軟件配合才能使用） ?

電源接口 ? 標準的3芯火車頭電源插座 ?

供電情況：

項目 ? 內容 ?

供電電壓 ? 寬電壓設計，DC 5V到DC32V電源都可以直接給設備供電；同時內置電源反向保護和過壓過流保護 ?

標配電源 ? DC9V/1.5mA ?

通信電流 ? 通信時平均電流：350mA@+9VDC;登網瞬間峰值電流：1.0A@+9VDC ?

待機電流 ? 待機平均電流：<35mA@+9VDC ?

物理特性：

項目 ? 內容 ?

外殼 ? 采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；外殼和系統(tǒng)安全隔離，防雷設計；符合電力安規(guī)要求；防護等級為IP41；特別適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制領域 ?

產品外形尺寸 ? 92x62x22 mm（不包括天線及固定件） ?

產品包裝尺寸 ? 298x226x60mm ? ?

重量 ? 0.41kg ?

其他參數：

項目 ? 內容 ?

工作溫度 ? -25 oC ~+65oC ?

擴展工作溫度 ? -35 oC~+75oC ?

儲存溫度 ? -40~+85oC ?

相對濕度 ? 95%(無凝結) ?

電力監(jiān)控

油田監(jiān)測

遠程抄表

路燈監(jiān)控

環(huán)境監(jiān)測

氣象監(jiān)測

水利監(jiān)測

熱網監(jiān)測

電表監(jiān)測

機房監(jiān)控

交通指示

煤炭監(jiān)控

地震監(jiān)測

車輛誘導

供水監(jiān)控

高速公路監(jiān)測

噪聲實時監(jiān)控

環(huán)保重點污染源監(jiān)控

供水管網實時傳輸監(jiān)控

電力配網自動化遙控系統(tǒng)

各類國內外帶串口或485接口的PLC，RTU實現無線數據傳輸等

GPRS DTU最基本的用法是：在DTU中放入一張開通GPRS功能的SIM卡，DTU上電后先注冊到GPRS網絡，然后通過GPRS網絡和數據處理中心建立連接。這條連接涉及了無線網絡運營商，因特網寬 帶供應商，用戶公司的網絡情況，以及用戶的電腦配置等環(huán)節(jié)，因此要建立這條連接需要把各部分都配置好。

在本質上，DTU和數據處理中心建立的是SOCKET連接。DTU是SOCKET客戶端，數據處理中心是SOCKET的服務端。SOCKET連接有TCP協(xié)議和UDP協(xié)議之分，DTU和中心要使用相同的協(xié)議，這個一般都有配置軟件進行配置。

給DTU配置好中心的IP地址和端口號后，則把DTU通過串口和用戶的設備相連。DTU和水文、電力、氣象、環(huán)保等用戶設備通過串口連起來放置在現場。

DTU上電后首先注冊到移動的網絡，然后發(fā)送建立SOCKET的請求包給移動，移動把這個請求發(fā)送到因特網。中心的服務端軟件接收到請求后建立連接，并發(fā)送應答信息。

DTU發(fā)送的請求信息是因特網上的數據包，有一些原因會阻止中心收到連接請求包，這樣也就不能建立連接。最常見的有中心的電腦上有殺毒軟件、防火墻等把這些數據包給屏蔽了。另一是中心電腦是通過路由器上網的，在路由器上要設置數據轉發(fā)。SOCKET連接建立后就可以雙向通信了。

GPRS DTU上電后，首先讀出內部FLASH中保存的工作參數（包括GPRS撥號參數，串口波特率，數據中心IP地址等等，事先已經配置好）。

GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號。撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是說，GPRS DTU處于移動內網中，而且其內網IP地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。 我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內部局域網內的設備，通過移動網關來實現與外部Internet公網的通信。這與局域網內的電腦通過網關訪問外部網絡的方式相似。

GPRS DTU主動發(fā)起與數據中心的通信連接，并保持通信連接一直存在。 由于GPRS DTU處于移動內網，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主動連接數據中心，而不能由數據中心主動連接GPRS DTU。這就要求數據中心具備固定的公網IP地址或固定的域名。數據中心的公網IP地址或固定的域名作為參數存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數據中心。

具體地講，GPRS DTU通過數據中心的IP地址（如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP地址）以及端口號等參數，向數據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手。

由于TCP/UDP通信連接已經建立，就可以進行數據雙向通信了。

對于DTU來說，只要建立了與數據中心的雙向通信，完成用戶串口數據與GPRS網絡數據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數據，DTU就立即把串口數據封裝在一個TCP/UDP包里，發(fā)送給數據中心。反之，當DTU收到數據中心發(fā)來的TCP/UDP包時，從中取出數據內容，立即通過串口發(fā)送給用戶設備。

通過有線的數據采集中心，同時與很多個GPRS DTU進行雙向通信。這是目前GPRS DTU應用系統(tǒng)中最為常用的方式。

（1）內部集成TCP/IP協(xié)議棧

GPRS DTU內部封裝了PPP撥號協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議棧并且具有嵌入式操作系統(tǒng)，從硬件上，它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合；它具備GPRS撥號上網以及TCP/IP數據通信的功能。

（2）提供串口數據雙向轉換功能

GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬于常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在設計上大都將串口數據設計成“透明轉換”的方式，也就是說GPRS DTU可以將串口上的原始數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送，而不需要改變原有的數據通信內容。因此，GPRS DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連接，而且不需要對用戶設備作改動。

（3）支持自動心跳，保持永久在線

GPRS通信網絡的優(yōu)點之一就是支持GPRS終端設備永久在線，因此典型的GPRS DTU在設計上都支持永久在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線（當長時間沒有數據通信時，移動網關將斷開DTU與中心的連接，心跳包就是DTU與數據中心在連接被斷開之前發(fā)送一個小數據包，以保持連接不被斷開）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。

（4）支持參數配置，永久保存

GPRS DTU作為一種通信設備，其應用場合十分廣泛。在不同的應用中，數據中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應支持參數配置，并且將配置好的參數保存內部的永久存儲器件內（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設置好的參數進行工作。

GPRS DTU使用場合一般可以從以下幾個實際應用角度來講：

（1） 現場只能使用無線通信環(huán)境

當數據采集現場的設備需要在移動中工作，或者采集現場處于野外等情況下，無法提供有線通信的環(huán)境。這個時候，采用GPRS無線網絡就可能是一個好的選擇，因為GPRS網絡的覆蓋率在國內已經很高，全國大部分地區(qū)均有GPRS信號覆蓋。

（2） 現場終端的傳輸距離分散

由于GPRS網絡是覆蓋全國的公共網絡，因此采用GPRS來傳輸數據的一大優(yōu)勢就是現場采集點可以分步在全國范圍，數據中心與現場采集點之間的距離不受限制。無線公網通信（包括GPRS/CDMA網絡,3G網絡等）這個非常顯著的優(yōu)點是專用無線通信網絡（比如數傳電臺，WiMax，WLAN等）無法達到的。

（3） 適當的數據實時性要求

國內GPRS網絡，其傳輸數據的延時為秒級范圍。在絕大部分時間下，GPRS數據通信的平均整體延時為2秒左右。也就是說，從GPRS DTU端發(fā)送的數據包將大致在2秒鐘后到達數據中心。反之，從數據中的數據包也大致在2秒鐘后到達GPRS DTU。

總的來說，GPRS這種實時性，可以滿足大多數行業(yè)應用的要求。 但是，對于一些特定的應用系統(tǒng)，如果不能承受2秒左右的平均延時，那么GPRS通信方式就可能是不適合的。（另外，CDMA網絡的傳輸延時也是1秒-2秒左右）。

從另一個角度來講，如果我們要設計的系統(tǒng)希望通過GPRS網絡來傳輸數據，那么就要在設計通信協(xié)議時候考慮這種延時的情況。

（4） 適當的數據通信速率

GPRS DTU與數據中心的數據通信速率一般在10kbps-60kbps之間。從也就是說，GPRS DTU可以持續(xù)不斷地以10bps-60kbps的速度向中心發(fā)送數據，反之亦然。（補充說明：國內CDMA網絡的數據通信平均速率可以達到40kbps-90kbps左右）從系統(tǒng)應用可靠性角度來講，我們認為當應用系統(tǒng)本身的數據平均通信量在30kbps以內的時候，使用GPRS網絡來進行數據傳輸是比較適合的。

也可以從另外一方面，例如果通過GPRS網絡來進行遠程傳輸數據，那么就需要把數據平均通信量控制在30kbps之內。（注意：這里的平均持續(xù)通信速率和瞬間通信速率是有區(qū)別的，與設備串口波特率也不是同一個概念）

以上的幾點可以用于判斷應用系統(tǒng)是否適合采用GPRS網絡進行數據傳輸，如果這幾個方面都比較符合的話，那么采用GPRS DTU進行數據傳輸是非常合適的。

GPRS DTU是一種物聯(lián)網無線數據終端，利用公用運營商網絡GPRS網絡(又稱G網)為用戶提供無線長距離數據傳輸功能. 采用高性能的工業(yè)級8/16/32位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，同時提供RS232和RS485(或RS422)接口，可直接連接串口設備，實現數據透明傳輸功能。

該GPRS DTU已廣泛應用于物聯(lián)網產業(yè)鏈中的M2M行業(yè)，如智能電網、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業(yè)自動化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護、氣象、數字化醫(yī)療、遙感勘測、農業(yè)、林業(yè)、水務、煤礦、石化等領域。