GPRS在SCADA系统中的应用与实现

摘  要： 针对远程复杂环境下RTU设备与SCADA系统数据中心的通信问题，提出了一种基于GPRS网络的SCADA系统的实现方案。简要介绍了GPRS、SCADA的基本知识，描述了GPRS无线传输应用于SCADA系统的组网方案。
关键词： GPRS；SCADA；AT91SAM9261；抗分组丢失
   　随着信息技术、特别是无线网络通信技术的迅猛发展，信息的传递以及人与人之间的交流更加方便和快捷。在许多领域的SCADA系统中需要对大范围的RTU设备进行自动、及时的数据采集、传输、处理以及控制指令的下达，以便及时掌握和控制现场情况。而这些RTU设备大多分布范围广、数量多、分布零散、距离远且地域复杂。当前SCADA系统使用最广的有线或短距离无线通信方式，显然已经不能满足要求。基于GPRS无线网络的SCADA系统可以摆脱线缆的束缚，具有安装周期短、维护方便、扩容能力强、成本回收快等特点。而无线GPRS网络所具有的永远在线、按流量计费和传输速率高等突出特点，特别适合于SCADA系统这样间断、突发性的或者频繁、中小流量的数据传输系统。无线网络由网络提供商维护，遵循全球统一的技术标准和通信协议，可跨地域实现对RTU设备的监测与控制，是SCADA系统发展的趋势。
1 GPRS技术、SCADA简介
　通用分组无线业务GPRS(General Packet Radio Service)是在现有GSM系统上发展起来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务，而不需要利用电路交换模式的网络资源，从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。GPRS充分利用共享无线信道，实现了与标准Internet的无缝连接，采用IP Over PPP实现数据终端的高速、远程接入。GPRS理论上可提供高达171 kb/s的传输速率(实际应用中大约为20~40 kb/s)。无线GPRS网络所具有的永远在线、按流量计费、传输速率高以及支持X.25 和IP协议等突出特点，特别适合于SCADA系统这样间断、突发性的或者频繁、中小流量的数据传输。
　SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域(在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统)。 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。