一、設(shè)計原則：安全、穩(wěn)定、可靠、快速、保密。
二、主要設(shè)備功能及參數(shù)介紹：
1、CISCO 2821集成多業(yè)務(wù)路由器
·路由和橋接協(xié)議：支持多種協(xié)議: IP(RIP，OSPF),IPX(RIP， SAP）路由和生成樹橋接協(xié)議 ；
·支持多路復(fù)用地址，能把一個實際的物理網(wǎng)絡(luò)方便地分成多個邏輯網(wǎng)絡(luò) ；
·具備熱備份冗余切換功能功能，當(dāng)某條鏈路通訊異常時，可切換到備份線路；
·支持UDP廣播包括BOOTP；
·PAP及CHAP安全認(rèn)證協(xié)議：通過PPP協(xié)議的PAP(口令認(rèn)證協(xié)議)和CHAP(交換口令認(rèn)證協(xié)議) ；
·動態(tài)配置：可以簡單的進(jìn)行配置的修改而不打斷網(wǎng)絡(luò)的運行 ；
·遠(yuǎn)程升級與管理：通過在遠(yuǎn)端使用THP，rlogin和Telnet能夠方便進(jìn)行修改配置和管理工作 ；
·支持幀中繼：幀中繼提供了經(jīng)濟和高速的廣域網(wǎng)訪問 ；
·RMON：RMON(遠(yuǎn)程監(jiān)視)使得遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理和SNMP變得準(zhǔn)確有
·在 WAN連接上自動配置遠(yuǎn)程路由器，節(jié)約了將技術(shù)人員派遣到遠(yuǎn)程地點的成本。
·遠(yuǎn)程升級：Flash存儲器允許通過從網(wǎng)絡(luò)上下載升級軟件，快速有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)；
·支持SNMP并提供MlB I、II，如果路由器提供了NMS s/w(網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視員)操作，SNMP代理便能夠
進(jìn)行整個網(wǎng)絡(luò)管理 ；
·支持NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)；
2、CISCO 3560-24TS-S交換機
·10/100 自適應(yīng) (半雙工與全雙工)端口；
·端口數(shù)目24個；
·支持動態(tài)ARP檢測、IP源防護(hù)和DHCP監(jiān)聽等特性；
·可以支持新應(yīng)用的部署，如IP電話、無線接入、視頻監(jiān)視、建筑物管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程視頻服務(wù)亭
等，從而使客戶獲得最高生產(chǎn)率及投資保護(hù)；
·帶流量控制的全雙工；
·支持IEEE 802.1p及IEEE 802.1Q；
·支持用戶多方式接口；
·抗干擾設(shè)計，適合電磁環(huán)境惡劣的應(yīng)用需求；
3、ET1010A GPRS數(shù)據(jù)終端
·支持無線AT命令集；
·內(nèi)嵌IP協(xié)議棧；
·支持PPP、UDP、 TCP、HTTP、FTP、NTRIP等協(xié)議；
·為用戶數(shù)據(jù)提供雙向、對稱、實時的全雙工透明信道傳輸；
·可向指定的FTP服務(wù)器上傳和下載指定文件；
·可同時與多個指定IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；
·具備動態(tài)域名解析功能，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的動態(tài)域名；
·可進(jìn)行IP地址合法性認(rèn)證；
·配置16K字節(jié)數(shù)據(jù)緩存區(qū)（可擴）；
·所有工作參數(shù)可通過串口進(jìn)行設(shè)置，且可掉電保存；
·具備網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)視功能；
·上電后自動撥號上線；
·下線自恢復(fù)功能；
·硬件看門狗，保證DTU運行可靠性。
·可根據(jù)數(shù)據(jù)中心命令在數(shù)據(jù)通道和指令通道切換；
·具備網(wǎng)絡(luò)和短信兩種傳輸模式；
·四種工作狀態(tài)：設(shè)置狀態(tài)、無線數(shù)傳狀態(tài)、短信狀態(tài)、低功耗待機狀態(tài)；
·可實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)點對點傳輸；
·終端工作參數(shù)可通過短消息進(jìn)行設(shè)置，帶加密保護(hù)；
·可利用短信啟動和退出數(shù)傳狀態(tài)；
·內(nèi)置實時時鐘，精確到秒；可定時發(fā)送數(shù)據(jù)；
·產(chǎn)品具備極強的數(shù)據(jù)吞吐能力，即使在TCP協(xié)議下傳輸時，最大也可接收用戶10K字節(jié)以上的單
幀連續(xù)數(shù)據(jù)；
·支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)；
·在協(xié)議支持下用戶數(shù)據(jù)觸發(fā)上、下線控制；
·數(shù)據(jù)通道物理接口： RJ45網(wǎng)口、RS232、RS485、RS422；
·支持?jǐn)?shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)管理
·可通過串口和短消息進(jìn)行設(shè)置；
·短消息數(shù)據(jù)備用通道(選項)；
·系統(tǒng)自診斷功能；
·數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線；
·支持用戶多方式接口；
·抗干擾設(shè)計，適合電磁環(huán)境惡劣的應(yīng)用需求；
·采用先進(jìn)電源技術(shù)，供電電源適應(yīng)范圍寬，提高設(shè)備的穩(wěn)定性；
·功耗低；
·采用高性能工業(yè)級模塊；
·使用方便、靈活、可靠；
·支持雙頻GSM/GPRS；
·符合ETSI GSM Phase 2+標(biāo)準(zhǔn)；
·高、低溫性能優(yōu)異，工作環(huán)境溫度：-20oC ~+60oC
4、 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及過程說明
（1）門站、儲備站與調(diào)度中心的通訊
門站和儲備站各配置兩臺CISCO 2821集成多業(yè)務(wù)路由器、兩臺CISCO 3560-24TS-S交換機和一臺ET 1010A GPRS數(shù)據(jù)終端，一條電信DDN專線。
通訊方式選擇DDN專線作為主通道，當(dāng)主通道通訊出現(xiàn)異常時路由器負(fù)責(zé)將通訊方式切換到GPRS備用通道，保證調(diào)度中心與有人值守站的通訊鏈路的暢通。
GPRS數(shù)據(jù)終端通過IP轉(zhuǎn)換器同路由器相連，同時與調(diào)度中心的GPRS數(shù)據(jù)終端進(jìn)行移動網(wǎng)內(nèi)的點對點傳輸。
要保證GPRS網(wǎng)內(nèi)的點對點傳輸，需向移動公司申請專用APN名稱，使SIM卡同固定IP地址綁定，使兩臺GPRS數(shù)據(jù)終端在線時的IP地址的固定和唯一。
GPRS通道不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，不產(chǎn)生通訊費用。
門站和儲備站中的設(shè)備配置及同調(diào)度中心的通訊通訊方式相同，圖示只表示了其中的一個部分。
（2）現(xiàn)場RTU設(shè)備與調(diào)度中心的通訊
數(shù)據(jù)上傳：
1）遠(yuǎn)程終端單元RTU（Remote Terminal Unit）將主動產(chǎn)生的報警信息、遙信變位信息及接收
到上位機命令后的應(yīng)答信息等通過RJ45網(wǎng)口、RS232、RS485等物理接口傳送給GPRS數(shù)據(jù)終端（簡稱DTU）。物理接口方式的選擇根據(jù)現(xiàn)場情況而定，從穩(wěn)定、高效、實用的角度盡量采用全雙工RS232通訊接口。
2）DTU上電后，主動附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上，并永遠(yuǎn)在線，處于數(shù)據(jù)通訊狀態(tài)。DTU接收到RTU傳送來 的數(shù)據(jù)后通過TCP/IP協(xié)議，經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)，把數(shù)據(jù)傳遞給移動公司的數(shù)據(jù)中心。
3）移動公司的數(shù)據(jù)中心同監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換有兩種方式：
A：移動公司的數(shù)據(jù)中心通過專線光纜連至監(jiān)控中心，遠(yuǎn)端的光端機提供RJ45網(wǎng)口同監(jiān)控中心的
路由器聯(lián)網(wǎng)，此時的連接可選用移動公司的內(nèi)網(wǎng)IP；
B：移動公司的數(shù)據(jù)中心通過現(xiàn)有的通訊資源，將數(shù)據(jù)移交給中國電信，電信再通過ADSL、PSRN
DDN、X。25等方式將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心，此時的連接可選用公網(wǎng)IP。
兩種方案相比，B方案組網(wǎng)快速、方便、廉價；但是，A方案更加穩(wěn)定、可靠、安全。從本項目的
特殊性和規(guī)模程度上考慮，我們選擇A方案。
同移動申請的專線，移動公司負(fù)責(zé)免費提供光端機，并給出RJ45網(wǎng)口。
4）調(diào)度中心的路由器接收到數(shù)據(jù)后，通過端口映射的方式，再把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)IP地址的GPRS
通訊前置機。GPRS通訊中運行GPRS通信管理軟件，完成與遠(yuǎn)端無人值守站點RTU的通信鏈接、協(xié)議轉(zhuǎn)換通信系統(tǒng)的監(jiān)視及管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視及管理等任務(wù)。
GPRS通訊前置機選用研華IPC-610H工控機，配置：PIV2.8G/6006LV/512M/40G。
至此，數(shù)據(jù)上傳工作完成。
數(shù)據(jù)下傳：
數(shù)據(jù)下傳通訊的物理鏈路與數(shù)據(jù)上傳的鏈路共用，只是通訊前置機發(fā)送數(shù)據(jù)時，將接收到的數(shù)據(jù)
的源IP和源PORT作為目標(biāo)IP和目標(biāo)PORT即可。
5、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、安全性和保密性
·監(jiān)控中心通過專線光纜與移動公司的數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖俸蜏?zhǔn)確；
·監(jiān)控中心的出入口申請移動的內(nèi)網(wǎng)IP，而非公網(wǎng)IP，可以極有效地保證數(shù)據(jù)的合法性，網(wǎng)絡(luò)的
安全性；從根本上避免了采用公網(wǎng)IP后，網(wǎng)絡(luò)上非法用戶對監(jiān)控中心的攻擊，使整個系統(tǒng)運行更加安全和穩(wěn)定；
·GPRS網(wǎng)絡(luò)申請專用的APN名稱，GPRS數(shù)據(jù)終端上使用的SIM卡鑒權(quán)使用用戶名和密碼，這樣可以
防止其他非法移動用戶，登陸擁有專用APN名稱的GPRS網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)的安全性進(jìn)一步得到保證；
·當(dāng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時，通訊前置機上的通訊軟件和ET1010數(shù)據(jù)終端通過加密和IP地址的
合法認(rèn)證等手段，以保證數(shù)據(jù)的可靠性、安全性、合法性和保密性。
