毕业论文发表选题确定之前，要查阅文献资料。目的在于了解本学科的研究历史与现状，明确在 本学科中过去已经进行了哪些研究，有什么成果；了解本学科的研究现状，以便弄清现阶段 的研究达到了什么程度，以及哪些问题尚未得到解决。 为此就要到图书馆查阅有关的报刊目录索引、专题目录索引以及年鉴等工具书。另外，发表论文 还要做文献目录卡片。这种卡片可以先从最近发表的新的文献资料调查开始，按年一项项写 出来。卡片的写法是，记上作者、标题、杂志名、页码。若是单行本，要写上出版单位，报 纸要写上发行的年月日。
概述
GPRS（通用无线分组业务）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供广泛的点到点的无线IP连接。中国移动于2002年5月18日开始正式商用GPRS网络，为高速有效地远程无线数据传输提供了平台。
GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则，以及同样的TDMA帧结构。因而提供了一种高效低成本的无线数据业务。非常适用于城市二次供水管理中对分布全市范围内数以千计的泵房数据的远程无线传输和监控。
城市二次供水管理中使用GPRS系统有如下优点：
1. 接入网络时间短，且终端永久在线。分组交换接入时间在0.5～1秒之间，能随时应付间断的、突发的和频繁的远程数据传输，快速及时地向二次供水控制中心提供最新实时数据，确保二次供水工作的及时有效。
2. 传输数据速度快，支持透明数据传输。GPRS网络理论传输速度是20～171.2kb/s，实际可提供40～60kb/s（由移动运营商决定）的稳定数据传输，远高于GSM系统的9.6kb/s的传输速度。并且直接提供RS232、RS485接口，为用户设备提供方便快捷的接入方式和透明传输通道。
3. 组网简单、迅速、灵活，投资小。使用GPRS网络监控二次供水泵房，可以做到全市范围乃至全国范围内的覆盖而无需自己架设专用无线通信网络，且维护和网络升级也由移动运营商提供，无需额外支付费用，这样即节省了大量建设费用，缩短了建设周期，又省去了许多维护费用，经济而又有成效。
4. 使用成本低廉。GPRS是按流量计费的。终端按照接收和发送数据包的数据流量来收取费用（0.01元/kb），没有数据传输时就不收取任何费用。并且中国移动还推出了多种“经济套餐”供用户选择，这样又能进一步降低使用成本。
可见，GPRS系统对数量多、分布广、数据传输量大、无人值守、需动态检测及控制的二次供水泵房的运行及状态数据（压力、流量、液位、开停泵信号等），可进行自动定时采集。同时也可发送简单命令对终端进行控制。还可通过手机、手提电脑等无线通讯工具实现异地监控，大大提高了管理的时效性，对城市二次供水管理工作将带来质的飞跃。
二、 系统设计
1、 数据采集设备
主要是各种传感器、液位仪、流量仪、电控柜信号、摄像头等。
2、 GPRS数据传输设备
GPRS数据传输设备是一个基于GPRS的数据采集处理和数据无线传输终端，采用“单片机＋GPRS调制解调器”方案，即PLC方案。主要包括嵌入式MPU，GPRS收发模块、数据采集信号接口电路、看门狗电路和电源模块等。
（1） GPRS数据传输设备工作原理
数据采集设备采用RS232，RS485，USB或无线等接口方式将采集的二次供水数据传输给GPRS数据传输设备，由GPRS数据传输设备将数据打成IP包，再通过GPRS空中接口接入到GPRS网络，最终通过各种网关和路由到达二次供水控制中心。二次供水控制中心的控制指令也可发送到GPRS数据传输设备。
GPRS数据传输设备主要以PLC板为核心控制，看门狗监测PLC工作，如果出现异常进行自动复位。同时在设备外壳有电源、网络、工作状态指示灯显示。看门狗电路主要用来防止终端系统死机、电源模块实现定时唤醒和睡眠模式。
（2） GPRS数据传输设备具有以下基本功能：
第一、叁数设置
由于本系统是由一个数据中心链接多个数据终端，所以每个数据终端都需要拥有自己唯一的设备号。除此之外，每个数据终端链接数据中心时还需要数据中心的IP地址、端口号及APM接入方式等信息。因此，每个数据终端的GPRS数据传输设备在安装到二次供水现场之前都需要进行叁数设置。
第二、自动附着网络
包括自动登录GPRS网络；自动检查在线状态并在掉线时自动重拨；自动向数据中心注册动态IP地址和SIM卡号；使用固定的端口进行心跳包传输。
第三、 数据及控制指令的TCP/IP协议打包及解包
因为GPRS网络是基于TCP/IP协议的，且TCP/IP协议栈的加载较为复杂，所以GPRS数据传输设备中采用高性能的嵌入式MPU。
第四、 具备看门狗电路，用来防止终端系统死机
通过软件定时写数据到看门狗电路，一旦系统死机，软件工作不正常，看门狗电路由于接收不到数据而产生硬件中断从而使系统自动重启。
3、 数据中心
二次供水控制中心需建立数据中心，包括联网设备（根据联网方式不同，可以是ADSL、Modem、路由器或GPRS数据传输设备）、中心主机（WWW服务器）、RADIUS服务器、数据库服务器等。
数据中心的功能主要包括网络的接入、心跳包的接收与回应、数据的接收与发送、数据处理、数据库维护、用户身份认证及其他安全性管理。此外，针对不同的用户对象，还要有一些应用层的设计。
三、 组网方案
GPRS系统在城市二次供水管理中有很广泛的应用前景。目前针对城市二次供水设施分布广、管理困难等特点选择适合的组网方案是实现二次供水科学管理的必由之路。
1、 公网方案
数据中心采用ADSL方式与Internet公网连接，采用公网固定IP或动态IP+DNS解析服务。此种方案需先向Internet运营商申请ADSL宽带业务。
此种方案分以下两种情况：
（1）数据中心拥有公网固定IP
数据终端直接向数据中心发起连接，运行可靠稳定，推存使用此种方案。
（2）数据中心拥有公网动态IP，使用公网动态IP+DNS解析服务
用户先与DNS服务商联系开通动态域名，数据终端先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到数据中心公网动态IP，建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用，但稳定性受制于DNS服务器的稳定性。此种方案适合小规模应用。
2、 专网方案
此种方案也分两种情况：
（1）数据中心采用主副GPRS-DTU，采用移动公司APN专网固定IP。
用户先到移动公司申请APN专网业务，移动公司为客户分配专用的APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN，限制其它APN。得到APN后给所有数据终端及数据中心分配移动内部固定IP。
此种方案无需DNS解析，自身具有移动内网固定IP，减少中间环节，稳定性增强，且所有数据都在移动公司GPRS的APN内网传输，无需经过Internet公网，安全性增强。此种方法无需负担宽带费用，性价比合理，推存使用。
（2）数据中心采用APN专线，所有终端都采用内网固定IP。
移动公司分配专用的APN。数据中心通过APN专线接入移动公司GPRS网络，从而在数据终端和数据中心之间构成一条无线虚拟专用（VPN）通道。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN，得到APN后，给所有数据终端及数据中心分配移动内部固定IP。数据终端和各服务器之间采用端到端加密，避免信息在传输过程中可能的泄密。移动公司RADIUS服务器对数据终端提供APN认证；二次供水控制中心RADIUS服务器对数据终端进行身份认证和授权。双方互联路由器之间采用固定IP地址进行广域连接。在GGSN与移动公司接入路由器之间采用GRE Tunnel（通用选路封装隧道），大大提升了系统整体的安全性和稳定性。
此方案无论实时性、安全性和稳定性都较前几种方案有很大提高，适用于安全性要求较高、数据点比较多、实时性要求较高的应用环境。此方案是在资金充裕情况下的最佳组网方式。
由以上分析可知，在目前城市二次供水技术改造资金不太宽裕的情况下，选用“公网固定IP方案”是理想选择。
3、 TCP/IP协议的选择
传输层TCP/IP协议，是通过复杂的机制提供了一种可靠的双向数据传输服务。TCP/IP的连接建立和断开有严格的步骤，报文传输过程中有超时重传机制、滑动窗口机制、流量控制机制、校验机制等。根据目前二次供水的应用需求，选择TCP/IP协议比较合适。因为GPRS网络有时会丢失数据包（丢包率＜0.01%），为了保证二次供水数据传输的可靠性就必须选用此协议。
四、 系统安全措施
1、 数据库安全措施
（1）二次供水控制中心建立的SQL数据库是多用户的数据库，它允许多用户同时使用同一数据库而不会破坏完整性，用它来做系统的数据引擎可以保证数据的安全。
（2）系统对用户实现分级授权管理功能，通过验证使用者的名字和授权密码，赋予使用者相应的操作权，限制无关人员改变数据库和硬件设置。
（3）防火墙功能及完善的数据备份功能，防备系统受到人为地恶意攻击；确保系统在硬件故障时也能通过新硬件设备重新启动系统而不丢失数据。
2、 GPRS与Internet安全措施
无论是公网方案还是专网方案，二次供水控制中心的主机功能仅相当于普通的网络服务器，但和普通商用服务器相比有其特点：第一，它是服务于GPRS子网用户的服务器。第二，它的服务对象是事先预知的。结合这两个显著特点，本系统提供了以下几种安全技术解决方案：
（1）IP过滤技术
由于数据中心在GPRS子网内，所有访问的IP必为GPRS子网内的IP。因此，可在系统中设置防火墙，通过IP过滤技术，对接受的所有数据包进行过滤，抛弃掉所有的非法IP数据包。
（2）身份授权和密码认证体系
IP过滤只能起到简单的防护作用，对于那些利用IP伪装技术的非法用户则无法识别。但由于访问该系统的客户是预先确定的，因此在系统中采用用户SIM卡号和密码验证技术就能解决问题。系统的RADIUS服务器中存储了所有客户端的SIM卡号以及密码，对通过了IP过滤的数据包，再验证其SIM卡号和密码的有效性。对于该系统以外的非法用户，获得合法的SIM卡号和密码十分困难，所以这一措施极大地提高了系统的安全性。
（3）数据安全加密通道系统
采用标准的SSL数据安全通讯协议在客户端和服务器端建立加密数据通道，保证数据传输的安全性；系统在应用层植入高可靠性的加密算法，使得数据在网络出错时得到保证的高可靠性；采用MD5算法产生“报文摘要”已实现对所有发送报文的数字签名，保证了数据传输过程中的完整性，防止数据被篡改。
参考文献
[1] 韩斌杰《GPRS原理及其网络优化》[M] 北京 机械工业出版社 2003
[2] 陈红华、王文骐、李洁《基于GSM的GPRS实现方案研究》[J] 《通讯技术》 2001（6）：20-22
[3] 《孟晓宁、王永斌、孙建荣基于GPRS的无线数据通讯及其应用前景》[J] 《现代电子技术》 2005 28（19）：31-33
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