GPRS DTU：物联网无线数据传输终端全面解析

GPRS DTU：物联网无线数据传输终端全面解析

GPRS DTU

GPRS DTU，全称为GPRS数据传输单元，常被简称为GPRS通信模块。它是串口服务器在无线通信领域的延伸，承担类似的设备联网与数据交互功能。

该设备基于中国移动与中国联通的广泛覆盖的GSM网络，借助短信及GPRS数据通道实现远程通信。支持8路开关量输入、8路模拟量采集，可实现多类报警功能；同时具备8路开关量输出，适用于远程设备控制。其操作简便，实用性强，广泛适用于无人值守场景，显著提升企业设备管理效率。

简介

GPRS DTU属于物联网无线数据终端，依托公共GPRS网络（即G网）为用户提供稳定可靠的远程数据传输服务。设备采用工业级高性能处理器与无线通信模块，搭载嵌入式实时操作系统，提供RS232、RS485/RS422等多种串行接口，可直接连接各类串口设备，实现数据透明传输。

目前，GPRS DTU已广泛应用于多个物联网垂直领域，包括智能电网、交通管理、环境监测、智慧医疗、金融支付、工业自动化、公共安全、遥感测绘、智慧农业、林业监控、中国水务集团有限公司项目、能源石化等众多行业，推动行业数字化与智能化转型。

规格参数

• 通讯接口

标准串行接口：可选RS232或TTL电平，出厂默认RS232。

数据格式：起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验。

通讯速率：9600bps（可调）。

主要功能：支持工作参数设置、报警号码预设等。

• 开关量输入

通道数量：8路。

电平标准：TTL电平，内部3.3V上拉，兼容无源触点，可选光隔离输入。

报警功能：每路支持短信报警与电话报警。

应用场景：状态监控，如火灾、防盗、设备故障上报等。

兼容型号：DTP_RB+B、DTP_RB+C、DTP_RC+B、DTP_RC+C、DTP_RD+B、DTP_R系列等

• 开关量输出

输出通道：8路。

输出电平：TTL，高电平3.3V。

功能描述：用于远程控制，如设备启停、开关操作。

适用型号：DTP_RB+B、DTP_RB+C、DTP_RC+B、DTP_RC+C、DTP_RD+B、DTP_RD系列等

• 模拟量输入

输入通道：8路，支持单极性电压/电流信号。

信号范围：0–5V电压或4–20mA电流（需订制说明）。

功能说明：用于物理量与电量测量，如温度、压力、流量、水位、电压等数据采集。

适用型号：DTP_RB+A、DTP_RB+C、DTP_RC+A、DTP_RC+C、DTP_RD+A、DTP_RD+C等

• 电源配置

电压输入：DTP_RB+/RC+支持5–12V DC；DTP_RD+支持12–24V DC。

功耗指标：最大功耗5W，待机功耗0.5W。

• 功耗详情

• 待机状态：3G模块40–55mA@12V，2G模块36–40mA@12V

• 通信状态：3G模块88–190mA@12V，2G模块62–68mA@12V

• 外型尺寸

DTP_RD+型号：聚氯乙稀外壳，98×90×37mm

• 外壳特性：金属材质，防护等级IP30，系统安全隔离，适用于工业环境

• 环境适应性

工作温度：-20℃～55℃

存储温度：-40℃～85℃

湿度范围：5%–95%（无冷凝）

环境要求：无腐蚀气体、液体溅射、金属粉尘、强振动及强电磁干扰。

信号要求：需具备中国移动通信集团或中国联通的稳定信号覆盖

无线参数

1.频段支持：EGSM900/GSM1800MHz双频，可选800/900/1800/1900MHz四频

2.GPRS多时隙等级：Class 10

3.编码方案：CS1至CS4

4.合规性：符合SMG冲锋枪31胺醚技术规范

5.标准兼容：GSM Phase 2/2+

6.功能支持：数据、语音、短信与传真

硬件系统

1、处理器：工业级ARM9，带MMU，主频200MHz，16KB Dcache/Icache

2、闪存：8MB（可扩展至32MB）

3、内存：64MB SDRAM（可扩展至256MB）

4、接口详情：

UART接口：

CM3160P：1个RS232串口。

串口速率：110bps–230400bps

数据位：8位/7位

校验位：无/奇校验/偶校验

停止位：1位/2位

流控：无或RTS/CTS

CM3160EP：1个RS485接口（可通过跳线支持RS232/422/TTL）

串口速率与数据格式同上

控制口：RS-232, 115200 bps, 8N1

指示灯：电源、通信、在线状态指示

天线接口：SMA阴头，50欧姆阻抗

UIM卡座：3V/5V推杆式

电源接口：3芯火车头插座

语音接口：耳机麦克风接口

5、供电要求：

外接电源：DC 9V 500mA

宽电压输入：DC 5–32V

工作电流：通信时350mA，待机35mA

6、外观尺寸

产品尺寸：92×62×22 mm（不含天线与安装件）

包装尺寸：298×226×60mm

7、产品净重

0.41kg

8、其他参数

工作温度：-25~+65℃

存储温度：-40~+85℃

相对湿度：95%（无冷凝）

软件功能

1.支持TCP/UDP透明传输；多种工作模式，心跳包维持连接

2.智能检测在线状态，掉线自动重连，保障永久在线

3.支持RSA、RC4加密算法，提升数据安全

4.虚拟值守VWM功能，增强系统可靠性

5.支持APN/VPDN虚拟专网

6.动态域名与静态IP双支持

7.DNS动态获取，防服务器异常

8.双数据中心备份，冗余可靠

9.多数据中心同步接收

10.支持短信、语音、数据唤醒与超时断开

11.短信备份与告警机制

12.软硬件看门狗双重保护

13.数据包传输状态实时反馈

14.标准AT指令集

15.兼容普通拨号Modem功能

16.Telnet远程访问支持

17.支持远程配置与管理

18.串口本地软件升级

19.跨平台兼容：Linux、unix、Windows系统

典型应用

1.电力监控系统

2.油田数据采集

3.智能远程抄表

4.城市路灯监控

5.环境质量监测

6.气象数据收集

7.水文监测站

8.热网监控系统

9.智能电表管理

10.机房设备监控

11.交通信号控制

12.煤矿安全监测

13.地震台网传输

14.智能车辆调度

15.供水管网监控

16.高速公路监测

17.噪声实时监测

18.污染源在线监控

19.智慧水务数据传输

20.配网自动化系统

21.PLC与RTU设备无线联网

DTU通信的本质

GPRS DTU的核心应用方式为：插入开通GPRS服务的SIM卡，设备上电后注册至移动网络，并通过GPRS与数据中心建立连接。该连接跨越多个网络环节，包括移动运营商、互联网服务商及用户内网，需协同配置以实现稳定通信。

本质上，DTU与数据中心之间建立的是SOCKET长连接。DTU作为客户端，数据中心为服务端，支持TCP/UDP协议，需保持一致。通过配置软件设定中心IP与端口后，DTU经由串口连接现场设备（如水文、气象传感器），实现数据远程透传。

设备上电后注册移动网络并发起SOCKET请求，该请求经移动网关转发至互联网。中心服务端响应请求并建立连接。需注意防火墙、路由器设置可能影响连接建立。一旦连接成功，即可实现双向数据通信。

工作过程

GPRS DTU启动后读取预存参数（包括GPRS拨号信息、串口波特率、数据中心IP等），注册GSM网络并执行GPRS PPP拨号。拨号成功则获取移动内网动态IP（通常为10.x.x.x），类似于局域网设备通过网关访问外网。

DTU主动向数据中心发起连接并维持长连接。因DTU位于内网且IP动态变化，需数据中心具备固定公网IP或域名。DTU存储该地址参数，便于上电后自动连接。

具体流程：DTU解析中心域名或直接使用IP，按端口发起TCP/UDP请求。中心响应后连接建立，并持续保持。若连接中断，DTU自动重连。

连接建立后，DTU实现串口数据与网络数据包的双向转换：接收串口数据即打包发送至中心，接收网络数据则提取并通过串口发送至终端设备。支持多DTU并发连接，广泛用于分布式监测系统。

核心功能

（1）内置TCP/IP协议栈：集成PPP拨号与TCP/IP协议，具备嵌入式操作系统，可视为嵌入式PC与无线Modem的结合体。

（2）串口数据透明传输：提供RS232/485/422等串口，支持原始数据直接转换为TCP/IP数据包，无需修改用户设备。

（3）永久在线机制：支持自动拨号、心跳保活、断线重连，利用GPRS网络永久在线特性确保连接稳定。

（4）参数固化存储：支持参数配置并保存于FLASH/EEPROM，上电后按预设参数自动运行，适应不同应用场景。

适用场景包括：无线通信环境（移动或野外场景）、分布式远程监测（距离无限制）、实时性要求适中（延时约2秒）、数据速率适中（10–60kbps）。若系统符合上述特征，则GPRS DTU为理想选择。

测试方法

GPRS DTU常部署于偏远地区，稳定性至关重要。需进行系统化测试以避免潜在风险。以下是经验证的测试流程：

一）在线空闲测试：检验DTU在无数据流时维持连接的能力，要求至少维持1小时不掉线，结束前验证数据传输可用性。

二）中心服务中断恢复：模拟数据中心短暂关闭（1分钟），恢复后DTU应在5分钟内重连，多次测试需100%成功。

三）频繁小数据测试：每10秒双向发送100字节数据包，持续10分钟，统计断线与丢包率，要求无中断与数据错误。

四）大数据压力测试：每2秒发送1000字节数据包，持续30分钟，断线重连次数应少于10次，传输速率应在300–1500字节/秒。

五）信号中断测试：短时（1分钟）与长时（30分钟）移除天线，验证连接恢复与数据续传能力。

六）重复上电测试：20次上电循环，每次需在2分钟内登录中心，任何一次失败即为不合格。

七）通信干扰测试：在登录与运行期间发送短信与拨打电话，验证不影响正常通信与数据收发。

八）看门狗测试（选测）：模拟系统故障，要求20秒内自动复位。

九）SIM卡插拔测试（选测）：模拟卡接触不良，验证恢复能力。

十）电源波动测试（选测）：电压在3–16V变化，检验设备适应性。

十一）欠费恢复测试（选测）：SIM卡欠费充值后，DTU应自动恢复连接。

十二）域名解析测试（选测）：模拟域名失效与恢复，验证解析能力。

其他包括高低温、振动等环境测试，参考通用电子产品标准。

参考资料 >

无线报警.豆丁网.2014-01-10

标签： 谷歌取消云数据传输费 数据传输的网络设备 数据传输终端的作用