CTU(採集傳輸終端)

CTU （ collect Transfer unit）既採集傳輸單元，是綜合DTU,RTU,及簡訊收發功能為一體的高性能工業級無線數據採集傳輸設備。根據多年行業套用用戶的使用和需求信息綜合開發出來的一套實用性強，穩定性高，操作簡易的無線採集通信模組。

基本介紹

• 中文名：採集傳輸單元
• 外文名： collect Transfer unit
• 縮寫：CTU
• 性質：無線數據採集傳輸設備

CTU是什麼

CTU(Collect Transfer Unit)全稱為數據採集控制傳輸單元，是專門用於將串口數據（232、485、422、TTL、AD接口）轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網路進行傳送的無線終端設備。利用CTU的IO腳輸入跟輸出高低電平功能，對設備進行遠程控制跟實時監測設備異常並對異常信息進行報警功能。是廈門為那通信科技有限公司最新自主研發的綜合DTU,RTU,及簡訊收發功能為一體的高性能工業級無線數據採集傳輸設備。CTU簡單說是一種工業級別無線傳輸、採集設備,主要用在各種行業無線數據採集中。該設備把終端數據通過串口把數據通過運營商的無線網路傳輸到服務端。

CTU無線採集：主要方式是通過運營商基站網路提供上網，也就是移動，電信，聯通（國內目前就這三家）。在CTU設備裡面插一張SIM/UIM卡（手機卡）來實現無線傳輸跟控制的功能，其實也就是跟手機上網差不多一樣的原理。

CTU的工作描述

CTU登入運營商網路，然後進行PPP撥號。撥號成功後，CTU將獲得一個由運營商隨機分配的內部IP位址。也就是說，CTU處於運營商區域網路中，而且其區域網路IP位址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。我們可以理解為CTU這時是一個運營商內部區域網路內的設備，通過移動運營商網關來實現與外部Internet公網的通信。這與區域網路內的電腦通過網關訪問外部網路的方式相似。

CTU主動發起與數據中心的通信連線，並保持通信連線一直存在。由於CTU處於移動區域網路，而且IP位址不固定。因此，只能由CTU主動連線數據中心，而不能由數據中心主動連線CTU。這就要求數據中心具備固定的公網IP位址或固定的域名。數據中心的公網IP位址或固定的域名作為參數存儲在CTU內，以便CTU一旦上電撥號成功，就可以主動連線到數據中心。

具體地講，CTU通過數據中心的IP位址（如果是採用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP位址）以及連線埠號等參數，向數據中心發起TCP或UDP通信請求。在得到中心的回響後，CTU即認為與中心握手成功，然後就保持這個通信連線一直存在，如果通信連線中斷，CTU將立即重新與中心握手。

由於TCP/UDP通信連線已經建立，就可以進行數據雙向通信了。對於CTU來說，只要建立了與數據中心的雙向通信，完成用戶串口（IO）數據與網路數據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數據，CTU就立即把串口（IO）數據封裝在一個TCP/UDP包里，傳送給數據中心。反之，當CTU收到數據中心發來的TCP/UDP包時，從中取出數據內容，立即通過串口（IO）傳送給用戶設備。

CTU還提供了IO簡訊報警功能跟簡訊修改CTU的IO高低電平變化的功能。當CTU的IO腳為輸入報警狀態時，當設備產生一個高低電平變化觸發CTU的IO，然後根據CTU裡面預設定的報警電話，把裡面預設定好的報警內容傳送到指定的手機上面，進行設備故障報警。當CTU的IO腳為輸出功能時，就是利用CTU裡面設定好的控制手機號碼，然後通過指定的手機號碼傳送控制指令，對CTU的IO腳進行高低電平的變化，以達到控制下位機設備的目的，簡訊修改IO高低電平也是跟簡訊報警同種原理。

CTU的優勢

軟體	網路功能	通信協定	根據10年行業經驗和用戶需求自主開發通信協定：靈活多變，穩定可靠，安全性高，
		網路制式	支持GSM/GPRS/CDMA/EVDO/WCDMA/TD-SCDMA等2G ,3G 網路制式
		協定轉換	支持Modbus RTU/TCP 協定轉換，透明傳輸，支持主流組態軟體驅動如：亞控，力控，紫金橋等，
	安全可靠	數據加密	支持3種加密協定：AES，DES，3DES。 數據傳輸安全，防止數據傳輸中被竊取，監聽，數據安全可靠。
	管理與維護	簡訊配置	支持通信時，通過簡訊方式配置
		網路配置	支持通信時，通過網路遠程配置
硬體	接口	串口類型	接口豐富，支持RS232,RS485，TTL，RS422等多種通信方式；支持多路IO 輸入輸出或是AD 採集接口共用，可自定義設定任意單路或是多路接口定義。靈活多變，互不干擾。
		本地配置	支持本地主備串口通信，主串口通信，備用串口配置。方便用戶在不用切換通信模式，就能快速修改配置參數，不影響數據的正常傳輸。
	指示燈	信號燈	可通過本地信號燈閃爍顏色，簡易快速判斷信號強度。
		狀態燈	可通過狀態燈閃爍顏色，預警並有簡訊報警通知，直觀方便用戶快速了解設備運行狀態及問題故障。

CTU的特性

天線接口

DB9通信口

電源接口

未知

DB9串列數據接口定義

引腳	信號名稱	描述
1
2	RXD	接收數據
3	TXD	傳送數據
4
5	GND	數字地
6
7
8
9

系統組成方案

系統的組成主要是前端採集儀器收集到儀表數據信息後，通過CTU的方式把儀表數據傳送到監控中心，前端設備的傳輸設備就是用了xxxx的CTU,進行傳輸的。CTU與數采中心的連線總體上有兩種方案：CTU(XXX網路)+INTERNET（固定IP/動態IP）連線；CTU(XXX網路)+APN專網；CTU(XXX網路)+中心轉發（固定IP/動態IP）。

系統連線方案1

該系統結構是CTU的無線傳輸功能，利用運營提供的行動網路信號，把串口接收的數據，通過無線網路的方式傳輸到網路中指定的公網IP上面。上位機軟體在根據採集的數據進行分析跟組合，並顯示在顯示器上面，並存於採集中心的資料庫中。在採集中心再搭建一個WEB伺服器，可以讓用戶在任何可以上網的地方看到現場的實時採集數據的查看，並可以對現場的設備進行控制

系統連線方案2

該系統結構是利用運營提供的移動內部網路信號（APN專網業務），把串口收集的數據，通過APN專網的方式傳輸到運營商提供的APN數據採集伺服器。上位機軟體在根據採集的數據進行分析，並通過顯示器顯示，並存於採集中心的資料庫中，以方便查詢。

系統連線方案3

該系統是為了解決，那些由於沒有公網IP或者沒有APN專網用戶設計的一種連線方式，由於數據採集電腦沒有公網IP(APN專網)，導致CTU無法直接找到採集電腦，並進行傳輸數據，為了解決這個方面的問題，我們使用了中心轉發機制，首先CTU連線到中心轉發伺服器，客戶採集電腦也連線到中心轉發伺服器，客戶採集電腦需要任何數據可以從轉發伺服器進行請求，也可以設定成實時傳輸的模式，進行數據的收集。

系統功能

功能原理：

系統管理軟體安裝在物業管理中心，或者安裝在各個區域的水、電、氣的分公司。通過轄下的集中器隨時調用採集終端內任一表計的數據並進行處理並通過CTU跟中心進行聯繫，同時可以對系統內設備發出各項指令操作。計算機安裝於物業管理中心內，或者安裝在各個區域的水、電、氣的分公司。通過抄表系統管理軟體對整個系統進行自動抄表及管理。

• 數據安全性
  數據安全性由三方面構成：
  第一，資料庫是由ORACLE公司提供的資料庫系統，它的安全性高，允許多用戶操作而不破壞數據的完整性，用它來做資料庫可以保證數據的安全；
  第二，中心採集系統對用戶實現分級許可權，根據使用者相應的系統許可權，限制人員改變資料庫和硬體設定，以保證數據的正確性跟數據的隱秘性。
  第三，防火牆功能防止黑客的惡意破壞，完善的數據雙備份功能，防止中心管理伺服器硬體系統故障，導致數據丟失，強大的中心冗餘備份，在主中心故障的時，啟用冗餘中心接受當前的儀表數據。
  第四、完善的系統日誌：系統日誌記錄了進入系統，離開系統，系統操作記錄，並實時記錄改變運行參數操作者。
  （二） 自動抄表功能
  中心管理軟體，可以設定的抄表開始時間和抄表間隔，抄表方式有按月抄表、按星期抄表、按天抄表等等。抄表時間的功能是讓採集中心到預定的抄表設定時間，系統便會主動發起去抄採集器或儀表內的請求命令。對於系統第一次抄不上數據，系統會自動補發命令進行重新抄寫或人工發命令補抄，對應一直抄送失敗的設備進行統計，好安排工作人員去現場及時排查故障
  (三)設備檢測功能
  設備檢測功能的工作原理就是實時傳送檢測包，現場儀表對檢測包進行回應，如果在規定的時間內收到回應表表示儀表工作正常，相反表示儀表儀出現異常。為了及時了解現場儀表的工作狀態，防止儀表工作異常，對用戶使用產生影響，導致日常生活出現困擾，以及出現企業的經濟的損失。數據管理系統會對一直回應失敗的設備進行統計，並列印出來，好安排工作人員去現場及時排查故障。
  (四)電費管理功能
  在到規定的收費日期前，集體抄錄一次儀表當前的數據。確保資料庫內的數據是當前儀表的實時數據，利用自動計算功能計算出當月用量及相應的費用，並可以輸出報告及其用戶編號。交納費用時，只需輸入用戶編號，當月用量和費用就會由程式自動填寫好，每筆費用都有詳細記錄，方便賬目輸出，便於對帳。
  (五) 設備管理功能
  開箱告警、停電告警、短路告警、高溫告警、過載告警、傾斜或移動報警、拆卸告警等；控制對欠費用戶進行拉閘限用的功能等。並提供數據保護功能，在停用48--72小時內仍可抄表和監控。本系統結合簡訊平台，在對欠費用戶進行催繳的功能。對現場設備異常的告警功能，可根據具體內容發簡訊給相關的管理人員，並及時到現場處理問題。

設備

所需設備清單：

1、抄表管理軟體

2、管理計算機

3、集中器

4、採集器

5、遠傳儀表

6、INTERNET 環境

7、CTU

結論

遠程自動抄表系統通過科技化、自動化手段，提高各個管理部門主動服務的能力和水平，及時處理可能出現的問題，加上自動抄表系統節約的人力物力能夠幫助企業提高服務效率和服務內容，能夠更好的實現與用戶之間的和諧相處，為各個主管部門創造良好的社會形象和社會效益及其經濟效益。