DTU

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DTU (Data Transfer unit)，是專門用於將串口數據轉換爲IP數據或將IP數據轉換爲串口數據經過無線通訊網絡進行傳送的無線 終端設備。DTU普遍應用於氣象、 水文水利、地質等行業。

DTU同時也是世界頂尖理工大學丹麥技術大學 (Technical University of Denmark) 的英文簡稱。

中文名

數據傳輸單元

外文名

Data Transfer unit

英文簡稱

DTU

性    質

無線終端

中文名2

丹麥技術大學

目錄

1. 1 數據傳輸單元（DTU）
2. ▪ DTU硬件組成
3. ▪ DTU軟件組成
4. ▪ 核心功能
5. ▪ 擴展功能

1. ▪ 工做過程
2. ▪ 應用領域
3. ▪ 本質
4. ▪ 穩定性
5. ▪ DTU
6. 2 丹麥技術大學(DTU)

1. ▪ 學校基本信息
2. ▪ 學校簡介
3. ▪ 學位介紹
4. ▪ 院系設置
5. ▪ 學校排名

數據傳輸單元（DTU）

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數據傳輸單元DTU (Data Transfer unit)，是專門用於將串口數據轉換爲IP數據或將IP數據轉換爲串口數據經過無線通訊網絡進行傳送的無線 終端設備[1-2]   。

DTU

DTU產品系列  (3張)

DTU硬件組成

DTU 硬件組成部分主要包括CPU控制模塊、無線通信模塊以及電源模塊

DTU 優勢：

組網迅速靈活，建設週期短、成本低；

網絡覆蓋範圍廣；

安全保密性能好；

鏈路支持永遠在線、按流量計費、用戶使用成本低；

CPU：工業級高性能ARM9 嵌入式處理器，帶內存管理MMU,200MPS, 16KB Dcache,16KB Icache

FLASH：8MB，可擴充到32MB

SDRAM：64MB，可擴充到256MB

接口：

UART:

CM 3160P:

1個 RS232串口

串口速率： 110bps ~ 230400bps

數據位支持： 8位 或 7位

奇偶校驗位： 無 或 奇數校驗或 偶數校驗

停 止 位： 1位 或 2位

流 控： 無 或 RTS/CTS

CM 3160EP:

1個RS485接口（根據須要，可硬件 跳線支持RS232/422/TTL）

串口速率： 110bps ~ 230400bps

數據位支持： 8位 或 7位

奇偶校驗位： 無 或 奇數校驗或 偶數校驗

停 止 位： 1位 或 2位

流 控： 無 或 RTS/CTS

控制口：

RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1)

指示燈：具備電源、通訊及在線指示燈

天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐

UIM卡接口：3V/1.8V標準的推杆式用戶卡接口

電源接口：標準的3芯火車頭電源插座

語音接口：標準的耳機麥克風接口

3.5 供電：

外接電源：DC 9V 500mA

寬電壓供電：DC 5-32V

通訊電流：350mA

待機電流：35mA

3.6 尺寸：

產品外形尺寸：92x62x22 mm（不包括天線及固定件）

產品包裝尺寸：298x226x60mm

3.7 重量：

0.41KG

3.8 其餘參數：

工做環境溫度： -25~+65ºC

儲存溫度： -40~+85ºC

相對溼度： 95%(無凝結)

DTU軟件組成

4.1 TCP/UDP透明數據傳輸；支持多種工做模式。心跳包技術

4.2 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線

4.3 支持RSA，RC4 加密算法

4.4 支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保系統穩定可靠

4.5 支持虛擬數據專用網（APN/VPDN）

4.6 支持數據中心動態域名和IP地址訪問

4.7 支持DNS動態獲取，防止DNS服務器異常致使的設備當機

4.8 支持雙數據中心備份

4.9 支持多數據中心同時接受數據

4.10支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡鏈接

4.11支持短消息備份及告警

4.12 多重軟硬件看門狗

4.13數據包傳輸狀態報告

4.14 標準的AT命令界面

4.15能夠用作普通撥號 MODEM

4.16支持telnet功能

4.17支持遠程配置，遠程控制

4.18經過串口軟件升級

4.19同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操做系統[3]  

核心功能

1）內部集成 TCP/IP協議棧

GPRS DTU內部封裝了PPP撥號協議以及TCP/IP協議棧而且具備 嵌入式操做系統，從硬件上，它可看做是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合；它具有GPRS撥號上網以及TCP/IP數據通訊的功能。

2）提供串口數據雙向轉換功能

GPRS DTU提供了 串行通訊接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬於經常使用的串行通訊方式，並且GPRS DTU在設計上大都將串口數據設計成「透明轉換」的方式，也就是說GPRS DTU能夠將串口上的原始數據轉換成TCP/IP 數據包進行傳送，而不須要改變原有的數據通訊內容。所以，GPRS DTU能夠和各類使用 串口通訊的用戶設備進行鏈接，並且不須要對用戶設備做改動。

3）支持自動心跳，保持永久在線

GPRS 通訊網絡的優勢之一就是支持GPRS 終端設備永久在線，所以典型的GPRS DTU在設計上都支持永久在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、採用 心跳包保持永久在線（當長時間沒有數據通訊時，移動 網關將斷開DTU與中心的鏈接，心跳包就是DTU與 數據中心在鏈接被斷開以前發送一個小數據包，以保持鏈接不被斷開）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特色。

4）支持參數配置，永久保存

GPRS DTU做爲一種通訊設備，其應用場合十分普遍。在不一樣的應用中，數據中心的IP地址及 端口號，串口的 波特率等都是不一樣的。所以，GPRS DTU都應支持參數配置，而且將配置好的參數保存內部的永久存儲器件內（通常爲FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設置好的參數進行工做。

5）支持用戶串口參數設置

不一樣用戶設備的串口參數有所不一樣，DTU鏈接用戶設備的串口時，要根據用戶設備串口的 實際參數對DTU端進行相應設置，保證用戶設備的正常通訊和可靠數據傳輸。

(節選自《衆山科技GPRS DTU基礎知識》)

擴展功能

較爲專業的GPRS DTU還提供一些擴展功能，主要包括：支持 數據中心域名解析、支持遠程參數配置、遠程 固件升級、支持遠程短信/電話喚醒、支持本地串口固件升級、提供短信通道、提供DTU在線、離線電平指示等。

更高級的DTU，也可給用戶提供二次開發的功能；例如；通訊插件、DLL、接口文檔，以便用戶根據本身的實際狀況對DTU進行改造，完善DTU產品，使其更加的切合自身需求。

工做過程

GPRS DTU上電後，首先讀出內部FLASH中保存的工做參數（包括GPRS撥號參數，串口 波特率， 數據中心IP地址等等，事先已經配置好）。

GPRS DTU登錄GSM網絡，而後進行GPRS PPP撥號。撥號成功後，GPRS DTU將得到一個由移動隨機分配的內部IP地址(通常是10.X.X.X)。也就是說，GPRS DTU處於移動內網中，並且其內網IP地址一般是不固定的，隨着每次撥號而變化。 咱們能夠理解爲GPRS DTU這時是一個移動內部局域網內的設備，經過移動 網關來實現與外部Internet公網的通訊。這與局域網內的電腦經過網關訪問外部網絡的方式類似。

GPRS DTU主動發起與 數據中心的通訊鏈接，並保持通訊鏈接一直存在。 因爲GPRS DTU處於移動內網，並且IP地址不固定。所以，只能由GPRS DTU主動鏈接數據中心，而不能由數據中心主動鏈接GPRS DTU。這就要求數據中心具有固定的公網IP地址或固定的域名。數據中心的公網IP地址或固定的域名做爲參數存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就能夠主動鏈接到數據中心。

具體地講，GPRS DTU經過數據中心的IP地址（若是是採用中心域名的話，先經過中心域名解析出中心IP地址）以及 端口號等參數，向數據中心發起TCP或UDP通訊請求。在獲得中心的響應後，GPRS DTU即認爲與中心握手成功，而後就保持這個通訊鏈接一直存在，若是通訊鏈接中斷，GPRS DTU將當即從新與中心握手。

因爲TCP/UDP通訊鏈接已經創建，就能夠進行數據雙向通訊了。

對於DTU來講，只要創建了與 數據中心的雙向通訊，完成用戶串口數據與GPRS網絡 數據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數據，DTU就當即把串口 數據封裝在一個TCP/UDP包裏，發送給數據中心。反之，當DTU收到數據中心發來的TCP/UDP包時，從中取出數據內容，當即經過串口發送給用戶設備。

經過有線的 數據採集中心，同時與不少個GPRS DTU進行雙向通訊。這是目前GPRS DTU應用系統中最爲經常使用的方式。

(節選自《衆山科技GPRS DTU基礎知識》)

應用領域

DTU的主要功能是把遠端設備的數據經過無線的方式傳送回後臺中心。如右圖所示，要完成數據的傳輸須要創建一套完整的 數據傳輸系統。在這個系統中包括：DTU，客戶設備、移動網絡、後臺中心。在前端，DTU和客戶的設備經過232或者485接口相連。DTU上電運行後先註冊到移動的GPRS網絡，而後去和設置在DTU中的後臺中心創建SOCKET鏈接。後臺中心做爲SOCKET的服務端，DTU是SOCKET鏈接的客戶端。所以只有DTU是不能完成數據的 無線傳輸的，還須要有後臺軟件的配合一塊兒使用。在創建鏈接後，前端的設備和後臺的中心就能夠經過DTU進行 無線數據傳輸了，並且是雙向的傳輸。

DTU已經普遍應用於電力、環保、LED信息發佈、物流、水文、氣象等行業領域。如上圖所示，儘管應用的行業不一樣，但應用的原理是相同的。大都是DTU和行業設備相連，好比PLC， 單片機等自動化產品的鏈接，而後和後臺創建無線的通訊鏈接。在互聯網日益發展的今天，DTU的使用也愈來愈普遍。它爲各行業以及各行業之間的信息、產業融合提供了幫助。

DTU現場應用

一. 電力行業:1.電力遠程抄表, 2.變電站監測, 3.電力線路監測 , 4.配電網絡柱上開關監測系統

DTU在電力遠程抄表中應用拓撲圖：

二. 水利行業: 1.水質監測, 2.水庫閘門遠程控制系統方案, 3.水利GPRS調度系統應用方案

4.水管網監 測系統, 5.水庫自動監測系統

三. 石油行業: 1油氣井的遠程監控, 2.GPRS遠程油田自動化監測監控系統, 3.燃氣管網監控系統方案

四. 市政行業 : 1.路燈遠程監控管理 2.管網遠程監測 3.城市能耗監測

五. 環保行業 : 1.污染源監測 2.大氣環境監測 3.噪音監測 4.粉塵監測

DTU組網應用圖

六. 農業應用: 1.大棚遠程監測管理 2.水產養殖監測管理農 3.業水泵監測管理

七. 其它行業: 1.倉庫監控管理. 2.電梯遠程監控 3.遠程起重機管理系統

4.工業能耗監測方面的應用 5.加油站GPRS數據採集系統 6.GPRS氣象信息採集系統

本質

DTU最基本的用法是：在DTU中放入一張開通GPRS功能的SIM卡，DTU上電後先註冊到GPRS網絡，而後

經過GPRS網絡和數據處理中心創建鏈接，如右圖所示。這條鏈接涉及了無線網絡運營商，因特網寬

帶供應商，用戶公司的網絡狀況，以及用戶的電腦配置等環節，所以要創建這條鏈接須要把各部分都配置好。在本質上，DTU和數據處理中心創建的是SOCKET鏈接。DTU是SOCKET客戶端，數據處理中心是SOCKET的服務端。SOCKET鏈接有TCP協議和UDP協議之分，DTU和中心要使用相同的協議，這個通常都有配置軟件進行配置。給DTU配置好中心的IP地址和 端口號後，則把DTU經過串口和用戶的設備相連。在如圖所示中，DTU和水文、電力、氣象、環保等設備連起來放置在現場。DTU上電後首先註冊到移動的網絡，而後發送創建SOCKET的請求包給移動，移動把這個請求發送到因特網。中心的服務端軟件接收到請求後創建鏈接，併發送應答信息。DTU發送的請求信息是因特網上的數據包，有一些緣由會阻止中心收到鏈接請求包，這樣也就不能創建鏈接。最多見的有中心的電腦上有殺毒軟件、 防火牆等把這些數據包給屏蔽了。另外一是中心電腦是經過 路由器上網的，在路由器上要設置數據轉發。SOCKET鏈接創建後就能夠雙向通訊了。

穩定性

因爲GPRS DTU大多用於遙遠的監測現場，所以GPRS DTU的穩定性就變得很是重要。

2003年，市場上出現GPRS DTU產品，但並不成熟，致使用戶廣泛損失較大，給GPRS DTU造成不良口碑，也制約了其市場發展。2006年，市場上出現真正成熟穩定的GPRS DTU產品，狀況有所好轉，GPRS行業應用市場開始穩步發展。2008年，GPRS核心模塊廣泛內嵌TCP/IP協議，下降了技術門檻，然而也有不少廠家利用這種便利，在對GPRS通訊技術並未深刻了解的狀況下推出的GPRS DTU，其產品存在各類性能隱患。

不少用戶選用GPRS DTU，僅在前期作了一些簡單測試就結束選型工做，其實是很不充分的。若是選用了不穩定的GPRS DTU並大量應用, 無異於給本身的監測系統埋下了一顆定時炸彈！

如何可以在一開始，就能全面而快速的測試GPRS DTU穩定性？ 這已經成爲一個重要課題！

遺憾的是，大多GPRS DTU廠家都只是宣揚本身產品穩定性好，而對於具體的穩定性測試方法，則閉口不談！

這裏，是通過驗證的GPRS DTU穩定性測試流程，但願幫助用戶掌握一套全面的，可操做的GPRS DTU鑑別方法，這套測試方法，可讓不少質量低劣的GPRS DTU顯出原形！

一）在線空閒測試

測試緣由：測試GPRS DTU本身維持已建鏈路的能力，當沒有數據時，GPRS DTU經過心跳保持本身的鏈接，GPRS DTU應至少能維持平均1小時以上的鏈路持續時間，不發生斷線重連。

測試方法：讓GPRS DTU連上數據中心後不發任何數據，觀察它能維持鏈路多久，時間越長越好。本項測試臨近結束時，應向數據中心和DTU各發幾個數據包，來驗證該DTU保持的

空閒鏈路是真實可用的，若是DTU或數據中心任何一方沒法收到對方的數據包，則爲不合格。

二）數據中心關閉後恢復測試

測試緣由：數據中心在之後運行和維護過程當中，確定會出現臨時中止暫停服務的狀況，所以須要測試GPRS DTU在數據中心恢復後的快速恢復能力。

測試方法：

1）讓數據中心關閉短期，如1或是60分鐘，在恢復數據中心，看DTU是否能快速鏈接上來，恢復時間的在5分鐘內，越快越好，重複屢次該項測試，DTU必須能100%恢復鏈接，只要出現一次DTU始終沒法恢復鏈接的現象，即爲不合格。

三）頻繁雙向小數據量測試

測試緣由：測試GPRS DTU頻繁收發小數據包的能力，由於平常運行中主要是小數據包的頻繁雙向收發。

測試方法：在數據中心和DTU端，每10秒向對方發送一個100字節左右的數據包，進行10分鐘或是30分鐘，峒同時進行統計，是否出現網絡斷線的狀況，以及雙方是否出現數據包丟失的狀況，最好的結果是：沒有發生斷線重連，也沒有丟失任何數據包，若是出現DTU斷線後不再上線，或上線後沒法繼續雙向收發數據，即爲不合格。

小技巧：能夠將DTU的串口2，3短接起來造成環路測試，這樣只須要在數據中心發送就能夠進行雙向測試。

四）雙向大數據壓力測試

測試緣由：某些應用須要臨時傳輸大數據量，所以該項測試也是很是必要的。

測試方法：在數據中心和DTU端，每2秒都向對方發送一個1000字節左右的數據包，持續30分鐘，並進行統計，是否出現網絡斷線的狀況，以及雙方是否出現數據包丟失的狀況，通常來講，壓力測試下，GPRS DTU可能會出現斷線重連，也會丟失數據包。但斷線重連的次數不該超過10次，並且次數越小越好。若是出現DTU斷線後不再能上線，或上線後沒法繼續雙向收發數據，即爲不合格。

五）去天線測試

測試緣由：某些現場，因先現場某些緣由，可能出現GPRS/GSM信號臨時中斷或變弱，信號恢復正常後，GPRS DTU應能自動恢復鏈接，並續傳數據到數據中心。

測試方法：

1）短期去天線：當GPRS DTU在線時，去掉GPRS DTU的天線1分鐘，而後從新裝上天線，而且在去掉GPRS DTU天線的時候下，依次向GPRS DTU提交3個100字節左右的數據包，當插上天線後，GPRS DTU必須能自動快速恢復鏈接，速度越快越好，並能續傳期間的數據到數據中心，3個數據包所有丟失的爲不合格，數據所有上傳的爲最佳。

2）長時間去天線：當GPRS DTU在線時，去掉GPRS DTU的天線30分鐘，而後從新裝上天線，當插上天線後，GPRS DTU必須能自動恢復鏈接，恢復時間應小於10分鐘，超出30分鐘或更長間未恢復鏈接的，爲不合格。

六）重複上電測試

測試緣由：某些時候，現場會出現臨時斷電而後恢復的狀況，GPRS DTU應能保證可靠的登陸數據中心。

測試方法：將GPRS DTU上電，而後等待GPRS DTU鏈接上數據中心，每次DTU都能在2分鐘內登陸到數據中心，重複進行20次測試，一旦發現有一次DTU始終沒法鏈接到數據中心，則爲不合格，若有條件能夠增大測試次數。

七）撥號及短信干擾測試

測試緣由：在DTU登陸或在線運行過程當中，可能會收到一些不明短信或電話呼叫, GPRS DTU應能保證這些狀況不影響其正常工做。

測試方法：將DTU上電，而後等待10秒左右，開始向DTU發送2條短信，以及2次呼叫，DTU應能正確的鏈接上數據中心。 在鏈接數據中心成功後，再向DTU發送2條短信，以及2次呼叫，觀察5分鐘，看DTU是否能維持鏈路，而後雙向發送10個數據包，看是否能正常收發。

八）看門狗測試（選測）

測試緣由： 若是一個GPRS DTU，即便前面的測試項都經過了，可是若是它的內部看門狗沒作好，那也是有隱患的，在現場長時間連續運行，極可能還會出問題。

測試方法：看門狗的測試方法有多種，通常在內部CPU的數據總線或地址總線上，瞬間短路幾個管腳，讓其程序跑飛，或者RAM數據錯亂，也可利用外部強幹擾源進行干擾，在這種狀況下，有良好看門狗機制的產品，其CPU可以在20秒內復位，若是不能復位則不合格，重複屢次測試該項，DTU必須能100%復位。

這項功能要求測試人員對DTU主板比較熟悉，並且不必定方便操做，因此設爲選測項。但若有測試操做條件的，建議進行該項測試。

九）去卡測試（選測）

測試緣由：若是GPRS DTU應用現場惡劣，如振動或有腐蝕性氣體，則可能形成SIM卡短時接觸不良，GPRS DTU應能自動恢復,咱們用臨時取卡來模擬這種狀況。

測試方法：在GPRS DTU鏈接數據中心時，去掉卡3秒鐘左右再插上，看GPRS DTU是否會掉線及正常收發數據，去掉卡60秒鐘左右再插上，看GPRS DTU是否會掉線。若是臨時取卡再上卡後，DTU再也沒法自動鏈接中心的，建議不該用這類DTU到現場有振動或有腐蝕性氣體的環境。

十）電源波動測試（選測）

測試緣由：若是GPRS DTU應用現場採用電池或太陽能供電，有可能出現較大範圍的電源波動，GPRS DTU應能適應這種電源波動。

測試方法：以12V電池爲例，電壓波動範圍可能在5伏到14伏之間波動，因此咱們在GPRS DTU鏈接數據中心時，將外部電源從3伏到16伏進行緩慢的升降，模擬電池的充放電情形，這項測試GPRS DTU出現復位是正常的，咱們主要看GPRS DTU是否會出現再也沒法鏈接數據中心的狀況。若是通過供電電源波動後，DTU再也沒法自動鏈接中心的，建議不該用這類DTU到現場爲電池供電的環境。

十一）欠費測試（選測）

測試緣由：在GPRS DTU常年運行過程當中，極可能會出現因SIM卡欠費，致使沒法使用GPRS業務，從而通訊鏈接中斷的狀況，在進行充值後，GPRS DTU應自動恢復與中心的鏈接。

測試方法：找一張欠費的SIM卡插入GPRS DTU，等待10分鐘，因爲欠費，DTU是沒法登陸數據中心的，這時用手機撥打該號碼，提示爲已停機或已限制呼入，這時給SIM卡充值，而後用手機撥打該號碼，提示爲對方振鈴或彩鈴，就表示該卡已經充值成功，GSM業務已經恢復，等待10分鐘左右，看DTU是否能自動鏈接到數據中心，若是DTU始終沒法自行鏈接數據中心，而且必需要人工復位一次才能恢復鏈接到數據中心，則視爲不合格。

補充一條，若是該DTU支持電話呼叫或發短信來進行復位，並通過測試方法有效，則應視爲合格。

十二）域名解析測試（選測）

測試緣由：有的應用系統，使用了域名來代替固定IP地址，這會增長一個域名解析的環節，因爲域名解析服務存在臨時失效的狀況，所以在使用域名解析時，須要加測這個項目。

測試方法：

1）域名失效模擬，將動態域名失效，或者靜態域名設置指向爲一個無效地址，將DTU設置爲經過域名尋找數據中心，上電後DTU將沒法鏈接到數據中心，這時，恢復域名的指向，而後觀察DTU是否

能自動鏈接到數據中心，恢復時間越短越好，若是DTU始終沒法自動鏈接數據中心，則爲不合格。

2）將設置好域名的GPRS DTU,在鏈接數據中心成功後，進行去天線測試（參見第五項），看是否經過測試，未經過測試的爲該項不合格。

3）將設置好域名的GPRS DTU,在鏈接數據中心成功後，進行數據中心關閉後恢復測試（參見第二項），看是否經過測試，未經過測試的爲該項不合格。

若是域名解析測試不合格，建議不該用這類DTU到使用域名解析數據中心IP地址的系統中。

其餘測試項：

1）高低溫測試，請參考電子產品通用測試方法。

2）衝擊振動測試，請參考電子產品通用測試方法。

(節選自《衆山科技GPRS DTU基礎知識》)

DTU

配電自動化終端（DTU），英文全稱：Distribution Terminal Unit ，DTU是配網自動化系統的一部分。

配網自動化系統通常由下列層次組成：配電主站、配電子站（常設在變電站內，可選配）、配電遠方終端（FTU、DTU、TTU等）和 通訊網絡。

DTU通常安裝在常規的開閉所（站）、戶外小型開閉所、環網櫃、小型變電站、箱式變電站等處，完成對開關設備的位置信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量等數據的採集與計算，對開關進行分合閘操做，實現對饋線開關的故障識別、隔離和對非故障區間的恢復供電,上述可理解爲遙測、遙信、遙控等。部分DTU還具有保護和備用電源自動投入的功能。