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环保监测上的GPRS无线传输

一、   概述

环境监测部门作为环境保护系统的技术部门,是环境管理工作的重要基础。随着市民环境意识的增强,越来越多的人开始关心所处环境质量的好坏,要求环境保护工作透明化;上级主管部门也需要数量大、种类多、更新快的信息。所有这一切,给环境监测部门提出了一个引起重视的问题:如何建立起实用性强、覆盖面广、灵活性好的环保数据采集系统,满足各方面对环境监测信息的需求。GPRS/CDMA/EDGE无线网络的快速发展为环境监测提供了很好的解决方案。

二、           系统组成

在环保系统中,常常需要对众多的污染排放点进行实时监测,大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散,分布范围广,而且大多设置在环境较恶劣的地区,通过电话线传送数据往往事倍功半,通过GPRS/CDMA/EDGE无线网络进行数据传输,成为环保部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过GPRS/CDMA/EDGE无线网络同时发送到多个环保监测部门,实现对排污单位或个人的及时管理,可以大大提高环保部门的工作效率。

无线网络环境保护监控系统主要由三大部分组成:环保监控终端系统、无线数据传输网络平台、环保监控管理中心系统。

监控终端系统:由各种水质污染监测仪、大气污染监测仪、噪声污染监测仪及无线传输终端设备等组成。

无线数据传输网络平台:无线公网,如GPRS、CDMA1X或者EDGE网络平台。

环保监控管理中心系统: 网络通讯服务器、实时数据库服务器及用户控制操作界面等。

2.1监控终端

监控仪器通过RS232/RS485直接与无线终端设备连接,并由其建立无线数据连接。原则上,所有提供RS232/485接口的环境监测设备,如污水流量计、COD(含氧量)/BOD(生物耗氧量)测量仪等均能够用于该系统方案。

2.2  数据中心接入方式

2.2.1       专线接入

2.2.2       ADSL拨号连接(动态公网IP地址)

2.2.3       通过固定公网IP连接

数据中心固定公网IP地址接入示意图

2.3数据传输模式

2.3.1       永远在线模式

2.3.2       定时传输模式

2.3.3       中心呼叫模式(轮巡方式)

2.3.4       数据触发模式

2.4通信模块(H7710 GPRS/CDMA DTU)

主要功能:支持PPP协议、TCP/IP协议、UDP/IP协议

透明数据传输与协议转换

支持虚拟数据专用网

SIM卡特殊功能配置

短消息数据备用通道(选项)

通过Xmodem协议进行软件升级

支持空中软件升级和远程维护(选项)

自动检测网络连接状况

断线自动连接、设备自诊断、自恢复

抗干扰设计,适合电磁环境恶劣的应用需求

防潮设计,适合室外应用

2.5监控中心MC系统软件

监控中心服务器申请配置Internet上固定的IP地址,或申请配置专线,通过光纤、DDN 等数据专线直接和移动中心机房的GPRS 网络连接。监控中心服务器上安装相关监控系统软件。监控系统软件包括通信服务器、监控中心服务器、数据库服务器、WEB服务器四个部分。

通信服务器负责实现行业数据通信协议、数据代理转发、通信设备状态监控等功能;

监控中心服务器实现数据分析、存储、反控等功能;

数据库服务器进行数据存储、备份;

WEB服务器实现实时监控、数据管理、业务管理等功能。

具体实现时,通信服务器、监控中心服务器、数据库服务器、WEB 服务器可以安装在一台服务器中,也可以安装在不同服务器中。

2.4.1    监控中心MC的TCP/UDP通讯功能

2.4.2          MC转发本地串口通迅功能(支持实际串口和虚拟串口)

三、  总结

人类的许多活动都向大气、水体、土壤等自然和人工环境排放有害物质,造成环境污染;自然界的一些变化也影响环境的质量,建立完整的环境监测系统是非常必要的。环保监测就是按照关于污染防治和保护环境质量的各种环境标准,对污染源排放情况和环境状况进行定性、定量的测试,并为科研、决策、立法、处理污染事故和环境监督管理提供依据。

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