環(huán)境在線監(jiān)控方案
環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)作為國(guó)家環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)部門(mén),是環(huán)境管理工作的重要基礎(chǔ)。
環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)作為國(guó)家環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)部門(mén),是環(huán)境管理工作的重要基礎(chǔ)。隨著市民環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)心所處環(huán)境質(zhì)量的好壞,要求環(huán)境保護(hù)工作透明化;上級(jí)主管部門(mén)也需要數(shù)量大、種類(lèi)多、更新快的信息。所有這一切,給環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)提出了一個(gè)應(yīng)引起重視的問(wèn)題:如何建立起實(shí)用性強(qiáng)、覆蓋面廣、靈活性好的環(huán)保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),滿(mǎn)足各方面對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息的需求。
在環(huán)保系統(tǒng)中,常常需要對(duì)眾多的污染排放點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),大部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)發(fā)送到管理中心的后端服務(wù)器進(jìn)行處理。由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散,分布范圍廣,而且大多設(shè)置在環(huán)境較惡劣的地區(qū),通過(guò)電話線傳送數(shù)據(jù)往往事倍功半。通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,成為環(huán)保部門(mén)選擇的通信手段之一。污染源監(jiān)測(cè)設(shè)備可將采集到的污染數(shù)據(jù)和告警信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)送到環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén),實(shí)現(xiàn)對(duì)排污單位或個(gè)人的及時(shí)管理,可以大大提高環(huán)保部門(mén)的工作效率。
一、需求
某省現(xiàn)已有16個(gè)城市的環(huán)境監(jiān)測(cè)站及各縣區(qū)監(jiān)測(cè)站納入省級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng),三級(jí)以上環(huán)境監(jiān)測(cè)站共102個(gè),監(jiān)測(cè)主要對(duì)象是工業(yè)"三廢"的排放及治理情況及大氣環(huán)境、水環(huán)境、噪聲環(huán)境等。包括:監(jiān)測(cè)14個(gè)城市的空氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀,12條主要水系、7個(gè)主要湖庫(kù)、7個(gè)近岸港灣及16個(gè)城市飲用水源的水質(zhì)現(xiàn)狀,9個(gè)城市的噪聲污染現(xiàn)狀,并通過(guò)綜合指數(shù)等方法進(jìn)行趨勢(shì)分析,最后得出環(huán)境質(zhì)量結(jié)論。
省環(huán)保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個(gè)由污染源排放監(jiān)測(cè)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)中心組成的污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)污染源進(jìn)行自動(dòng)采樣、對(duì)主要污染因子進(jìn)行在線監(jiān)測(cè);掌握城市污染源排放情況及污染源排放總量,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)绞…h(huán)保監(jiān)測(cè)中心;由監(jiān)測(cè)中心的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析;監(jiān)測(cè)信息傳至省環(huán)保局,由省環(huán)保局對(duì)污染源進(jìn)行監(jiān)督管理。
目前,各污染源排放監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝污染源監(jiān)測(cè)儀,對(duì)污染源進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)中心接收監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)信息;并負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分類(lèi)、篩選和綜合分析。省環(huán)保局作為系統(tǒng)的決策中心,對(duì)從監(jiān)測(cè)中心站獲得的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分析、調(diào)研,及時(shí)作出管理決策,增加管理力度。
目前,省環(huán)保監(jiān)測(cè)站與各采集點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信主要采用手工抄錄或PSTN電話線傳輸。采用電話線傳輸數(shù)據(jù)時(shí),由于每次撥號(hào)都需要等待,速度慢,而且費(fèi)用也較高。同時(shí),由于各監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn),個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻,因此需申請(qǐng)很多電話線,而且有些監(jiān)控點(diǎn)有線線路難以到達(dá)。
GPRS具有速度快、使用費(fèi)用低的特點(diǎn),其傳輸速度可達(dá)171.2kb/s。與有線通訊方式相比,采用GPRS無(wú)線通信方式則顯得非常靈活,它具有組網(wǎng)靈活、擴(kuò)展容易、運(yùn)行費(fèi)用低投,維護(hù)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)因此,目前正考慮采用GPRS無(wú)線傳輸方式解決污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸問(wèn)題。
二、方案優(yōu)點(diǎn)
中國(guó)移動(dòng)、聯(lián)通通訊公司的GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無(wú)線IP連接。在通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)環(huán)保信息采集點(diǎn)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),縮短建設(shè)周期,降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn),而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。經(jīng)過(guò)比較分析,我們選擇中國(guó)移動(dòng)的GPRS系統(tǒng)作為環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺(tái)。
GPRS無(wú)線環(huán)保污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點(diǎn):
1、實(shí)時(shí)性強(qiáng):與短消息服務(wù)比較,由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性,系統(tǒng)無(wú)時(shí)延,無(wú)需輪巡就可以同步接收、處理多個(gè)/所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各種數(shù)據(jù)??珊芎玫臐M(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。
2、可對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)儀器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制:通過(guò)GPRS雙向系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行反向控制,如:時(shí)間校正、狀態(tài)報(bào)告、開(kāi)關(guān)等控制功能,并可進(jìn)行系統(tǒng)遠(yuǎn)程在線升級(jí)。
3、建設(shè)成本少低:由于采用GPRS公網(wǎng)平臺(tái),無(wú)需建設(shè)網(wǎng)絡(luò),只需安裝好設(shè)備就可以,建設(shè)成本低;
4、監(jiān)控范圍廣:構(gòu)建環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣,擴(kuò)容無(wú)限制,接入地點(diǎn)無(wú)限制,能滿(mǎn)足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于環(huán)保信息采集點(diǎn)數(shù)量眾多,分布在全省范圍內(nèi),部分環(huán)保信息采集點(diǎn)位于偏僻地區(qū),而且地理位置分散。
5、具有良好的可擴(kuò)性:由于目前GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)已覆蓋絕大部分地區(qū),基本不存在盲區(qū),可實(shí)現(xiàn)大范圍的在線監(jiān)控,滿(mǎn)足環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)對(duì)覆蓋范圍的要求。
6、系統(tǒng)的傳輸容量大:環(huán)保中心站要和每一個(gè)環(huán)保信息采集點(diǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。由于環(huán)保信息采集點(diǎn)數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿(mǎn)足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?,而GPRS技術(shù)能很好地滿(mǎn)足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。
7、數(shù)據(jù)傳送速率高:每個(gè)環(huán)保信息采集點(diǎn)每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內(nèi)。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s,目前GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右,完全能滿(mǎn)足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
8、通信費(fèi)用低:采用包月計(jì)費(fèi)方式,運(yùn)營(yíng)成本低。
三、解決方案
由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)主機(jī)配置固定的IP地址,各個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采用GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信。
1、環(huán)保信息采集點(diǎn):
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊自動(dòng)采集污染源信息,通過(guò)RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連,通過(guò)GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)。
2、監(jiān)控中心:
服務(wù)器申請(qǐng)配置固定IP地址,采用省移動(dòng)通信公司提供的DDN專(zhuān)線,與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專(zhuān)線可提供較高的帶寬,當(dāng)環(huán)保信息采集點(diǎn)數(shù)量增加,中心不用擴(kuò)容即可滿(mǎn)足需求。監(jiān)控中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的數(shù)據(jù)后先進(jìn)行AAA認(rèn)證,后傳送到監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)主機(jī),通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
3、GPRS/GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò):
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理,轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式,通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,最終傳送到監(jiān)控中心IP地址。
相關(guān)產(chǎn)品
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