水质无线监测系统方案

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1、水质无线监测系统方案 上海正伟数字技术授权网络免费发布 概述环境监测是环境爱惜工作的重要组成部份，是环境治理的基础和技术支持。随着我国工 业化和城市化的迅速进展，环境爱惜也相应大力进展起来。如此就迫切需要加速全国环境治 理基础能力的建设，提高环境监测能力和环境监督执法治理水平。排污口水环境实时自动监测系统的研制在我国方才起步，欧美一些发达国家在这方面已 趋向成熟，例如美国等一些工业发达国家，几乎在每一个排污口都安装了有关监测仪器，对 污水处置设施的运行情形和排污流量、PH值、DO、电导、烛度、温度等值进行自动监控, 在监控中心能够随时明白排污口染物的排放情形。在韩国已有 50的企业做到了对以下

2、四 项指标的实时自动监控：污水处置设备运行情形、流量、PH值和溶氧。我国目前大部份地域的水环境监测主若是以化学化为主。即人工按期（或不按期）的现 场采样、化验、水质分析。如此工作量大且具有随机性，不能准确反映整个水量水质的转变 进程，因此不能做到为水环境评判和环境治理的靠得住依据。由于我国经济进展进程中显现愈来愈多的水环境污染问题，最近几年来国家已充分重视 和增强对环境污染的治理。为了配合这项工作，改良水环境监测手腕和方式已显得尤其重要。 上海正伟数字技术在充分调研、考察、征询客户意见等基础上，研制开发了集自动化、即时 化、智能化于一体的经济有效的水质量无线监测系统。该系统能够对排污口污水的P

3、H值、 DO、温度、电导和排污流量进行实时监控，通过GPRS/CDMA无线终端将数据传送到监控 中心和环境治理部门，工作人员能够在监控中心或办公室进行远程监测，随时取得即时数据 报告，实现远端无人值守。二、 系统组成、工作原理系统主若是由一个监测中心，假设干个固定监测站和专用GPRS/CDMA无线终端组成。 监测中心对各个监测站进行操纵指挥，各监测站搜集各类污染参数，二者间的操纵信号和监 测数据通过 GPRS/CDMA 无线终端传送完成。监测中心既是各监测站的指挥中心，又是监 测站监测数据的聚集、处置的存储的数据库。各监测站可设置为自动向监测中心发送信息；也可设置为平常处于待机状态，在收到监测

4、中心的指令后才开始启动工作，将信息发送给监 控中心。各监测站有数据搜集。命令识别、数据发送的功能。监测中心由功能较齐全的运算机外围设备如显示器、打印机、画图机等组成。各监测站 由各类搜集参数的探头、PAC可编程自动操纵器和GPRS/CDMA无线终端组成。三、系统方案说明：在水质系统中，常常需要对众多的排污口污水的PH值、DO、温度、电导和排 污流量进行实时监控实时监测，大部份监测数据需要实时发送到治理中心的后端效劳器进行 处置。由于监测点分散，散布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地域，通过线传送数据 往旧事倍功半，通过GPRS/CDMA/EDGE无线网络进行数据传输，成为水质监测部门选择的通

5、 信手腕之一。污染源监测设备可将搜集到的污染数据和告警信息通过GPRS/CDMA无线网络同 时发送到多个水质监测部门，实现对排污单位或个人的及时治理，能够大大提高环保部门的 工作效率。系统结构图:无线刚路环境探护临控系绒网络拓朴图坤境旨控祥H咛心BA临控中心CP賂网络ATni ernei f |T n Lerriel.监控中心口 口 口口 口RODkS测仪CODl测仗系统方案组成水质监控中心监控中心效劳器通过ADSL或拨号接入In terne t,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/CDMA网络连接。监控中心效劳器上安装相关监控系 统软件。监控系统软件包括监

6、控中心效劳器、数据库效劳器两个部份。一、监控中心效劳器实现实时监控、数据治理分析、业务治理等功能；二、数据库效劳器进行数据存储、备份；具体实现时，监控中心效劳器、数据库效劳器能够安装在一台效劳器中，也能够安装在 不同效劳器中。软件系统特点：一、纯J AVA系统设计：采纳JAVA技术进行设计开发，具有壮大的稳固性、平安性、兼容性、 可扩展性；二、先进的B/S结构：系统利用先进的B/S结构，用户只需要利用阅读器就能够够通过环保 内部的网络完成污染源治理和污染源监控功能。利用BS结构不仅极大的方便了环保部门 相关人员的利用，而且为环保局以后向公众公发布环境数据提供了方便。3、治理决策支持：基于完整的

7、、实时的业务数据，智能的决策支持系统能够为治理者提供 丰硕的决策支持信息，实现业务运营的有效治理。4、功能扩展性：整个系统具有极强的开放性和可伸缩性，能够方便的与各类数据分析软件 连接，为环保局和其他政府部门共享信息提供了方便。GPRS/CDMA无线传输终端水质监控仪器通过RS232串口直接与正伟环保专用GPRS/CDMA无线传输数传设备（智能 型GPRS/CDMA调制解调器）连接，并由其成立无线数据连接与监控中心进行双向数据通信。 水质监控仪器包括污水流量计、COD （含氧量）/BOD （生物耗氧量）、PH探头等测量仪可依 照系统实际监控地址的需求选择对应测量仪器。系统功能实时监控 对企业监

8、测点的排污量、设备运行等情形进行实时监控，并以人性化的界面显示有关数据； 数据接收 数据接收方式有两种，一种是监测点通信操纵器按时向中心返回监测数据（一样按1个小时 返回，也能够通过用户设置）；一种是通过中心向监测点通信操纵器发送查询指令，监测点 通信操纵器返回当前监测的实时数据；报警处置 当监测到排污超标、检测设施非正常关闭等事故时，软件能自动识别事故类型，并及时向环 境监理部门发送报警信息，使环境监理部门能够以最快的速度及时对企业的违规行为进行纠 正、制止，从而保证了环境监理信息传递的顺畅、完整；统计分析a）对所选择污染源监测点的监测数据进行各类分析，以曲线图、直方图和表格等形式进行 显示

9、。可选择行业、区域、时刻段等条件。包括污染源分析、污染源对照分析、综合分析、 综合对照分析和监理报告资料分析等；b）污染源分析可依照条件对污染物排放量和污水排放量进行分析；c）污染源对照分析可依照条件对某一污染源进行按月分析和按年分析；d）综合分析可依照条件对污染物、污染类型（水）和治理设备（运行时刻）进行分析；e）综合对照分析可依照条件对污染物、污染类型（水）和治理设备（运行时刻）进行按月 分析和按年分析；数据存储本设备能自动监测、记录、存储、传送数据，实时搜集各类环保测量仪器的输出信号， 并将测量数据通过无线远程发送至环保监控中心，同时将数据保留在本机大容量数据存储器 中。参数设置一、可依

10、照设置的时段搜集一组数据，并实时发送至环保监控中心。GPRS/CDMA网络是全世 界散布最广的无线网络，利用GPRS/CDMA的优势在于实时、无线、远程、误码率极低、安装 简便无需布线等特点。二、可依照设置的时段搜集一组数据，并保留在本机内部大容量数据存储器中；3、能够通过串行接口对系统各项运行参数进行设置。对每一个通道的采样数据进行物理量 的换算对应，从而使终端保留或发送的数据都是符合现场测量指标的数据；4、可通过串行接口访问机内大容量存储器中的数据。将终端保留数据保留到运算机数据库 中，以备分析备案；五、可依照条件设置系统各通道的报警条件，触发报警，并可实时将报警信号发送至监控中 心。四、

11、无线水质监测系统的优势中国移动或中国联通GPRS/CDMA系统可提供广域的无线IP连接。在移动或联通 通信公司的GPRS/CDMA业务平台上构建水质监测搜集传输系统,实现水质监测搜集点的无线 数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设本钱的优势，而且设备安装方 便、保护简单。通过比较分析，咱们选择中国移动的GPRS/CDMA系统作为水质监测搜集传输 系统的数据通信平台。GPRS/CDMA无线水质监测系统具有如下优势：一、实时性强：GPRS/CDMA具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就能够够同步接收、处置多个或所有 监测点的各类数据。可专门好的知足系统对数据搜集和传输实时性的要求

12、。二、可对各监测点仪器设备进行远程操纵：通过GPRS/CDMA双向系统还可实现对仪器设备进行反向操纵，如：时刻校正、状态报告、开 关等操纵功能，并可进行系统远程在线升级。3、建设本钱少低： 由于采纳GPRS/CDMA公网平台，无需建设网络，只需安装好设备就能够够，建设本钱低。4、监控范围广：构建水质监测搜集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无穷制，接入地址无穷制，能知 足山区、乡镇和跨地域的接入需求。由于水质信息搜集点数量众多，散布在全国范围内，部 份水质信息搜集点位于偏僻地域，而且地理位置分散。五、具有良好的可扩展性:由于目前GPRS/CDMA网络已覆盖国内绝大部份地域，大体不存在盲区，可

13、实现大范围的在线监控，知足水质信息搜集传输系统对覆盖范围的要求。六、系统的传输容量大：水质监测中心站要和每一个水质信息搜集点实现实时连接。由于水质数据信息搜集点数量众 多，系统要求能知足突发性数据传输的需要，而GPRS/CDMA技术能专门好地知足传输突发性 数据的需要。7、数据传送速度高：每一个水质信息搜集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速度理论上可达s, 目前GPRS实际数据传输速度在40Kbps左右，完全能知足本系统数据传输速度（210Kbps） 的需求。八、通信费用低：采纳包月计费方式，运营本钱低。五、平安方法： 由于水质监测系统的特殊性，本系统需要极高的系统平安保障

14、和稳固性。平安保障主若是避 免来自系统内外的成心和无心的破环，网络平安防护方法包括信道加密、信源加密、登录防 护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳固是指系统能够7x2 4小时不中断运行，即便显现 硬件和软件故障，系统也不能中断运行。 以GPRS为例，数据中心可通过公网利用VPN接 入到移动GPRS网，采纳VPN方式本钱比较低，企业不用租用专线，还能够利旧利用原有的 VPN设备，移动终端需要安装具有VPN二次虚拟拨号的功能的软件。通过VPN方式，客户端 在连接应用效劳器前，要通过Radius效劳器的认证整个数据传送进程取得了加密爱惜，平 安性比较高，可充分保障速度和网络效劳质量。另外，数据中心也

15、能够采纳APN接入方式， 租用专线接入到移动公司的GGSN设备上，这种本钱高，平安性高、稳固靠得住。关于平安 性要求超级高的系统，可考虑在专用APN接入的基础上再加上VPN接入方式的混合接入方式， 进一步提高系统的平安性。、VPN虚拟专网模式：企业内部网络中配置VPN效劳器，移动终端加载具有VPN 二次虚拟 拨号的功能的客户端软件。采纳 VPN 平安技术，用户通过接入企业内部虚拟专网的方式与 Internet 进行隔离，可对整个数据传送进程进行加密爱惜，有效幸免非法入侵。二、用SIM卡的唯一性：对用户SIM卡电话号码进行辨别授权，在网络侧对SIM卡号和APN 进行绑定，划定用户可接入某系统的范

16、围,只有属于指定行业的SIM卡电话号才能访问专用 APN，移动终端与数据中心采纳中国移动分派的专门的APN进行无线网络接入，一般电话的 SIM卡号无法呼唤专门的APN。3、关于特定用户：可通过数据中心分派特定的用户ID和密码，其他没有数据中心分派的 用户ID和密码的用户将无法登录进入系统，系统的平安性进一步增强。4、数据加密：通过VPN对整个数据传送进程进行加密爱惜。五、网络接入平安鉴定机制：采纳防火墙软件，设置网络鉴权和平安防范功能，保障系统平 安。六、系统本钱七、结论：采纳有线方式，租用静态IP目前费用比较高约8001500元/月。采纳GPRS/CDMA 无线方式，系统流量费用目前有包月制

17、和按数据量两种收费方式，GPRS按流量计算元K,而 包月制20元/月有50M流量，可知足水质监测局目前水质数据搜集系统的实际数据量，估量 往后其费用会慢慢降低。关于水质监测局等用户来讲，由于通信费用较低，享受到了实惠 另外，由于接入设备能够移动，当水质观测站和水质信息搜集点搬迁时设备可随之迁移并可 继续利用，能够爱惜用户原有投资，适合于水质信息搜集工作的特点。采纳GPRS/CDMA构建水文数据搜集系统,不仅能专门好地知足水质信息搜集监测的 需求，而且，做为网络运营商的移动或联通通信公司也将因此取得业务稳固的集团用户，随 着用户数量的增加，移动或联通通信公司的营收也随之增加，调动了运营商的踊跃性

18、，符合 网络建设和网络应用同步进展的要求。公司简介上海正伟数字技术(Shanghai Zhengwei Dig ital Technology Corpora tionLimited)，是一家注册于上海高新技术开发区内的专业的技术研发型公司，公司专注于嵌 入式系统领域的技术创新和产品开发，专业提供嵌入式网络领域、无线网络领域和嵌入式计 算系统领域的软硬件产品及效劳。公司拥有资深的设计师和专业的治理者，并具有从博士到专科不同窗历的良好人材结 构。公司与众多厂家、研究所在器件供货、产品经销、技术创新等方面形成了良好的合作伙 伴关系。凭借其技术、人材、治理优势，本着“踏实创新，追求卓越”的企业精神，正伟数字锐 意进取，勇于创新，已成为领先的嵌入式网络领域设备和效劳提供商。“正人正事，伟心伟业”是公司永久的信念和追求版权申明 本文档为上海正伟数字技术产品说明文档，版权所有，任何人未经书面同意不 得复制、窜改、引用本文档的全数或部份内容。本公司保留对该文档内容的说明权。利。本公司保留在未事前通知本文档利用者的情形下，更改产品规格及更改文档版本的权