一、概述

　　環(huán)境監(jiān)測部門作為國家環(huán)境保護系統(tǒng)的技術部門，是環(huán)境管理工作的重要基礎。隨著市民環(huán)境意識的增強，越來越多的人開始關心所處環(huán)境質量的好壞，要求環(huán)境保護工作透明化；上級主管部門也需要數量大、種類多、更新快的信息。所有這一切，給環(huán)境監(jiān)測部門提出了一個應引起重視的問題：如何建立起實用性強、覆蓋面廣、靈活性好的環(huán)保數據采集系統(tǒng)，滿足各方面對環(huán)境監(jiān)測信息的需求。

　　在環(huán)保系統(tǒng)中，常常需要對眾多的污染排放點進行實時監(jiān)測，大部分監(jiān)測數據需要實時發(fā)送到管理中心的后端服務器進行處理。由于監(jiān)測點分散，分布范圍廣，而且大多設置在環(huán)境較惡劣的地區(qū)，通過電話線傳送數據往往事倍功半。通過GPRS無線網絡進行數據傳輸，成為環(huán)保部門選擇的通信手段之一。污染源監(jiān)測設備可將采集到的污染數據和告警信息通過GPRS網絡及時發(fā)送到環(huán)保監(jiān)測部門，實現對排污單位或個人的及時管理，可以大大提高環(huán)保部門的工作效率。
目前，各污染源排放監(jiān)測點安裝污染源監(jiān)測儀，對污染源進行監(jiān)測。監(jiān)測中心接收監(jiān)測點傳輸的監(jiān)測信息；并負責對監(jiān)測信息進行分類、篩選和綜合分析。

　　省環(huán)保局作為系統(tǒng)的決策中心，對從監(jiān)測中心站獲得的監(jiān)測信息進行分析、調研，及時作出管理決策，增加管理力度。

　　目前，省環(huán)保監(jiān)測站與各采集點之間的數據通信主要采用手工抄錄或PSTN電話線傳輸。采用電話線傳輸數據時，由于每次撥號都需要等待，速度慢，而且費用也較高。同時，由于各監(jiān)控點分布范圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此需申請很多電話線，而且有些監(jiān)控點有線線路難以到達。

　　GPRS具有速度快、使用費用低的特點，其傳輸速度可達171.2kb/s。與有線通訊方式相比，采用GPRS無線通信方式則顯得非常靈活，它具有組網靈活、擴展容易、運行費用低投，維護簡單、性價比高等優(yōu)點因此，目前正考慮采用GPRS無線傳輸方式解決污染源監(jiān)測數據的實時傳輸問題。

　　二、方案優(yōu)點

　　中國移動GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(yè)務平臺上構建環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)，實現環(huán)保信息采集點的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優(yōu)點，而且設備安裝方便、維護簡單。經過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS系統(tǒng)作為環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)的數據通信平臺。

　　GPRS無線環(huán)保污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點：

　　1、實時性強：

　　與短消息服務比較，由于GPRS具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個/所有監(jiān)測點的各種數據?？珊芎玫臐M足系統(tǒng)對數據采集和傳輸實時性的要求。

　　2、可對各監(jiān)測點儀器設備進行遠程控制：

　　通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實現對儀器設備進行反向控制，如：時間校正、狀態(tài)報告、開關等控制功能，并可進行系統(tǒng)遠程在線升級。

　　3、建設成本少低：

　　由于采用GPRS公網平臺，無需建設網絡，只需安裝好設備就可以，建設成本低；

　　4、監(jiān)控范圍廣：

　　構建環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于環(huán)保信息采集點數量眾多，分布在全省范圍內，部分環(huán)保信息采集點位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。

　　5、具有良好的可擴展性：

　　由于目前GSM/GPRS網絡已覆蓋省內絕大部分地區(qū)，基本不存在盲區(qū)，可實現大范圍的在線監(jiān)控，滿足環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)對覆蓋范圍的要求。

　　6、系統(tǒng)的傳輸容量大：

　　環(huán)保中心站要和每一個環(huán)保信息采集點實現實時連接。由于環(huán)保信息采集點數量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數據的需要。

　　7、數據傳送速率高：

　　每個環(huán)保信息采集點每次數據傳輸量在10Kbps之內。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，目前GPRS實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統(tǒng)數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。

　　8、通信費用低：

　　三、解決方案介紹

　　由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，監(jiān)測中心計算機主機配置固定的IP地址，各個數據采集點采用GPRS模塊和該主機進行通信。

　　（一）系統(tǒng)組成

　　1、環(huán)保信息采集點：

　　現場監(jiān)控點通過數據采集模塊自動采集污染源信息，通過RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連，通過GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網絡。

　　2、監(jiān)控中心：

　　服務器申請配置固定IP地址，采用省移動通信公司提供的DDN專線，與GPRS網絡相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當環(huán)保信息采集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。

　　監(jiān)控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到監(jiān)控中心計算機主機，通過系統(tǒng)軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理。

　　3、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡：

　　現場監(jiān)控點采集的數據經GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到監(jiān)控中心IP地址。

　?。ǘ┫到y(tǒng)方案

　　各監(jiān)控點使用GPRS透明數據傳輸終端，通過移動GPRS網絡與監(jiān)控中心相連。各污染源數據采集點使用移動通信公司統(tǒng)一的STK卡，同時監(jiān)控中心對各點進行登記，保存相關資料以便識別和維護處理。各信息采集點運行監(jiān)控系統(tǒng)軟件，支持24小時實時在線，實現信息采集點24小時傳送采集的環(huán)保信息數據。

　　凡省環(huán)保局授權的信息采集點均可以使用本系統(tǒng)：

　　1、環(huán)保信息采集點必須使用移動統(tǒng)一的STK卡，用戶使用本卡只能用于與環(huán)保站數據通信功能。
　　2、終端設備使用中聯視訊提供的GPRS移動數據通信終端。
　　3、用戶登記：符合省級環(huán)保局的規(guī)定。

　　（三）產品特性

　　系統(tǒng)采用AYG-83C系列GPRS無線透明數據傳輸終端。產品基于中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232接口可直接與計算機、RTU、PLC、GPS接收機、數碼相機、數據終端等連接，傳輸速率達171Kbps，具有遠程診斷、測試、監(jiān)管功能，滿足各行業(yè)調度或控制中心與眾多遠端站之間的數據采集和控制。

　　1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。
　　2、接口： RS232、RS485、PCMCIA。
　　3、系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。
　　4、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統(tǒng)。
　　5、支持透明數據傳輸與協(xié)議轉換 。
　　6、支持VPN安全功能。
　　7、安裝靈活、使用方便、可靠。