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摘要：隨sui著zhe人ren們men對dui環huan境jing問wen題ti的de日ri益yi關guan注zhu，環huan境jing監jian測ce成cheng為wei國guo家jia環huan境jing保bao護hu係xi統tong進jin行xing環huan境jing管guan理li工gong作zuo的de重zhong要yao基ji礎chu。我wo國guo的de環huan境jing保bao護hu工gong作zuo已yi逐zhu步bu形xing成cheng了le一yi係xi列lie強qiang化hua管guan理li製zhi度du，要yao求qiu環huan境jing監jian測ce必bi須xu為wei環huan境jing管guan理li服fu務wu，為wei環huan境jing管guan理li提ti供gong技ji術shu支zhi持chi、技術監督和技術服務。環境監測不僅要做好濃度控製的監測，而且要進一步開拓汙染物總量控製的監測；在完成城市環境監測的同時，要逐步開拓生態環境的監測。因此，環境監測數據的重要性正日益引起各方麵的共同關注。
環境監測的對象具有成分複雜，隨機多變，時間、空間、量liang級ji上shang分fen布bu廣guang泛fan，不bu易yi準zhun確que測ce量liang等deng特te點dian。因yin此ci，環huan境jing監jian測ce是shi包bao含han環huan境jing監jian測ce數shu據ju正zheng確que可ke靠kao的de全quan部bu活huo動dong和he措cuo施shi，環huan境jing監jian測ce中zhong要yao求qiu監jian測ce數shu據ju具ju有you代dai表biao性xing、完整性、準確性、精密性和可比性，所有這一切，給環境監測部門提出了一個重要的問題：如何建立起實用性強、覆蓋麵廣、靈活性好的環保數據采集係統，滿足各方麵對環境監測信息的需求。
womenyipaiwujianceweili，weiyouxiaofangzhiyoudeqiyesizipaiwu，zaihuanbaoxitongzhong，changchangxuyaoduizhongduodewuranpaifangdianjinxingshishijiance，dabufenjianceshujuxuyaoshishifasongdaoguanlizhongxindehouduanfuwuqijinxingchuli。youyujiancedianfensan，fenbufanweiguang，erqiedaduoshezhizaihuanjingjiaoeliedediqu，yiqianzengyimodem方式通過電話線傳送數據，但工作的有效性卻往往事倍功半。隨著通信技術的不發展，GPRS無wu線xian網wang絡luo的de不bu斷duan成cheng熟shu應ying用yong，為wei環huan保bao部bu門men實shi現xian監jian測ce提ti供gong了le良liang好hao的de選xuan擇ze方fang式shi。汙wu染ran源yuan的de各ge種zhong監jian測ce設she備bei可ke將jiang采cai集ji到dao的de汙wu染ran監jian測ce數shu據ju和he告gao警jing信xin息xi通tong過guoGPRS網絡及時發送到環保監測部門，實現對排汙單位或個人的及時管理，可以大大提高環保部門的工作效率。
一、 項目概述
市環保局需對城區空氣質量實施監測並對城區內的各企業的排汙口進行綜合監測管理。監測主要對象是空氣質量條件及大氣環境、水環境、噪聲環境以及工業"三廢"的排放及治理情況等。監測內容包括：監測5個城區的空氣環境質量現狀，1條主要水係、2個主要湖庫、及2個城市飲用水源和17個自備井的水質現狀以及31個河道沿線的工廠排汙,43個居住小區的噪聲監測點的噪聲汙染現狀，並通過綜合指數等方法進行趨勢分析，最後得出環境質量結論向市民公布。
市環保局數據采集係統是一個由汙染源排放監測點、大氣監測點、噪(zao)聲(sheng)監(jian)測(ce)點(dian)和(he)市(shi)中(zhong)心(xin)監(jian)測(ce)站(zhan)組(zu)成(cheng)的(de)汙(wu)染(ran)綜(zong)合(he)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)。該(gai)係(xi)統(tong)可(ke)對(dui)城(cheng)區(qu)的(de)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行(xing)一(yi)個(ge)量(liang)化(hua)的(de)測(ce)定(ding)，為(wei)大(da)氣(qi)監(jian)測(ce)提(ti)供(gong)依(yi)據(ju)。同(tong)時(shi)為(wei)保(bao)護(hu)水(shui)源(yuan)，恢(hui)複(fu)生(sheng)態(tai)，對(dui)沿(yan)河(he)汙(wu)染(ran)源(yuan)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)采(cai)樣(yang)、對主要汙染物進行在線監測；掌握城市汙染源排放情況及水質影響情況，監測噪聲汙染對居民小區的影響；由監測中心的計算機進行數據彙總、整理和綜合分析，並向公示部門提供公示結果。
目前，各監測點安裝汙染源監測儀，對汙染源進行監測。監測中心接收監測點傳輸的監測信息；並負責對監測信息進行分類、篩選和綜合分析。市環保局作為係統的決策中心，對從監測中心站獲得的監測信息進行分析、調研，及時作出管理決策，協同其它單位增加管理力度。 由於各監控點分布範圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處市郊，申請電話線費時費力，而且有些監控由於地處河道點段，有線線路難以到達。而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、性價比高等優點因此，因此采用GPRS無線傳輸方式解決汙染源監測數據的實時傳輸問題成為最好的手段。
二、解決方案介紹
由於GPRS通信是基於IP地址的數據分組通信網絡，監測中心計算機主機需配置固定的IP地址，各個數據采集點采用GPRS模塊和該主機進行通信。由於配置固定IP每月均會產生一筆費用，對於暫時無法配置固定IP以及係統測點較少，沒必要配置IP的係統，昆侖公司提供一年的免費數據轉發服務，若長期使用隻需每年繳納很小一部分流量使用費即可輕鬆享受GPRS的便利服務。
係統組成：
1、環保信息采集點：
現場監控點通過KL-7000數據采集模塊自動采集汙染源信息，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、數據打包後發送到GSM網絡。
2、監控中心：
服務器配置固定IP地址，采用移動通信公司提供的DDN專線或是昆侖公司的轉發服務器，與GPRS網絡相連。
監控中心數據服務器接收到GPRS網絡傳來的數據後先進行數據存儲和轉發，傳送到監控中心計算機主機，通過係統軟件對數據進行還原顯示，並進行數據處理。
係統結構：
各監控點使用昆侖海岸的GPRS透明數據傳輸終端模塊KL-7000，通過移動GPRS網絡與監控中心相連。各汙染源數據采集點的終端模塊使用移動通信公司統一的STK卡，同時監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控係統軟件，支持24小時實時在線，也可實現定時上下線方式以節約流量，能夠實現信息采集點24xiaoshichuansongcaijidehuanbaoxinxishuju，duiyuxiangzaoshengwuranzheleizhuyaojianceyejianraomindejiancediankeyitongguodingshishangxiaxianfangshizaijieyueshujuliuliangdeqingkuangxiayiyangkeyiwanchengjiancerenwu。
現場監控點采集的數據經GSM網絡接口功能模塊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，最終傳送到監控中心IP地址。 終端所使用的KL-7000透明數據傳輸模塊，數據傳輸基於中國移動的GPRS網絡，中國移動GPRS係統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業ye務wu平ping台tai上shang構gou建jian環huan保bao信xin息xi采cai集ji傳chuan輸shu係xi統tong，實shi現xian環huan保bao信xin息xi采cai集ji點dian的de無wu線xian數shu據ju傳chuan輸shu具ju有you可ke充chong分fen利li用yong現xian有you網wang絡luo，縮suo短duan建jian設she周zhou期qi，降jiang低di建jian設she成cheng本ben的de優you點dian，而er且qie設she備bei安an裝zhuang方fang便bian、維護簡單等特點。中國移動的GPRS係統作為環保信息采集傳輸係統的數據通信平台具有高性能、高可靠及抗幹擾能力強等特點，提供標準RS232透傳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、監管功能，能夠滿足控製中心與眾多遠端站之間的數據采集和控製。
GPRS無線環保汙染源在線監控係統具備如下特點：
1、實時性強、兼容性好：
與短消息服務比較，由於GPRS具有實時在線特性，係統無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個/所有監測點的各種數據。可很好的滿足係統對數據采集和傳輸實時性的要求。支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。
2、可對各監測點儀器設備進行遠程控製：
通過GPRS雙向係統還可實現對儀器設備進行反向控製，如：時間校正、狀態報告、開關等控製功能，並可進行係統遠程在線升級。
3、建設成本少低：
由於采用GPRS公網平台，無需建設網絡，隻需安裝好設備就可以，建設成本低；
4、監控範圍廣：
構建環保信息采集傳輸係統要求數據通信覆蓋範圍廣，擴容無限製，接入地點無限製，能滿足山區、鄉(xiang)鎮(zhen)和(he)跨(kua)地(di)區(qu)的(de)接(jie)入(ru)需(xu)求(qiu)。由(you)於(yu)環(huan)保(bao)信(xin)息(xi)采(cai)集(ji)點(dian)數(shu)量(liang)眾(zhong)多(duo)，分(fen)布(bu)在(zai)全(quan)省(sheng)範(fan)圍(wei)內(nei)，部(bu)分(fen)環(huan)保(bao)信(xin)息(xi)采(cai)集(ji)點(dian)位(wei)於(yu)偏(pian)僻(pi)地(di)區(qu)，而(er)且(qie)地(di)理(li)位(wei)置(zhi)分(fen)散(san)。
5、具有良好的可擴展性。由於目前GSM/GPRS網絡已覆蓋省內絕大部分地區，基本不存在盲區，可實現大範圍的在線監控，滿足環保信息采集傳輸係統對覆蓋範圍的要求。
6、係統的傳輸容量大：
環保中心站要和每一個環保信息采集點實現實時連接。由於環保信息采集點數量眾多，係統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。
7、數據傳送速率高：
每個環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，完全能滿足本係統數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。支持數據傳輸與協議轉換
8、通信費用低：
采用包月計費方式，運營成本低
安全措施
youyuhuanbaoshujucaijixitongdeteshuxing，benxitongxuyaojigaodexitonganquanbaozhanghewendingxing。anquanbaozhangzhuyaoshifangzhilaizixitongneiwaideyouyihewuyidepohuan，wangluoanquanfanghucuoshibaokuoxindaojiami、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火牆等。穩定是指係統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，係統也不能中斷運行。
對於安全性要求非常高的係統，可考慮在專用APN接入的基礎上再加上VPN接入方式的混合接入方式，進一步提高係統的安全性。
1、VPN虛擬專網模式：企業內部網絡中配置VPN服務器，移動終端加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟件。采用VPN安全技術，用戶通過接入企業內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離，可對 整個數據傳送過程進行加密保護，有效避免非法入侵。
2、用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某係統的範圍,隻有屬於指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。
3、對於特定用戶，可通過數據中心分配特定的用戶ID和密碼， 其他沒有數據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入係統，係統的安全性進一步增強。
4、數據加密：通過VPN對整個數據傳送過程進行加密保護。
5、網絡接入安全鑒定機製：采用防火牆軟件，設置網絡鑒權和安全防範功能，保障係統安全。
總結
環(huan)保(bao)局(ju)目(mu)前(qian)環(huan)保(bao)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)，由(you)於(yu)通(tong)信(xin)費(fei)用(yong)較(jiao)低(di)，享(xiang)受(shou)到(dao)了(le)實(shi)惠(hui)。另(ling)外(wai)，由(you)於(yu)接(jie)入(ru)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)移(yi)動(dong)，當(dang)環(huan)保(bao)觀(guan)測(ce)站(zhan)和(he)環(huan)保(bao)信(xin)息(xi)采(cai)集(ji)點(dian)搬(ban)遷(qian)時(shi)設(she)備(bei)可(ke)隨(sui)之(zhi)遷(qian)移(yi)並(bing)可(ke)繼(ji)續(xu)使(shi)用(yong)，可(ke)以(yi)保(bao)護(hu)用(yong)戶(hu)原(yuan)有(you)投(tou)資(zi)，適(shi)合(he)於(yu)環(huan)保(bao)采(cai)集(ji)工(gong)作(zuo)的(de)特(te)點(dian)。
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