基于物聯(lián)網(wǎng)的污染源無(wú)線(xiàn)監控應用方案

一、概述

環(huán)境監測部門(mén)作為環(huán)境保護系統的技術(shù)部門(mén)，是環(huán)境管理工作的重要基礎。隨著(zhù)市民環(huán)境意識的增強，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)境保護工作透明化；上級主管部門(mén)也需要數量大、種類(lèi)多、更新快的信息。所有這一切，給環(huán)境監測部門(mén)提出了一個(gè)引起重視的問(wèn)題：如何建立起實(shí)用性強、覆蓋面廣、靈活性好的環(huán)保數據采集系統，滿(mǎn)足各方面對環(huán)境監測信息的需求。GPRS/CDMA/EDGE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的快速發(fā)展為環(huán)境監測提供了很好的解決方案。

二、系統組成

在環(huán)保系統中，常常需要對眾多的污染排放點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，大部分監測數據需要實(shí)時(shí)發(fā)送到管理中心的后端服務(wù)器進(jìn)行處理。由于監測點(diǎn)分散，分布范圍廣，而且大多設置在環(huán)境較惡劣的地區，通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳送數據往往事倍功半，通過(guò)GPRS/CDMA/EDGE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據傳輸，成為環(huán)保部門(mén)選擇的通信手段之一。污染源監測設備可將采集到的污染數據和告警信息通過(guò)GPRS/CDMA/EDGE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )同時(shí)發(fā)送到多個(gè)環(huán)保監測部門(mén)，實(shí)現對排污單位或個(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。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境保護監控系統主要由三大部分組成：環(huán)保監控終端系統、無(wú)線(xiàn)數據傳輸網(wǎng)絡(luò )平臺、環(huán)保監控管理中心系統。

監控終端系統：由各種水質(zhì)污染監測儀、大氣污染監測儀、噪聲污染監測儀及無(wú)線(xiàn)傳輸終端設備等組成。

無(wú)線(xiàn)數據傳輸網(wǎng)絡(luò )平臺：無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)，如GPRS、CDMA1X或者EDGE網(wǎng)絡(luò )平臺。

環(huán)保監控管理中心系統： 網(wǎng)絡(luò )通訊服務(wù)器、實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器及用戶(hù)控制操作界面等。

2.1 監控終端

監控儀器通過(guò)RS232/RS485直接與無(wú)線(xiàn)終端設備連接，并由其建立無(wú)線(xiàn)數據連接。原則上，所有提供RS232/485接口的環(huán)境監測設備，如污水流量計、COD（含氧量）/BOD（生物耗氧量）測量?jì)x等均能夠用于該系統方案。

2.2 數據中心接入方式

2.2.1 專(zhuān)線(xiàn)接入



2.2.2 ADSL撥號連接（動(dòng)態(tài)公網(wǎng)IP地址）



2.2.3 通過(guò)固定公網(wǎng)IP連接



2.3 數據傳輸模式

2.3.1 永遠在線(xiàn)模式

2.3.2 定時(shí)傳輸模式

2.3.3 中心呼叫模式（輪巡方式）

2.3.4 數據觸發(fā)模式

2.4 通信模塊(H7710 GPRS/CDMA DTU）

主要功能：支持PPP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議、UDP/IP協(xié)議

透明數據傳輸與協(xié)議轉換

支持虛擬數據專(zhuān)用網(wǎng)

SIM卡特殊功能配置

短消息數據備用通道(選項)

通過(guò)Xmodem協(xié)議進(jìn)行軟件升級

支持空中軟件升級和遠程維護(選項)

自動(dòng)檢測網(wǎng)絡(luò )連接狀況

斷線(xiàn)自動(dòng)連接、設備自診斷、自恢復

抗干擾設計，適合電磁環(huán)境惡劣的應用需求

防潮設計，適合室外應用

2.5 監控中心MC系統軟件

監控中心服務(wù)器申請配置Internet上固定的IP地址，或申請配置專(zhuān)線(xiàn)，通過(guò)光纖、DDN 等數據專(zhuān)線(xiàn)直接和移動(dòng)中心機房的GPRS 網(wǎng)絡(luò )連接。監控中心服務(wù)器上安裝相關(guān)監控系統軟件。監控系統軟件包括通信服務(wù)器、監控中心服務(wù)器、數據庫服務(wù)器、WEB服務(wù)器四個(gè)部分。

通信服務(wù)器負責實(shí)現行業(yè)數據通信協(xié)議、數據代理轉發(fā)、通信設備狀態(tài)監控等功能；

監控中心服務(wù)器實(shí)現數據分析、存儲、反控等功能；

數據庫服務(wù)器進(jìn)行數據存儲、備份；

WEB服務(wù)器實(shí)現實(shí)時(shí)監控、數據管理、業(yè)務(wù)管理等功能。

具體實(shí)現時(shí)，通信服務(wù)器、監控中心服務(wù)器、數據庫服務(wù)器、WEB 服務(wù)器可以安裝在一臺服務(wù)器中，也可以安裝在不同服務(wù)器中。

2.5.1 監控中心MC的TCP/UDP通訊功能

2.5.2 ＭＣ轉發(fā)本地串口通迅功能（支持實(shí)際串口和虛擬串口）

三、 總結

人類(lèi)的許多活動(dòng)都向大氣、水體、土壤等自然和人工環(huán)境排放有害物質(zhì)，造成環(huán)境污染；自然界的一些變化也影響環(huán)境的質(zhì)量，建立完整的環(huán)境監測系統是非常必要的。環(huán)保監測就是按照關(guān)于污染防治和保護環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境標準，對污染源排放情況和環(huán)境狀況進(jìn)行定性、定量的測試，并為科研、決策、立法、處理污染事故和環(huán)境監督管理提供依據。