环保监控系统方案

厂商 :嘉兴市鸿道通讯科技有限公司市场部

浙江 嘉兴
  • 主营产品:
  • 远程抄表
  • 电池供电 RTU
  • 无线抄表
联系电话 :15397264247
商品详细描述
一、环保行业现状
    环境监测部门作为国家环境保护系统的技术部门,是环境管理工作的重要基础。随着市民环境意识的增强,越来越多的人开始关心所处环境质量的好坏,要求环境保护工作透明化;上级主管部门也需要数量大、种类多、更新快的信息。所有这一切,给环境监测部门提出了一个应引起重视的问题:如何建立起实用性强、覆盖面广、灵活性好的环保数据采集系统,满足各方面对环境监测信息的需求。在环保系统中,常常需要对众多的污染排放点进行实时监测,大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散,分布范围广,而且大多设置在环境较恶劣的地区,通过电话线传送数据往往事倍功半。通过GPRS无线网络进行数据传输,成为环保部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过网络及时发送到环保监测部门,实现对排污单位或个人的及时管理,可以大大提高环保部门的工作效率。
二、项目需求
    环保数据采集系统是由污染源排放监测点和监测中心组成的污染源监测系统。该系统可对污染源进行自动采样、对主要污染因子进行在线监测;掌握城市污染源排放情况及污染源排放总量,监测数据自动传输到环保监测中心;由监测中心的计算机进行数据汇总、整理和综合分析;监测信息传至环保局,由环保局对污染源进行监督管理。目前,省环保监测站与各采集点之间的数据通信主要采用手工抄录或PSTN电话线传输。采用电话线传输数据时,由于每次拨号都需要等待,速度慢,而且费用也较高。同时,由于各监控点分布范围广、数量多、距离远,个别点还地处偏僻,因此需申请很多电话线,而且有些监控点有线线路难以到达。GPRS具有速度快、使用费用低的特点,与有线通讯方式相比,采用无线通信方式则显得非常灵活,它具有组网灵活、扩展容易、运行费用低投,维护简单、性价比高等优点。因此,可以采用GPRS无线传输方式解决污染源监测数据的实时传输问题。
    三、方案优点
    1、实时性强
    与短消息服务比较,由于GPRS具有实时在线特性,系统无时延,无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有监测点的各种数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。
    2、可对各监测点仪器设备进行远程控制
    通过GPRS双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制,如:时间校正、状态报告、开关等控制功能,并可进行系统远程在线升级。
    3、建设成本少低
    由于采用GPRS公网平台,无需建设网络,只需安装好设备就可以,建设成本低;
    4、监控范围广
    构建环保信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广,扩容无限制,接入地点无限制,能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于环保信息采集点数量众多,分布在全省范围内,部分环保信息采集点位于偏僻地区,而且地理位置分散。
    5、具有良好的可扩展性
    由于目前GPRS网络已覆盖省内绝大部分地区,基本不存在盲区,可实现大范围的在线监控,满足环保信息采集传输系统对覆盖范围的要求。
    6、系统的传输容量大
    环保中心站要和每一个环保信息采集点实现实时连接。由于环保信息采集点数量众多,系统要求能满足突发性数据传输的需要,而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
    7、数据传送速率高
    每个环保信息采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速率理论上可达304kbit/s,目前GPRS实际数据传输速率在80Kbps左右,完全能满足本系统数据传输速率(≥10Kbps)的需求。
8、通信费用低
    采用包月计费方式,运营成本低。
四、解决方案介绍
    由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,监测中心计算机主机配置固定的IP地址,各个数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。
    (一)系统组成
    1、环保信息采集点
    现场监控点通过数据采集模块自动采集污染源信息,通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连,通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS网络。
    2、监控中心
    服务器申请配置固定IP地址,采用移动通信公司提供的DDN专线,与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽,当环保信息采集点数量增加,中心不用扩容即可满足需求。监控中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证,后传送到监控中心计算机主机,通过系统软件对数据进行还原显示,并进行数据处理。
    3、GPRS移动数据传输网络
    现场监控点采集的数据经GPRS网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理,转换成在公网数据传送的格式,通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输,最终传送到监控中心IP地址。
    (二)系统方案
    各监控点使用GPRS透明数据传输终端,通过移动GPRS网络与监控中心相连。各污染源数据采集点使用移动通信公司统一的SIM卡,同时监控中心对各点进行登记,保存相关资料以便识别和维护处理。各信息采集点运行监控系统软件,支持24小时实时在线,实现信息采集点24小时传送采集的环保信息数据。凡环保局授权的信息采集点均可以使用本系统
    1、环保信息采集点必须使用移动统一的SIM卡,用户使用本卡只能用于与环保站数据通信功能;
    2、终端设备使用鸿道提供的GPRS移动数据通信终端;
    3、用户登记:符合省级环保局的规定。
    (三)产品特性
    系统采用鸿道通讯DATGPRS V88产品
    1.系统提供多种输入输出接口资源:
    a. 12路12位模拟量采集,输入阻抗250欧姆,标准4~20mA(1~5VDC)输入,也可在20mA范围内任意输入,量程和零点可任意设置。
    b. 8路脉冲量/开关量输入,脉冲量与开关量输入通过软件设置。
    c. 4个继电器(220VAC3A)形式的干触点输出,通过短信、GPRS指令远程设置可打开与关断继电器。
    d. 1个独立的RS232口,1个独立的RS485口,可作设置参数和仪表数据直读用,如流量计数据直读(流量计必须提供标准RS232/485接口和读取数据的协议)。
    e. 1个3.3VDC(I<45mA)输出,为霍尔元器件等小型一次仪表提供电源。
    f.提供扩展板接口,可以和数据采集扩展板链接,实现更强功能的系统。
    2.报警功能:改变开关量状态报警(如上升沿报警和下降沿报警报警),模拟量上下限报警(如供水管网压力报警),流量报警(如瞬时流量过大和过小报警),并以短信和电话的形式通知负责人,同时可设置4个报警电话号码和4个IP(域名)地址。
    3.系统采用移动或移动的GSM/GPRS/CDMA通信平台,具有不受地理限制、稳定、可靠、成本低等优点。
     5.数据定时上传,为满足不同客户可同时设置4个总台电话号码和4个IP(GPRS)地址,上发时间间隔可独立设置(1分钟~1天)。
    6.系统具有智能纠错能力,对设置位数、设置范围、格式有错的都会提示,并指出出错的指令。
    7.一条短信包含多个时间段的数据,节约了数据费用。
    8.数据LCD显示,有键盘操作,可操作菜单设置参数,查询参数和查看历史数据,同时显示实时数据。
    9.与普通手机友好的短信互动,并密码验证,所有数据参数都可通过短信设置。
    10.可与上位机(PC机)实现数据交换,设置参数和查看数据。
    11.短信和GPRS数据包发送计数器,便于用户了解话费余额。

    (四)安全措施
    由于环保数据采集系统的特殊性,本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环,网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行,即使出现硬件和软件故障,系统也不能中断运行。数据中心可通过公网使用VPN接入到移动GPRS网,采用VPN方式成本比较低,企业不用租用专线,还可以利旧使用原有的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,客户端在连接应用服务器前,要经过服务器的认证整个数据传送过程得到了加密保护,安全性比较高,可充分保障速度和网络服务质量。另外,数据中心也可以采用APN接入方式,租用专线接入到移动公司的GGSN设备上,这种成本高,安全性高、稳定可靠。对于安全性要求非常高的系统,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,进一步提高系统的安全性。
    五、结论
    采用GPRS构建环保数据采集系统,利用鸿道DATGPRS V88无线通讯解决方案不仅能很好地满足环保信息采集的需求,而且,作为网络运营商的移动通信公司也将因此获得业务稳定的集团用户,随着用户数量的增加,移动通信公司的营收也随之增加,调动了运营商的积极性,符合网络建设和网络应用同步发展的要求。
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