隨著我國經濟社會的發展，對污水處理的信息不斷提出新要求，污水處理觀測項目和內容不斷增加，對觀測手段和方法以及監測技術的研發和應用提出了越來越高的要求；現代電子技術、傳感技術、通信技術和計算機技術的迅速發展，也促進了污水監測技術自動化的發展。
在污水監測系統中，常常需要對眾多的污水檢測點進行實時監測，大部分監測數據需要實時發送到管理中心的后端服務器進行處理。由于監測點分散，分布范圍廣，而且大多設置在環境較惡劣的地區，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，成為污水部門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GPRS網絡及時發送到污水監測部門，實現對排污單位或個人的及時管理，可以大大提高污水部門的工作效率。
一、污水監測自動化技術的應用和發展
1、 污水監測的范圍與內容：
污水監測是污水傳感器技術與采集、存儲、傳輸、處理技術的集成。
監測范圍：污水處理江、河、湖泊、水庫、渠道和地下水等污水參數。
監測內容：流量、PH、BOD、COD、氨氮、總磷、揮發酚等等參數。
2、 人工監測技術存在的問題：
從污水傳統的人工監測技術分析來看，主要存在以下問題：
（1） 記錄方式以模擬方式為主，就是數字方式記錄的也很難方便的輸入計算機處理；
（2） 據處理基本靠人工處理判斷，費時易錯；
（3） 污水信息的采集、傳輸、處理的實時性和準確性較差，無法適應現代污水的需求。
因此，要用自動化技術促進污水監測自動化的發展。
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，建議采用GPRS無線傳輸方式解決污染源監測數據的實時傳輸問題。
二、系統優點：
中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建污水信息采集傳輸系統，實現污水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系統作為污水信息采集傳輸系統的數據通信平臺。
GPRS無線污水監控系統具備如下特點：
1、實時性強：
GPRS具有實時在線特性，系統無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個或所有監測點的各種數據。可很好的滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。
2、可對各監測點儀器設備進行遠程控制：
通過GPRS雙向系統還可實現對儀器設備進行反向控制，如：時間校正、狀態報告、開關等控制功能，并可進行系統遠程在線升級。
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、監控范圍廣：
構建污水信息采集傳輸系統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、鄉鎮和跨地區的接入需求。由于污水信息采集點數量眾多，分布在全省范圍內，部分污水信息采集點位于偏僻地區，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，基本不存在盲區，可實現大范圍的在線監控，滿足污水信息采集傳輸系統對覆蓋范圍的要求。
6、系統的傳輸容量大：
污水中心站要和每一個污水信息采集點實現實時連接。由于污水數據信息采集點數量眾多，系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：
每個污水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，完全能滿足本系統數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。
8、通信費用低：
采用包月計費方式，運營成本低。
三、系統介紹：
（一）系統結構
1、污水信息采集點：每個監控點安裝流量、PH、BOD、COD、氨氮、總磷、揮發酚等等多個在線式檢測儀器實時在線檢測污水的各個參數。數據采集器通過RS232/RS485/TTL等方式連接到所有的檢測儀器上，實時采集檢測儀器的數據。數據采集器接入通信公司的GPRS網絡,把采集到的數據實時上傳到一個有固定ip的數據服務器上。網絡對污水信息采集點的接入地點、時間、數量沒有限制可以隨時增減。可以滿足山區、偏遠地區和跨地區接入的需求。只需要有gsm手機信號即可。
2、污水數據處理中心：污水數據處理中心可采用ADSL、LAN等INTELNET公網連接，采用公網固定IP。中心設置一個專用的污水數據處理服務器，各個污水采集點的數據實時發送到這個服務器上的數據庫中，由這個服務器上面的數據處理平臺軟件對數據進行解碼和分析。
3、GSM /GPRS移動數據傳輸網絡：
現場監控點采集的數據經GSM/GPRS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，最終傳送到監控中心服務器上。
系統圖示如下：
（二）系統方案：
各監控點使用數據傳輸終端，通過移動GPRS網絡與監控中心相連。各污染源數據采集點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系統軟件，支持24小時實時在線，實現信息采集點24小時傳送采集的污水信息數據。
凡客戶授權的信息采集點均可以使用本系統：
1、水位信息采集點必須使用移動統一的SIM卡，用戶使用本卡只能用于與污水站數據通信功能。
2、終端設備使用廈門宇能電力科技有限公司提供的GPRS移動數據通信終端。
3、用戶登記，符合省級污水局的規定。
（三）產品特性：
污水信息采集傳輸系統采用GPRS傳輸方式。產品基于中國移動的GPRS網絡，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS數據業務實現無線聯網，產品支持各種行業應用，如實現信用卡實時認證、POS機的遠程控制維護、遠程業務點接入等。在污水信息采集傳輸系統方案中，CGC GPRS DTU可通過外置或嵌入方式與污水信息采集點設備連接。 1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。
2、接口： RS232、RS485、TTL。
3、系統理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。
4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系統。
5、透明數據傳輸：CGC-DTU內嵌TCP/IP協議，為用戶的數據設備提供透明傳輸通道；
6、自動撥號連接：CGC-DTU可配置上電自動撥號上網、連接網絡，同時支持用戶端發起命令連接或遠程喚醒連接；
7、短信息備用數據通道：在GPRS網絡無法連接時可啟用短信作為備用數據傳輸通道；
8、短信息遠程維護功能；
9、實時監測網絡連接情況，掉線自動重撥功能；
10、提供主副IP及動態域名解析；
11、心跳報告時間間隔用戶可設定；
12、數據通信幀長度用戶可設定；
13、安裝靈活、使用方便、可靠。
（四）安全措施：
由于污水數據采集系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。
對于特定用戶：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系統，系統的安全性進一步增強。
數據加密：通過數據加密對整個數據傳送過程進行加密保護。
網絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網絡鑒權和安全防范功能，保障系統安全。
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