基于物聯網的污染源無線監控應用方案分析
一、概述
環(huan)境(jing)(jing)監測部門(men)作為環(huan)境(jing)(jing)保護(hu)系(xi)統(tong)的(de)技術部門(men),是環(huan)境(jing)(jing)管理工作的(de)重要基礎。隨著市民環(huan)境(jing)(jing)意(yi)識的(de)增強,越來越多的(de)人(ren)開始(shi)關心(xin)所(suo)(suo)處環(huan)境(jing)(jing)質量的(de)好壞,要求環(huan)境(jing)(jing)保護(hu)工作透明化(hua);上級主管部門(men)也需要數量大、種類(lei)多、更(geng)新快的(de)信息(xi)。所(suo)(suo)有這(zhe)一切,給環(huan)境(jing)(jing)監測部門(men)提(ti)出了一個引起重視(shi)的(de)問題:如(ru)何建(jian)立起實用性強、覆蓋面(mian)廣、靈活性好的(de)環(huan)保數據采(cai)集系(xi)統(tong),滿(man)足各方面(mian)對環(huan)境(jing)(jing)監測信息(xi)的(de)需求。GPRS/CDMA/EDGE無線網絡的(de)快速(su)發(fa)展為環(huan)境(jing)(jing)監測提(ti)供(gong)了很好的(de)解決(jue)方案。
二、系統組成
在(zai)(zai)環保系統中(zhong),常常需要對(dui)眾多的(de)(de)(de)污染(ran)排(pai)放點(dian)(dian)進(jin)行實(shi)時(shi)監(jian)(jian)測,大部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)監(jian)(jian)測數(shu)據(ju)需要實(shi)時(shi)發(fa)送到管(guan)理中(zhong)心的(de)(de)(de)后端服務器進(jin)行處理。由(you)于監(jian)(jian)測點(dian)(dian)分(fen)(fen)(fen)散,分(fen)(fen)(fen)布范圍(wei)廣(guang),而且(qie)大多設(she)置在(zai)(zai)環境較惡劣(lie)的(de)(de)(de)地區,通過(guo)(guo)電(dian)話線傳(chuan)送數(shu)據(ju)往往事倍功半,通過(guo)(guo)GPRS/CDMA/EDGE無線網絡(luo)進(jin)行數(shu)據(ju)傳(chuan)輸,成為(wei)環保部(bu)(bu)(bu)門選(xuan)擇的(de)(de)(de)通信手段之一。污染(ran)源監(jian)(jian)測設(she)備可(ke)將采集到的(de)(de)(de)污染(ran)數(shu)據(ju)和告警信息通過(guo)(guo)GPRS/CDMA/EDGE無線網絡(luo)同時(shi)發(fa)送到多個環保監(jian)(jian)測部(bu)(bu)(bu)門,實(shi)現對(dui)排(pai)污單位或個人的(de)(de)(de)及時(shi)管(guan)理,可(ke)以大大提高環保部(bu)(bu)(bu)門的(de)(de)(de)工作效率。
無(wu)線(xian)(xian)網絡環(huan)境保護監(jian)控系(xi)統(tong)主要(yao)由三大(da)部(bu)分(fen)組成:環(huan)保監(jian)控終端系(xi)統(tong)、無(wu)線(xian)(xian)數據傳輸網絡平臺、環(huan)保監(jian)控管理中心系(xi)統(tong)。
監控終端系統:由各種(zhong)水質污(wu)染(ran)監測儀(yi)(yi)、大氣污(wu)染(ran)監測儀(yi)(yi)、噪聲污(wu)染(ran)監測儀(yi)(yi)及無(wu)線傳輸終端設備等(deng)組(zu)成。
無(wu)線數據傳輸網絡(luo)平(ping)臺:無(wu)線公網,如GPRS、CDMA1X或(huo)者EDGE網絡(luo)平(ping)臺。
環保監控管理中心系統(tong):網絡通訊服務器、實時數據庫(ku)服務器及用戶控制(zhi)操作界面等(deng)。
2.1監控(kong)終端
監控儀器通過RS232/RS485直接(jie)與無(wu)線終端設備連接(jie),并由其建立無(wu)線數據連接(jie)。原則上(shang),所有提供RS232/485接(jie)口的環境監測設備,如污水流量(liang)計、COD(含氧量(liang))/BOD(生物耗氧量(liang))測量(liang)儀等均(jun)能夠用于該系統方案(an)。
2.2數據中心接入方式
2.2.1專(zhuan)線接入
2.2.2ADSL撥(bo)號連接(動(dong)態公網IP地(di)址)
2.2.3通(tong)過固定(ding)公網IP連接
2.3數據傳輸模式
2.3.1永(yong)遠在(zai)線模式(shi)
2.3.2定時(shi)傳輸模式(shi)
2.3.3中心呼叫(jiao)模式(輪巡方式)
2.3.4數據(ju)觸發模式
2.4通信模塊(H7710GPRS/CDMADTU)
主(zhu)要功(gong)能(neng):支持PPP協(xie)議、TCP/IP協(xie)議、UDP/IP協(xie)議
透明數(shu)據傳輸與(yu)協議轉換
支持虛(xu)擬數(shu)據專用網
SIM卡(ka)特殊功能配置
短消息數據備(bei)用通道(選(xuan)項)
通過Xmodem協議進行軟件升(sheng)級(ji)
支持空(kong)中軟件升級(ji)和遠程維(wei)護(選項)
自動檢測網絡(luo)連接狀況
斷線自(zi)動連接(jie)、設備自(zi)診斷、自(zi)恢復
抗干擾設計,適合電磁環境惡(e)劣的(de)應用需求(qiu)
防潮設計(ji),適合室外應用
2.5監控中心MC系統(tong)軟件
監控(kong)(kong)中(zhong)(zhong)心服務(wu)器申請配置(zhi)Internet上固(gu)定的IP地址(zhi),或申請配置(zhi)專線(xian),通過光纖、DDN等數據專線(xian)直(zhi)接和(he)移動中(zhong)(zhong)心機房(fang)的GPRS網絡連接。監控(kong)(kong)中(zhong)(zhong)心服務(wu)器上安(an)裝相(xiang)關監控(kong)(kong)系統(tong)軟(ruan)件。監控(kong)(kong)系統(tong)軟(ruan)件包括(kuo)通信服務(wu)器、監控(kong)(kong)中(zhong)(zhong)心服務(wu)器、數據庫(ku)服務(wu)器、WEB服務(wu)器四(si)個(ge)部分。
通(tong)信(xin)(xin)服務器負責實現行業數(shu)據通(tong)信(xin)(xin)協議(yi)、數(shu)據代理轉發、通(tong)信(xin)(xin)設備狀態監(jian)控等功(gong)能(neng);
監控中心服務器實(shi)現數據分(fen)析(xi)、存儲、反控等功能;
數據(ju)庫服務器進行數據(ju)存儲、備份;
WEB服務器實現實時監(jian)控、數(shu)據(ju)管(guan)理、業務管(guan)理等功能。
具(ju)體實現時,通信服務(wu)器(qi)、監(jian)控中心服務(wu)器(qi)、數據庫服務(wu)器(qi)、WEB服務(wu)器(qi)可(ke)以(yi)安裝在(zai)一臺服務(wu)器(qi)中,也可(ke)以(yi)安裝在(zai)不同服務(wu)器(qi)中。
2.5.1監控中(zhong)心MC的(de)TCP/UDP通訊功能
2.5.2MC轉發本地串口通(tong)迅功(gong)能(支持實際串口和虛擬串口)
三、總結
人(ren)類的(de)許多活動都向大氣、水體、土壤等(deng)自(zi)然(ran)(ran)和人(ren)工環境(jing)(jing)(jing)(jing)排放(fang)有害物(wu)質(zhi),造(zao)成環境(jing)(jing)(jing)(jing)污(wu)(wu)(wu)染(ran);自(zi)然(ran)(ran)界(jie)的(de)一些變化也影響(xiang)環境(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)質(zhi)量(liang),建立完整的(de)環境(jing)(jing)(jing)(jing)監(jian)測系統是非常必要的(de)。環保監(jian)測就是按照關(guan)于(yu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)防治和保護環境(jing)(jing)(jing)(jing)質(zhi)量(liang)的(de)各(ge)種環境(jing)(jing)(jing)(jing)標準,對污(wu)(wu)(wu)染(ran)源排放(fang)情況和環境(jing)(jing)(jing)(jing)狀(zhuang)況進行(xing)定(ding)(ding)性(xing)、定(ding)(ding)量(liang)的(de)測試,并(bing)為科研、決(jue)策、立法、處(chu)理污(wu)(wu)(wu)染(ran)事故和環境(jing)(jing)(jing)(jing)監(jian)督管理提(ti)供依據。

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