環保數據採集系統是一個由污染源排放監測點和監測中心組成的污染源監測系統。該系統可對污染源進行自動採樣、對主要污染因子進行線上監測；掌握城市污染源排放情況及污染源排放總量，監測數據自動傳輸到環保監測中心；由監測中心的計算機進行數據匯總、整理和綜合分析；監測信息傳至環保局，由環保局對污染源進行監督管理。
基本介紹
- 中文名：GPRS環保數據採集系統套用方案
- 性質：環境管理工作的重要基礎
- 功能：對污染源進行自動採樣等
- 具備特點：實時性強等
方案簡介,項目需求,方案優點,具備特點,實時性強,可對各監測點儀器設備進行遠程控制,建設成本少低,監控範圍廣,具有良好的可擴展性,系統的傳輸容量大,數據傳送速率高,通信費用低,解決方案介紹,系統組成,系統方案,產品特性,安全措施,結論,
方案簡介
環境監測部門作為國家環境保護系統的技術部門，是環境管理工作的重要基礎。隨著市民環境意識的增強，越來越多的人開始關心所處環境質量的好壞，要求環境保護工作透明化；上級主管部門也需要數量大、種類多、更新快的信息。所有這一切，給環境監測部門提出了一個應引起重視的問題：如何建立起實用性強、覆蓋面廣、靈活性好的環保數據採集系統，滿足各方面對環境監測信息的需求。
在環保系統中，常常需要對眾多的污染排放點進行實時監測，大部分監測數據需要實時傳送到管理中心的後端伺服器進行處理。由於監測點分散，分布範圍廣，而且大多設定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無線網路進行數據傳輸，成為環保部門選擇的通信手段之一。污染源監測設備可將採集到的污染數據和告警信息通過GPRS網路及時傳送到環保監測部門，實現對排污單位或個人的及時管理，可以大大提高環保部門的工作效率。
項目需求
目前，各污染源排放監測點安裝污染源監測儀，對污染源進行監測。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。
環保局作為系統的決策中心，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，增加管理力度。
目前，省環保監測站與各採集點之間的數據通信主要採用手工抄錄或PSTN電話線傳輸。採用電話線傳輸數據時，由於每次撥號都需要等待，速度慢，而且費用也較高。同時，由於各監控點分布範圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此需申請很多電話線，而且有些監控點有線線路難以到達。
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，採用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，可以採用GPRS無線傳輸方式解決污染源監測數據的實時傳輸問題。
方案優點
中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連線。在移動通信公司的GPRS業務平台上構建環保信息採集傳輸系統，實現環保信息採集點的無線數據傳輸具有可充分利用現有網路，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系統作為環保信息採集傳輸系統的數據通信平台。
具備特點
實時性強
與短訊息服務比較，由於GPRS具有實時線上特性，系統無時延，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。可很好的滿足系統對數據採集和傳輸實時性的要求。
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，並可進行系統遠程線上升級。
建設成本少低
由於採用GPRS公網平台，無需建設網路，只需安裝好設備就可以，建設成本低；
監控範圍廣
構建環保信息採集傳輸系統要求數據通信覆蓋範圍廣，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。由於環保信息採集點數量眾多，分布在全省範圍內，部分環保信息採集點位於偏僻地區，而且地理位置分散。
具有良好的可擴展性
由於目前GSM/GPRS網路已覆蓋省內絕大部分地區，基本不存在盲區，可實現大範圍的線上監控，滿足環保信息採集傳輸系統對覆蓋範圍的要求。
系統的傳輸容量大
環保中心站要和每一個環保信息採集點實現實時連線。由於環保信息採集點數量眾多，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。
數據傳送速率高
每個環保信息採集點每次數據傳輸量在10Kbps之內。GPRS網路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。
通信費用低
採用包月計費方式，運營成本低。
解決方案介紹
由於GPRS通信是基於IP位址的數據分組通信網路，監測中心計算機主機配置固定的IP位址，各個數據採集點採用GPRS模組和該主機進行通信。
系統組成
1、環保信息採集點：
2、監控中心：
伺服器申請配置固定IP位址，採用省移動通信公司提供的DDN專線，與GPRS網路相連。由於DDN專線可提供較高的頻寬，當環保信息採集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。
3、GPRS/GSM移動數據傳輸網路：
系統方案
各監控點使用GPRS透明數據傳輸終端，通過移動GPRS網路與監控中心相連。各污染源數據採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。各信息採集點運行監控系統軟體，支持24小時實時線上，實現信息採集點24小時傳送採集的環保信息數據。
凡環保局授權的信息採集點均可以使用本系統：
1、環保信息採集點必須使用移動統一的STK卡，用戶使用本卡只能用於與環保站數據通信功能。
2、終端設備使用夢網科技提供的GPRS移動數據通信終端。
3、用戶登記：符合省級環保局的規定。
產品特性
系統採用MRM6155 DTU無線透明數據傳輸終端。產品基於中國移動的GPRS網路，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232/RS485接口, 可直接與PC、單片機系統、RTU測控終端、PLC、GPS接收機、數據集中器等連線，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站點之間的數據採集和控制。
高度集成GPRS和TCP/IP技術，可實現點對點，點對多點等靈活的無線組網方式
內置嵌入式CPU完成複雜的網路協定，支持PPP、ICMP、TCP、UDP、DNS等協定，為用戶數據提供透明傳輸通道
性能穩定，保證野惡劣環境下長期可靠工作，內置看門狗電路
支持永遠線上模式，用戶可設定心跳間隔時間和心跳包，保持設備長期線上
在網路故障或中心關閉等情況下，DTU具有條件恢復後自動重連功能
DTU能夠工作在全透明傳輸方式下保證100%不丟失，除非網路故障
DTU能夠工作在全透明傳輸模式和用戶指令模式，以給DTU傻瓜型和靈活性雙重角色
支持中心為固定IP方式或動態IP+動態域名解析方式
支持近端和遠程參數配置與訪問
支持遠程喚醒
內置FLASH存儲器，能夠長期保存用戶配置的參數
支持串口升級固件程式
支持APN數據專網業務
抗干擾設計，適合電磁環境惡劣的套用場合
安全措施
由於環保數據採集系統的特殊性，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，網路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、防火牆等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬體和軟體故障，系統也不能中斷運行。
數據中心可通過公網使用VPN接入到移動GPRS網，採用VPN方式成本比較低，企業不用租用專線，還可以利舊使用原有的VPN設備，移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟體。通過VPN方式，客戶端在連線套用伺服器前，要經過Radius伺服器的認證整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網路服務質量。
對於安全性要求非常高的系統，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，進一步提高系統的安全性。
1、VPN虛擬專網模式：企業內部網路中配置VPN伺服器，移動終端載入具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟體。採用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卡手機號碼進行鑑別授權，在網路側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統的範圍,只有屬於指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心採用中國移動分配的專門的APN進行無線網路接入，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系統，系統的安全性進一步增強。
