一绢记、項目背景

隨著經(jīng)濟的發(fā)展扁达，我國的污水排放量已越來越大，已造成地表水的嚴重污染蠢熄，環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)不斷惡化趨勢缨拇，但目前全國各地對污染源和排污河渠的水質(zhì)監(jiān)測仍停留在手工監(jiān)測階段，時間覆蓋率低籽钝，樣品缺乏科學性和代表性毯甘，難以反映企業(yè)及城市污水排放連續(xù)變化的情況。國家及各省市地區(qū)日趨重視生態(tài)環(huán)境的保護航赦，在水資源污染方面不斷加強治理沙书，但因為環(huán)境保護意識的淡薄及利益的驅(qū)使等諸多因素，隨意偷排污水和非達標排污犹狮，造成環(huán)境嚴重污染的情況時有發(fā)生优学，因此在監(jiān)測監(jiān)管方面也要加大投入，提供一個有效的實用的*的監(jiān)控系統(tǒng)和解決方法箱藏，對加強環(huán)境監(jiān)測力度顯得極為迫切建立廢水在線監(jiān)測系統(tǒng)陡敞，提高水質(zhì)監(jiān)測能力，勢在必行鲜堆。

二掖沸、項目分析

2.1 系統(tǒng)組成

2.1.1 污水數(shù)據(jù)采集終端

根據(jù)監(jiān)測性質(zhì)的不同主要分為三個方面，地表水站（河流昌执、水庫等飲用水）烛亦、城市污水處理廠和工業(yè)污染源；主要檢測的物理量有：流速懂拾、流量煤禽、PH值、COD岖赋、氨氮檬果、硝氮、亞硝氮唐断、總磷等选脊；實時將現(xiàn)場噪聲數(shù)據(jù)采集到智能監(jiān)控終端內(nèi)。通過工業(yè)上通用的MODIBUS標準協(xié)議進行傳輸脸甘。（湖南圣凱安環(huán)笨疑叮科技趙133..975...32.。斤程。角寸。997）

2.1.2無線傳輸設備

鑒于對通訊模塊的要求，我們選擇廈門才茂通訊有限公司的CM550-5XX IP MODEM(dtu)忿墅。它具有體積小叁席、功耗低、配置使用簡單恭吊、即插即用蚕察。支持主備數(shù)據(jù)通道、并行多數(shù)據(jù)通道仓判、實時在線和按需在線多種工作方式犯党、并且支持APN網(wǎng)絡接入等功能不僅可以保障數(shù)據(jù)安全可靠還能讓客戶根據(jù)需傳輸節(jié)省資費。

2.1.3數(shù)據(jù)管理中心

監(jiān)測數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)（整個系統(tǒng)中至關(guān)重要的一個子系統(tǒng),它肩負著各種現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測及數(shù)據(jù)接收的作用,具有無人職守自動工作功能）蜘体；數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計子系統(tǒng)（監(jiān)測系統(tǒng)中的核心部分.是用戶直接操作和感受到的部分示董，采用 C/S模式在監(jiān)測部門內(nèi)部供工作人員直接操作使用）广狂；報警短信子系統(tǒng)（利用目前廣泛使用的移動通訊技術(shù)進行開發(fā)的一個及其有用的功能系統(tǒng)，終端儀器儀表設定報警值后和短信 MODEM組合艾烫，以快速的把報警信息發(fā)到的管理層）镀翁；WEB發(fā)布子系統(tǒng)（污水自動監(jiān)測系統(tǒng)中對外公布的網(wǎng)頁查詢系統(tǒng)，是提供普通市民了解居住城市水體質(zhì)量的窗口拄讨，也是被監(jiān)測企業(yè)卸悼、工廠對自己排放污染程度的要求）；

2.2 系統(tǒng)總架構(gòu)

污水數(shù)據(jù)采集終端通過RS232/485通訊接口與CM550-5XX串口連接椭员，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心可以采用多種方式連接網(wǎng)絡车海，例如固定IP、APN隘击、ADSL等侍芝。

無線傳輸設備CM550-5XX通過GPRS網(wǎng)絡連接到遠程數(shù)據(jù)中心服務器主機，與中心建立TCP/IP連接后開啟透明數(shù)據(jù)通道闸度。當采集終端需要上報數(shù)據(jù)的時候?qū)?shù)據(jù)直接送往串口竭贩，此時CM550-5XX就會把收到的數(shù)據(jù)原封不動地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務器主機。當數(shù)據(jù)中心下發(fā)的命令或數(shù)據(jù)通過通道傳輸?shù)?/span>CM550-5XX后莺禁，CM550-5XX通過串口送到采集終端留量，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。

2.3系統(tǒng)實現(xiàn)功能

2.3.1監(jiān)測數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)

1. 自動啟動(在停電后/系統(tǒng)重啟后自動啟動,不用人為操作哟冬。

2. 數(shù)據(jù)過濾(本系統(tǒng)從安全考慮楼熄，僅接收經(jīng)系統(tǒng)認證后的數(shù)據(jù))。

3. 使用于各種數(shù)據(jù)類型輸出的現(xiàn)場檢測儀表(開關(guān)量浩峡、模擬量可岂、數(shù)值等)。

4. 將接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)保存到后臺數(shù)據(jù)庫村钧。

5. 現(xiàn)場反控(通過修改監(jiān)測采集方案來啟動現(xiàn)場設備(包括對自動采樣器的操作等)僵息。

6. 查看各監(jiān)測站連接狀態(tài)

2.3.2數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計子系統(tǒng)是監(jiān)測系統(tǒng)中的核心部分.是用戶直接操作和感受到的部分，采用 C/S模式在監(jiān)測部門內(nèi)部供工作人員直接操作使用臊骂。具有安全咕咸、快捷方便的特點、系統(tǒng)即具有綜合性云拔、集成性的特點倡剥、又有各模塊獨立操作的有點。

其功能包括如下:

1. 現(xiàn)場實時監(jiān)測原始數(shù)據(jù)的查詢足曹、偏離修正檀萝、監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核、預報數(shù)據(jù)錄入

2. 監(jiān)測數(shù)據(jù)歷史記錄的維護江刚。

3. GIS電子地圖實時顯示水體污染變化趨勢

4. 結(jié)合歷史數(shù)據(jù)生成水體污染指數(shù)曲線圖

5. 監(jiān)測數(shù)據(jù)異常分析朋凰、軟件報警卤连、實時通過短信通知報警信息

6. 各種數(shù)據(jù)匯總報表、統(tǒng)計報表扣墩、上報表格哲银，包括特殊格式報表

7. 默認扛吞、自定義監(jiān)測采集方案維護

8. 現(xiàn)場自動采樣器操作

9. 現(xiàn)場樣本試驗數(shù)據(jù)錄入呻惕、與自動監(jiān)測數(shù)據(jù)對比、偏離報告

10. 現(xiàn)場維護記錄

11. 監(jiān)測站點滥比、監(jiān)測項目等基礎信息自由配置亚脆、兼容性好

12. 人員權(quán)限分配

13. 數(shù)據(jù)備份

14. WEB用戶認證、權(quán)限分配盲泛、及其web訪問統(tǒng)計情況等

三濒持、項目架構(gòu)實施

3.1 傳輸模塊與污水處理采集終端連接

在工業(yè)領域設備一般都采用以太口或串口傳輸數(shù)據(jù)，無線通信模塊CM550-5XX同時支持232/485通信方式寺滚，因此可以直接和污水處理數(shù)據(jù)采集終端進行連接通信柑营，如下圖：

3.2.1 專線接入

中心采用APN專線， 所有點都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網(wǎng)絡村视，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接官套，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN蚁孔，普通用戶不得申請該APN奶赔。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡才能進入專網(wǎng)APN，防止其他非法用戶的進入眠亿。

用戶在內(nèi)部建立RADIUS服務器衷屋，作為內(nèi)部用戶接入的遠程認證服務器（或在APN路由器內(nèi)，啟用路由器本地認證功能）也控。只有通過認證的用戶才允許接入尔粮，用以保證用戶內(nèi)部安全。

用戶在內(nèi)部建立DHCP服務器（或在APN路由器內(nèi)用省，啟用DHCP功能）激靡，為通過認證的用戶分配用戶內(nèi)部地址。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密松浆，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏窑竖。雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾旧晴。此種方案無論實時性适固，安全性和穩(wěn)定性較前一種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高遮尚、數(shù)據(jù)點比較多誊涯、實時性要求較高的應用環(huán)境挡毅。在資金允許的情況下佳組網(wǎng)方式。

3

目前才茂提供三種方式的中心接口：

1. 首先是對于組態(tài)軟件暴构，目前很多組態(tài)軟件廠家已經(jīng)集成了我們的驅(qū)動了跪呈，可以直接配置使用；

2. 對于后臺中心軟件只讀串口數(shù)據(jù)的情況取逾，提供一個虛擬串口軟（TCP2COM）耗绿，利用虛擬串口軟件可以將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串口數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)利用無線公網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)且又對現(xiàn)有系統(tǒng)不做修改的結(jié)合砾隅。

3. 在客戶想要開發(fā)自己的數(shù)據(jù)中心是误阻，此時我公司會提供一個動態(tài)鏈接庫，利用動態(tài)鏈接庫客戶可以很輕松的與傳輸通道進行對接晴埂，同時會提供一個的數(shù)據(jù)中心DEMO軟件究反，不僅開放源碼還全程協(xié)助客戶進行自己數(shù)據(jù)中心軟件和功能的開發(fā)∪迓澹客戶可能通過動態(tài)鏈接庫快速開發(fā)一個靈活的精耐，穩(wěn)定的，功能齊全的終端管理和數(shù)據(jù)交互的中心軟件琅锻。

四竿饭、方案特點

1. 利用才茂無線IP MODEM可基本不用布線，且采用多點對一中心的組網(wǎng)方式象体，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的一中心統(tǒng)一管理瘟气。

2. 才茂IP MODEM采用高性能工業(yè)級處理器以及看門狗等安全機制設計，保證IP MODEM 萬一通信中斷也會自行檢測然后自動斷電重啟档改，保證IP MODEM 永遠在線断憨，通信鏈路永遠正常。

3. 目前污水處理監(jiān)控工程數(shù)量及規(guī)模都不斷的在擴大谅囚，因此系統(tǒng)采用多點對中心的組網(wǎng)方案瑰保，不論采用普通無線GPRS還是APN專網(wǎng)都可以實現(xiàn)隨時增加新的采集控制點，對現(xiàn)有的網(wǎng)絡不會造成任何的中斷和影響雄防。