環(huán)保數(shù)據(jù)采集無線傳輸組網(wǎng)方案

1、環(huán)保數(shù)據(jù)采集無線傳輸組網(wǎng)方案    一、概述       環(huán)保無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個由污染源排放監(jiān)測點、無線通訊設(shè)備和監(jiān)測中心組成的污染源監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對污染源進行自動采樣、對主要污染因子進行在線監(jiān)測；掌握城市污染源排放情況及污染源排放總量，監(jiān)測數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)測中心；由監(jiān)測中心的計算機進行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析；監(jiān)測信息傳至環(huán)保局，由環(huán)保局對污染源進行監(jiān)督管理。對從監(jiān)測中心站獲得的監(jiān)測信息進行分析、調(diào)研，及時作出管理決策，增加管理力度   &#

2、160;在環(huán)保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，常常需要對眾多的污染排放點進行實時監(jiān)測，大部分監(jiān)測數(shù)據(jù)需要實時發(fā)送到管理中心的后端服務(wù)器進行處理。由于監(jiān)測點分散，分布范圍廣，而且大多設(shè)置在環(huán)境較惡劣的地區(qū)，通過電話線傳送數(shù)據(jù)往往事倍功半。通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，將成為環(huán)保部門選擇的重要通信手段。污染源監(jiān)測設(shè)備可將采集到的污染數(shù)據(jù)和告警信息通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)及時發(fā)送到環(huán)保監(jiān)測部門，實現(xiàn)對排污單位或個人的及時管理，可以大大提高環(huán)保部門的工作效率。 二、系統(tǒng)特點 GPRSCDMA無線環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點：  1、良好的實時響應(yīng)與處理能力。與短

3、消息服務(wù)比較，由于GPRS/CDMA具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，系統(tǒng)能夠同時實時收取、處理多個/所有監(jiān)測點的各種數(shù)據(jù)，無需輪巡就可以同步監(jiān)測點的時鐘可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。  2、遠程儀器設(shè)備控制：由于采用GPRS/CDMA雙向傳輸系統(tǒng)，監(jiān)控中心可以反向?qū)崿F(xiàn)對儀器設(shè)備的時間校正、狀態(tài)報告、開關(guān)以及其他監(jiān)測、控制等功能；  3、建設(shè)成本低：可充分利用現(xiàn)有GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備安裝即接通，而采用超短波通信時需要充分考慮現(xiàn)場環(huán)境，還需要配備天線鐵架等附屬設(shè)備。  4、安裝調(diào)試簡單，建設(shè)周期短：利用現(xiàn)有成熟GPR

4、S/CDMA網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)投入運行時基本不需要調(diào)試，安裝簡捷。采用超短波通信時安裝調(diào)試工作量大，要先進行現(xiàn)場信號測試，天線鐵架架設(shè)，天線方向角度調(diào)試等工作。  5、覆蓋范圍廣：構(gòu)建環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。 由于監(jiān)控點數(shù)量眾多，分布在全市范圍內(nèi)，部分監(jiān)控點位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。采用超短波通訊方式，覆蓋范圍只有30多公里；而采用GPRS/CDMA方式，理論上在無線GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以實現(xiàn)監(jiān)控。  6、數(shù)據(jù)傳輸速率高：GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳送速

5、率理論上可達171.2/372Kbps，實際應(yīng)用時數(shù)據(jù)傳輸速率在40-80Kbps左右，而目前一般的超短波數(shù)傳電臺傳送速率多為2.4kbit/s或更低。  7、系統(tǒng)的傳輸容量大：監(jiān)控中心站要和每一個環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)控點實現(xiàn)實時連接。由于監(jiān)控點數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，而GPRS/CDMA技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。  “乘機安全小貼士”安全出行要重視 8、通信費用低，可按時間和流量進行收費 9、系統(tǒng)易于擴展和維護。 三、系統(tǒng)組成    系統(tǒng)示意圖  &

6、#160;                 環(huán)保數(shù)據(jù)采集無線傳輸系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集終端、GPRS/CDMA DTU和數(shù)據(jù)檢測中心組成，數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232/RS485串口和GPRS/CDMA DTU連接，GPRS/CDMA DTU接收到采集的數(shù)據(jù)通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過接入Internet或移動運營商專網(wǎng)接收數(shù)據(jù)進行分析處理，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心也可以通過GP

7、RS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制命令對數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備進行控制。 1、環(huán)保信息采集端     場監(jiān)控點通過數(shù)據(jù)采集模塊自動采集污染源信息，通過RS232/RS485接口與GPRS/CDMA透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連，通過GPRS/CDMA透明數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進行處理、協(xié)議封裝后通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)檢測中心。 2、GPRS/CDMA無線DTU     DTU是指數(shù)據(jù)終端設(shè)備（Data Terminal unit)，可以理解為下位

8、GPRS/CDMA發(fā)射終端，在進行通信時，傳輸數(shù)據(jù)的鏈路兩端肯定存在DTU，在它的作用下對所傳信息進行格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)整理校驗。      DTU全稱數(shù)據(jù)傳輸單元，在國內(nèi)目前實際上對GPRS/CDMA DTU具有更加明確的約定：GPRS/CDMA DTU是專門用于將串口數(shù)據(jù)通過GPRS/CDMA 網(wǎng)絡(luò)進行傳送的GPRS/CDMA無線設(shè)備。  WD12 GPRS DTU 介紹 功能介紹 內(nèi)嵌PPP、TCP/IP協(xié)議棧 透明數(shù)據(jù)傳輸及協(xié)議轉(zhuǎn)換

9、 支持固定IP地址數(shù)據(jù)中心 支持動態(tài)IP地址數(shù)據(jù)中心DNS域名尋址 具有遠程電話激活和復(fù)位功能 可實現(xiàn)點點、中心多點的對等數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)傳輸時延一般小于1秒 支持運營商公用和專用APN/VPDN 優(yōu)化電磁兼容性設(shè)計 寬電壓范圍輸入，短路保護設(shè)計 智能電源管理技術(shù) 支持外部電源開關(guān)控制 標(biāo)準(zhǔn)RS-232/RS-485/RS-422/TTL接口供選擇，適合各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境 標(biāo)準(zhǔn)SMC天線和SIM卡接口 組網(wǎng)簡單、迅速、靈活 增強功能及特點 工業(yè)級設(shè)計

10、，滿足各種惡劣環(huán)境的需要 精選工業(yè)級器件 工業(yè)級GPRS無線核心模塊 內(nèi)嵌多種通信協(xié)議 標(biāo)準(zhǔn)PPP、TCP/IP協(xié)議 支持標(biāo)準(zhǔn)Socket Client/Server通信模式 使用ICMP協(xié)議來實現(xiàn)心跳功能，保證數(shù)據(jù)純透明傳輸，不干擾正常數(shù)據(jù)內(nèi)容，節(jié)約數(shù)據(jù)流量費用。 多種工作模式 永遠在線：設(shè)備加電自動上線，掉線自動重?fù)?，線路保持。 支持鏈路短連接功能，有效減少通信費用 休眠中數(shù)據(jù)觸發(fā)上線 休眠中語音喚醒上線 靈活實用的數(shù)據(jù)通信 TCP/IP協(xié)議族，TCP

11、,UDP多種通信方式 可定義透明通信或指令通信 可定義最后包空閑時間間隔及最大數(shù)據(jù)傳輸包長控制數(shù)據(jù)發(fā)送 可定義特殊分隔符控制數(shù)據(jù)發(fā)送 可定義重連時間間隔，防止流量爆炸 參數(shù)配置  可提供PC配置程序 AT命令行參數(shù)配置 功能完善的數(shù)據(jù)中心支撐體系 提供數(shù)據(jù)中心演示程序 提供演示程序源碼（VB） 提供數(shù)據(jù)中心測試程序 與國內(nèi)主流組態(tài)軟件無縫集成  產(chǎn)品特點 l 功能強大 無須PC的撥號網(wǎng)絡(luò)，一套簡單的單片機設(shè)備，通過RS-232

12、或者RS-485或者TTL電平即可實現(xiàn)與Internet交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)終端永遠在線,即使在工作的中途由于某種原因突然掉電或重啟, DTU 會自動上線。此外DTU 還可以根據(jù)外界設(shè)置定時檢測是否處于通訊狀態(tài)。如果長時間停止通訊，設(shè)備將重新復(fù)位連接。 l 體積小巧 產(chǎn)品體積小巧，設(shè)計時可以直接連接標(biāo)準(zhǔn)串口線(連接 PC機標(biāo)準(zhǔn)DB9串口時，請使用直通線)和標(biāo)準(zhǔn)電源插頭(2.5mm芯)。DTU外形尺寸為75*50*16mm，重量200g。 l 升級方便 具有Firmware在線升級功能，用戶可以方便的使

13、軟件升級到更高版本。 l 擴展性強 擁有強大的數(shù)據(jù)傳輸功能，用戶可將上位機與DTU 構(gòu)成一套完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，而不需要其他的設(shè)備。 l 抗干擾性強   外殼采用冷軋鋼板，堅固耐用，可以有效地抵御各種惡劣環(huán)境；抗強電磁干擾，并且高溫散熱能力極強；加上性能優(yōu)異的電源伺服電路，可以最大限度地保證在變電站設(shè)備監(jiān)控、工廠車間設(shè)備監(jiān)控等環(huán)境中正常使用。 3、數(shù)據(jù)檢測中心    數(shù)據(jù)檢測中心接入Internet或無線運營商專網(wǎng)接收數(shù)據(jù)或向采集端發(fā)送控制命令，監(jiān)測中心接

14、收監(jiān)測點傳輸?shù)谋O(jiān)測信息，并負(fù)責(zé)對監(jiān)測信息進行分類、篩選和綜合分析、調(diào)研，及時作出管理決策，增加管理力度。   四、安全可靠性 1、專網(wǎng)接入方案    服務(wù)器采用移動通信公司提供DDN專線或電信公司提供VPDN專線, 申請配置固定IP址，與GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)相連。DDN/VPDN專線可提供較高帶寬，當(dāng)環(huán)保信息采集點數(shù)量增加，中心不用擴容即可滿足需求，可實現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。    監(jiān)控中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳來數(shù)據(jù)后先進行AAA認(rèn)證，

15、后傳送到監(jiān)控中心計算機主機，系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進行還原顯示，并進行數(shù)據(jù)處理，這樣進一步增 強了系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信安全性能。 2、用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)的安全防火墻    防火墻技術(shù)是目前用來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全措施的一種主要手段，主要是用來拒絕非法用戶的訪問，阻止非法用戶存取敏感數(shù)據(jù)，同時允許合法用戶順利訪問網(wǎng)絡(luò)資源。防火墻實際上是一種訪問控制技術(shù)，在某個機構(gòu)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和不安全網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置障礙，阻止對信息資源的非法訪問，也可以使用防火墻阻止保密信息從受保護網(wǎng)絡(luò)上的非法輸出。    實現(xiàn)防火墻的主要技術(shù)有：數(shù)據(jù)包過濾，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)和代理服務(wù)

16、等。包過濾（Packet Filter）技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)層中對數(shù)據(jù)包實施有選擇的通過。依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)事先設(shè)定的過濾邏輯，檢查數(shù)據(jù)流中每個數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、TCP/UDP源端口號、TCP/UDP目的端口號及數(shù)據(jù)包頭中的各種標(biāo)志位等因素來確定是否允許數(shù)據(jù)包通過，其核心是安全策略即過濾算法的設(shè)計。應(yīng)用網(wǎng)關(guān)（Application Gateway）技術(shù)是建立在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層上的協(xié)議過濾，它針對特別的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)協(xié)議即數(shù)據(jù)過濾協(xié)議，并且能夠?qū)?shù)據(jù)包分析并形成相關(guān)的報告。應(yīng)用網(wǎng)關(guān)可以嚴(yán)格控制某些易于登錄和控制的所有的輸出輸入通信環(huán)境，以防有價值的程序和數(shù)據(jù)被竊取。它的另一個功能是對通過的信息進行記錄，如什么樣的用戶在什么時間連接了什么站點。在實際工作中，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)一般使用專用工作站系統(tǒng)。代理服務(wù)器（Proxy Server）作用在應(yīng)用層，用來提供應(yīng)用層服務(wù)的控制，起