環(huán)保數(shù)據(jù)采集無線傳輸組網(wǎng)方案系統(tǒng)特點及組成

1、環(huán)保數(shù)據(jù)采集無線傳輸組網(wǎng)方案系統(tǒng)特點及組成一、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(jìn)行自動采樣、對主要污染因子進(jìn)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(jìn)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(jìn)行監(jiān)督管理。對從監(jiān)測中心站獲得的監(jiān)測信息進(jìn)行分析、調(diào)研，及時作出管理決策，增加管理力度。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(jìn)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(jìn)行處理。由于監(jiān)測點分散，分布范圍廣，而且大多

2、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(jìn)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(yuǎn)程儀器設(shè)備

3、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GPRS/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(jìn)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)

4、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)傳送速率理論上可達(dá)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鳪PRS/CDMA技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。8、通信

5、費用低，可按時間和流量進(jìn)行收費。9、系統(tǒng)易于擴展和維護(hù)。三、系統(tǒng)組成環(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/CDMADTU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/CDMADTU連接，GPRS/CDMADTU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(jìn)行分析處理，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心也可以通過GPRS/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(jìn)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)

6、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(jìn)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DTUDTU是指數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DataTerminalunit)，可以理解為下位GPRS/CDMA發(fā)射終端，在進(jìn)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(jìn)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/CDMADTU具有更加明確的約定：GPRS/CDMADTU是專門用于將串口數(shù)據(jù)通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的GPRS/CDMA無線設(shè)備。3、數(shù)據(jù)檢測中心數(shù)據(jù)檢測中心接

7、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(jìn)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(jìn)行AAA認(rèn)證，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(jìn)行還原顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這樣進(jìn)一

8、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(hù)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)等。包過濾(PacketFilter)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、

9、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)(ApplicationGateway)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(jìn)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(ProxyServer)作用在應(yīng)用層，用來提供應(yīng)用層服務(wù)的控制，起到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)向外部網(wǎng)絡(luò)申請服務(wù)時中間轉(zhuǎn)接作用。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)只接受代理提出的服務(wù)請求，拒絕外部網(wǎng)絡(luò)其它節(jié)點的直接請求。五、總結(jié)采用GPRS/CDMA無線傳輸數(shù)據(jù)