论环境在线监测数据传输链路方案设计

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1、论环境在线监测系统数据传输链路方案设计www.dfhj.cnmail@dfhj.cn无锡市东方环境工程设计研究所有限公司摘要：本文就环境在线监测数据传输链路作了对比分析，依据各种传输模式的特点，提出其适用范围。关键词：环境；在线监测；数据传输链路；方案设计一、概述环境问题与资源、人口问题已经被国际社会公认为是影响本世纪可持续发展的三大关键问题。要控制污染，保护环境，必须掌握环境质量变化。为掌握环境变化的规律，必须月复一月、年复一年地类积各类环境监测数据。传统的做法是依靠人工进行定点、定时采样与监测，然后通过综合分析找出污染现状和变化规律，这不仅要花费大量的人

2、力、物力和财力，而且取得的数据也非常有限。随着科学技术的进步，环境监测技术迅速发展，仪器分析，计算机控制等现代化手段在环境监测中得到了广泛应用，各种连续监测系统（即环境在线监测系统）相继问世，环境监测从间断性的采样离线监测逐步过度到连续性在线监测。由于各排污企业分布在城市中的不同位置，因此整个系统是分布式的：以属地环保局作为中心，污染源排放企业作为监控终端，构成污染源在线监测系统。二、环境在线监测系统数据传输链路方案设计 环境在线监测系统主要有大气、地面水、企业废气、焚烧炉排气、企业废水、城市综合污水、噪音等监测终端。它们根据各企业污染物特性，分布于本地主要

3、排污点，并由本地环保局监控中心统一控制。往往，一个排污点与监控中心的距离从几十公里至上百公里之间，在此距离上，外场监测终端与监控中心之间建立稳定、可靠的数据传输链路，将是保证环境在线监测系统正常工作的重要前提之一。目前，常用的数据传输模式主要有无线传输和有线传输两种。无线传输主要包含短信传输、基于GPRS/CDMA1X的无线传输、无线局域网传输等三种；有线传输主要包含串口传输、以太网传输。（一）无线传输方案1、方案一：短信传输（1）传输模式描述:利用运营商的短信平台，构建外场监测终端与监控中心之间的数据传输链路。在外场监测终端处及监控中心均安装短信发送器，短

4、信发送器通过串口分别与外场终端、监控中心控制终端连接，依赖于GSM或CDMA网，监控中心控制终端发出的控制指令通过安装在本地的短信发送器发出，再通过运营商的短信平台中转后发送至外场设备短信发送器接收；反之亦然。（2）链路特点:①构架简单，无需布线利用短信传输数据，仅需在终端设备处安装短信发送器，无需在监控中心与外场设备之间布设数据传输光电缆，施工简单；②控制终端设置不受地理限制控制终端的设置灵活多变，不受地理限制，甚至可以不用电脑而直接采用个人的手机发送控制指令；③需要有GSM或CDMA网网络覆盖在外场设备安装处及监控中心必须有GSM或CDMA网络信号覆盖，

5、否则，利用短信传输将成为一句空话。④发送效率低一条短信最多能发140个字符，如果内容多，必须分成多条发送。⑤实时性差短信采用的是存储转发方式，即数据不是直接被发送到目标接受方，而是先发送到运营商的短信中转服务器中进行排队等待，然后再被发送到目标接受方，这就会产生或多或少的时间延迟，特别是当节假日数据传输高峰时，有时一条短消息会延迟几个小时到达。如果这种情况出现在高速公路外场设备与监控中心的数据传输系统中，监控系统的实时性将得不到保障。2、方案二：基于GPRS或CDMA1X的传输（1）传输模式描述:GPRS或CDMA1X是一种基于无线分组交换技术，提供端到端的

6、、广域的无线IP连接，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。因此，他们特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS支持的数据传输的速率理论峰值达115.2kbps，实际有30-40kbps。CDMA1X系统的峰值速率为153.6kbit/s，CDMA1X的平均业务速率为80kbit/s～100kbit/s，采用GPRS或CDMA1X构筑数据传输系统时，外场设备采用串口与GPRS或 CDMA1X数传装置相连，并通过数传装置与INTERNET网络接驳；监控中心控制终端与INTE

7、RNET网络互连。经过合适的配置，即可在外场设备与监控中心之间建立一条的虚拟的透明通道，它采用TCP/IP点对点通信方式，传输过程中间不经过任何延时。（2）链路特点:①建设周期短，投资小使用GPRS或CDMA1X网络进行数据传输，可以做到全国范围的覆盖，而无需自己建设通信网络，因此节省了的通信网络建设费用，同时缩短了建设周期。②运营及网络维护成本低由于使用GPRS或CDMA1X费用低廉，且通信网络的维护和升级由各移动通信公司实行，用户无需支付额外的费用，因此使用此种网络传输数据方式极大地降低了用户的通信成本；③保密性好在安全性方面，GPRS或CDMA1X为将

8、要进入无线环境的用户数据进行加密，并在无线终端和网络