基于GPRS、PPC和R-8000模块的环保数据采集仪

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        环境监测部门作为国家环境保护系统的技术部门,是环境管理工作的重要基础。

       随着市民环境意识的增强,越来越多的人开始关心所处环境质量的好坏,要求环境保护工作透明化;上级主管部门也需要数量大、种类多、更新快的信息。所有这一切,给环境监测部门提出了一个应引起重视的问题:如何建立起实用性强、覆盖面广、灵活性好的环保数据采集系统,满足各方面对环境监测信息的需求。
  

        在环保系统中,常常需要对众多的污染排放点进行实时监测,大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散,分布范围广,而且大多设置在环境较恶劣的地区,通过电话线传送数据往往事倍功半。通过GPRS无线网络进行数据传输,成为环保部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过GPRS网络及时发送到环保监测部门,实现对排污单位或个人的及时管理,可以大大提高环保部门的工作效率。
  
  一、项目需求
  

       某省现已有18个城市的环境监测站及各县区监测站纳入省级监测网,三级以上环境监测站共182个,监测主要对象是工业"三废"的排放及治理情况及大气环境、水环境、噪声环境等。包括:监测15个城市的空气环境质量现状,10条主要水系、6个主要湖库、5个近岸港湾及18个城市饮用水源的水质现状,9个城市的噪声污染现状,并通过综合指数等方法进行趋势分析,最后得出环境质量结论。
  

        省环保数据采集系统是一个由污染源排放监测点和监测中心组成的污染源监测系统。该系统可对污染源进行自动采样、对主要污染因子进行在线监测;掌握城市污染源排放情况及污染源排放总量,监测数据自动传输到省环保监测中心;由监测中心的计算机进行数据汇总、整理和综合分析;监测信息传至省环保局,由省环保局对污染源进行监督管理。
  

       目前,各污染源排放监测点安装污染源监测仪,对污染源进行监测。监测中心接收监测点传输的监测信息;并负责对监测信息进行分类、筛选和综合分析。省环保局作为系统的决策中心,对从监测中心站获得的监测信息进行分析、调研,及时作出管理决策,增加管理力度。
  

       目前,省环保监测中心(站)与各采集点之间的数据通信主要采用手工抄录或PSTN电话线传输。采用电话线传输数据时,由于每次拨号都需要等待,速度慢,而且费用也较高。同时,由于各监控点分布范围广、数量多、距离远,个别点还地处偏僻,因此需申请很多电话线,而且有些监控点有线线路难以到达。
  

       GPRS具有速度快、使用费用低的特点,其传输速度可达115.2kb/s。与有线通讯方式相比,采用GPRS无线通信方式则显得非常灵活,它具有组网灵活、扩展容易、运行费用低投,维护简单、性价比高等优点,因此,目前的环境监测系统已采用GPRS无线传输与PSTN相结合的方式解决污染源监测数据的实时传输问题。 新建的监测点采用GPRS方式进行数据传输,老的监测点逐渐改造,以提高实时性和降低通信费用。
  

       当然,用GPRS或PSTN进行数据传输仅仅是现场监测站的功能之一,它仅仅解决了数据的传输问题,而数据采集、存储、显示及部分设备的启停控制则需要“环保数据采集仪”来完成。
  
  二.环保数据采集仪的组成
  

        北京鼎升力创研发生产的“环保数据采集仪”包含以下几个部分:
   1.8.4”TFT液晶屏、5线电阻式触摸屏
   2.低功耗、嵌入式X86 CPU
   3.4个RS-232/RS-485串口、1个USB接口、1个100M网口
   4.1块GPRS通讯模块
   5.4路光隔离D/I、5路继电器D/O、8路16位A/D
   6.运行Windows XPE嵌入式操作系统
   此仪器可通过GPRS、PSTN及Internet进行数据传输

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