基于无线通信的环境监测应用案例

　　一、环保行业现状  

　　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CDMA1x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CDMA1x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。 

　　文中讲的GPRS与CDMA1x无线网络通信组网原理相同，在本文中不对GPRS做详细介绍。 

　　二、项目需求 

　　环保数据采集系统是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；监测信息传至环保局，由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。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，及时做出管理决策，增加管理力度。 

　　目前，山东省环保监测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。 

　　CDMA1x具有速度快、使用费用低的特点，其传输速度可达304kb/s。与有线通讯方式相比，采用CDMA1x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，可以采用CDMA1x无线传输方式解决污染源监测数据的实时传输问题。 

　　三、方案优点 

　　中国联通CDMA1x系统可提供广域的无线IP连接。在中国联通CDMA1x业务平台上构建环保信息采集传输系统，实现环保信息采集点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。经过比较分析，我们选择中国联通CDMA1x系统作为环保信息采集传输系统的数据通信平台。 

　　中国联通CDMA1x无线环保污染源在线监控系统具备如下特点： 

　　1、实时性强 
　　与短消息服务比较，由于CDMA1x具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有监测点的各种数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。 

　　2、可对各监测点仪器设备进行远程控制 
　　通过CDMA1x双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。 

　　3、建设成本少低 
　　由于采用CDMA1x公网平台，无需建设网络，只需安装好设备就可以，建设成本低； 

　　4、监控范围广 
　　构建环保信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于环保信息采集点数量众多，分布在全省范围内，部分环保信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。 

　　5、具有良好的可扩展性 
　　由于目前CDMA1x网络已覆盖山东省内绝大部分地区，基本不存在盲区，可实现大范围的在线监控，满足环保信息采集传输系统对覆盖范围的要求。 

　　6、系统的传输容量大 
　　环保中心站要和每一个环保信息采集点实现实时连接。由于环保信息采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而CDMA1x技术能很好地满足传输突发性数据的需要。 

　　7、数据传送速率高 
　　每个环保信息采集点每次数据传输量在10Kbps之内。CDMA1x网络传送速率理论上可达304kbit/s，目前CDMA1x实际数据传输速率在80Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。 

　　8、通信费用低 
　　采用包月计费方式，运营成本低。