水質遠程在線監(jiān)測管理系統(tǒng)研究

1  系統(tǒng)構成及研究現(xiàn)狀
    1．1  系統(tǒng)構成
    水質遠程在線監(jiān)測網絡的構成,主要包括水質參數(shù)的在線采集、監(jiān)測數(shù)據(jù)的網絡傳輸、對污染源及企業(yè)排污口的遠程實時監(jiān)控3部分。其實現(xiàn)過程是：利用在線檢測儀表對水體監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動化采集，由各水質檢測站提供接口模塊動態(tài)收集的監(jiān)測資料，并發(fā)送到各分控中心的上位機處理系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)的在線分析，確保存人資料的有效性、完整性和可靠性。
    1.2  研究現(xiàn)狀
    國內現(xiàn)有的水質監(jiān)測系統(tǒng)主要是運用通業(yè)務GSM或短消息服務.SMS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和信息傳遞，GSM一般的傳輸速率為9600 b/s，且為雙向收費，SMS雖然單向收費，但實時性差，可能丟包。這都導致數(shù)據(jù)量信息傳遞的實時性、安全性差和傳遞費用昂貴。

    2構建新型水質遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)
    2．1  關鍵技術
    ①  虛擬儀器技術虛擬儀表技術通過人工神經元網絡等控制技術，建立了虛擬環(huán)境中的水質參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，隨著對真實環(huán)境中水質樣本數(shù)據(jù)的不斷采集、更新、豐富、完善，實現(xiàn)了在外界環(huán)境條件變化的情況下，具有自修正功能的水資源信息的在線監(jiān)測，有效解決了傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的在線連續(xù)測量某些參數(shù)的問題。
    ②  GPRS技術
    GPRS足通用分組無線業(yè)務（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務。
    ③  單芯片以太網接人技術
    由于以太網（Ethernet）數(shù)據(jù)傳輸成本低，現(xiàn)已成為、快速、廉價傳遞數(shù)據(jù)信息的重要手段。
    ④  電力載波通訊技術
    實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的自動抄表主要依靠的通訊技術包括有線通訊和電力載波通訊。
    2.2  新型水質遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)
    基于上述多種信息獲取技術而成功構建的水質遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)的結構如圖所示。

    該系統(tǒng)具有以下幾方面的優(yōu)點：① 將GPRS、單芯片以太網接人和無線電力載波通訊等的信息獲取技術應用于水質監(jiān)測。② 利用GPRS具有的多方面優(yōu)點，彌補GSM、SMS水質監(jiān)測網絡的不足，實現(xiàn)實時、安全和經濟的數(shù)據(jù)采集和信息傳遞。③ 單芯片以太網絡技術*依靠CPU的快速性和軟件的可靠性來保障TCP/IP、UDP等網絡協(xié)議的實現(xiàn)。④ 提出的水質監(jiān)測系統(tǒng)開放式通訊協(xié)議促進了數(shù)據(jù)接口的標準化。⑤ 通過網絡數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)水質管理的自動化、信息化、網絡化。

    3結語
    ①  針對水質監(jiān)測系統(tǒng)具有的污染點分散，水質數(shù)據(jù)需頻繁地小數(shù)據(jù)量傳遞、大量歷史數(shù)據(jù)的追查和回傳的特點，將單芯片以太網接人、電力線載波通訊等多種信息獲取技術應用于水體參數(shù)的在線監(jiān)測，新構建的水質監(jiān)測管理系統(tǒng)具有真正在線連續(xù)監(jiān)測水質、流量功能和成本低、無污染、免維護、適用
范圍廣等特點。
    ②  利用現(xiàn)代多種信息獲取技術進行環(huán)境數(shù)據(jù)采集、傳送、收集和分析，設計了嵌入式、開放性及互換性好、資源復用性強的水質監(jiān)管網絡，實現(xiàn)了對水質信息的遙控、遙測、遙信，為環(huán)境工程學科建設提供了新的技術支撐，對控制水資源污染、優(yōu)化水資源管理有著重要的理論和現(xiàn)實意義。