水質(zhì)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)研究
1 系統(tǒng)構(gòu)成及研究現(xiàn)狀
1.1 系統(tǒng)構(gòu)成
水質(zhì)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成,主要包括水質(zhì)參數(shù)的在線采集、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸、對(duì)污染源及企業(yè)排污口的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控3部分。其實(shí)現(xiàn)過(guò)程是:利用在線檢測(cè)儀表對(duì)水體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化采集,由各水質(zhì)檢測(cè)站提供接口模塊動(dòng)態(tài)收集的監(jiān)測(cè)資料,并發(fā)送到各分控中心的上位機(jī)處理系統(tǒng),進(jìn)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(guó)內(nèi)現(xiàn)有的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是運(yùn)用通業(yè)務(wù)GSM或短消息服務(wù).SMS系統(tǒng)進(jìn)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(fèi),SMS雖然單向收費(fèi),但實(shí)時(shí)性差,可能丟包。這都導(dǎo)致數(shù)據(jù)量信息傳遞的實(shí)時(shí)性、安全性差和傳遞費(fèi)用昂貴。
2構(gòu)建新型水質(zhì)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2.1 關(guān)鍵技術(shù)
① 虛擬儀器技術(shù)虛擬儀表技術(shù)通過(guò)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等控制技術(shù),建立了虛擬環(huán)境中的水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),隨著對(duì)真實(shí)環(huán)境中水質(zhì)樣本數(shù)據(jù)的不斷采集、更新、豐富、完善,實(shí)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(cè),有效解決了傳統(tǒng)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的在線連續(xù)測(cè)量某些參數(shù)的問(wèn)題。
② GPRS技術(shù)
GPRS足通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱,是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù),目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
③ 單芯片以太網(wǎng)接人技術(shù)
由于以太網(wǎng)(Ethernet)數(shù)據(jù)傳輸成本低,現(xiàn)已成為、快速、廉價(jià)傳遞數(shù)據(jù)信息的重要手段。
④ 電力載波通訊技術(shù)
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄表主要依靠的通訊技術(shù)包括有線通訊和電力載波通訊。
2.2 新型水質(zhì)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
基于上述多種信息獲取技術(shù)而成功構(gòu)建的水質(zhì)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。
該系統(tǒng)具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):① 將GPRS、單芯片以太網(wǎng)接人和無(wú)線電力載波通訊等的信息獲取技術(shù)應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)。② 利用GPRS具有的多方面優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)GSM、SMS水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的不足,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全和經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)采集和信息傳遞。③ 單芯片以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)*依靠CPU的快速性和軟件的可靠性來(lái)保障TCP/IP、UDP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。④ 提出的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)放式通訊協(xié)議促進(jìn)了數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化。⑤ 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)管理的自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化。
3結(jié)語(yǔ)
① 針對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有的污染點(diǎn)分散,水質(zhì)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(diǎn),將單芯片以太網(wǎng)接人、電力線載波通訊等多種信息獲取技術(shù)應(yīng)用于水體參數(shù)的在線監(jiān)測(cè),新構(gòu)建的水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)具有真正在線連續(xù)監(jiān)測(cè)水質(zhì)、流量功能和成本低、無(wú)污染、免維護(hù)、適用
范圍廣等特點(diǎn)。
② 利用現(xiàn)代多種信息獲取技術(shù)進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采集、傳送、收集和分析,設(shè)計(jì)了嵌入式、開(kāi)放性及互換性好、資源復(fù)用性強(qiáng)的水質(zhì)監(jiān)管網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了對(duì)水質(zhì)信息的遙控、遙測(cè)、遙信,為環(huán)境工程學(xué)科建設(shè)提供了新的技術(shù)支撐,對(duì)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(shí)意義。
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