水質遠程在線監測管理系統研究

1  系統構成及研究現狀
    1．1  系統構成
    水質遠程在線監測網絡的構成,主要包括水質參數的在線采集、監測數據的網絡傳輸、對污染源及企業排污口的遠程實時監控3部分。其實現過程是：利用在線檢測儀表對水體監測數據進行自動化采集，由各水質檢測站提供接口模塊動態收集的監測資料，并發送到各分控中心的上位機處理系統，進行數據的在線分析，確保存人資料的有效性、完整性和可靠性。
    1.2  研究現狀
    國內現有的水質監測系統主要是運用全球通業務GSM或短消息服務.SMS系統進行數據采集和信息傳遞，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。這都導致數據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測系統
    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，建立了虛擬環境中的水質參數監測系統，隨著對真實環境中水質樣本數據的不斷采集、更新、豐富、完善，實現了在外界環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測，有效解決了傳統方法無法實現的在線連續測量某些參數的問題。
    ②  GPRS技術
    GPRS足通用分組無線業務（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現有GSM系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。
    ③  單芯片以太網接人技術
    由于以太網（Ethernet）數據傳輸成本低，現已成為高效、快速、廉價傳遞數據信息的重要手段。
    ④  電力載波通訊技術
    實現遠程數據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測系統
    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測系統的結構如圖所示。

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

    3結語
    ①  針對水質監測系統具有的污染點分散，水質數據需頻繁地小數據量傳遞、大量歷史數據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的在線監測，新構建的水質監測管理系統具有真正在線連續監測水質、流量功能和成本低、無污染、免維護、適用
范圍廣等特點。
    ②  利用現代多種信息獲取技術進行環境數據采集、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管網絡，實現了對水質信息的遙控、遙測、遙信，為環境工程學科建設提供了新的技術支撐，對控制水資源污染、優化水資源管理有著重要的理論和現實意義。