CN102364542A - 基于gprs网络的专网环保数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，主要由依次相连接的环境监控系统、GPRS网络、数据中心构成；所述环境监控系统包括空气环境监控系统、水环境监控系统、噪声环境监控系统。本发明的优点在于：1、可靠性高；2、实时性强；3、集抄范围广；4、系统建设成本低；5、系统运营成本低；6、系统的传输容量大。

Description

基于GPRS网络的专网环保数据采集系统

技术领域

本发明涉及环保数据采集，具体的说，是基于GPRS网络的专网环保数据采集系统。

背景技术

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、种类发多、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。但又由于监测点分散，分布范围广，因此通过电话线传送数据，其投入成本非常高，同时运行，和维护成本也很高。大大的增加了环保部门的经费支出。

目前，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。

基于上述理由。如何建设一种，安全可靠，投入成本、和运行维护成本低的环保数据采集系统，已然成为当前环保部门的工作重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本、安全性高、实时性强的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，主要由依次相连接的环境监控系统、GPRS网络、数据中心构成；所述环境监控系统包括空气环境监控系统、水环境监控系统、噪声环境监控系统。

所述空气环境监控系统主要由空气环境监控数据采集器、以及与空气环境监控数据采集器相连接的空气GPRS数据传输器构成；所述空气GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

所述的空气GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述空气GPRS数据传输器通过RS232接口与空气环境监控数据采集器连接。

所述水环境监控系统主要由水质环境监控数据采集器、以及与水质环境监控数据采集器相连接的水质GPRS数据传输器构成；所述水质GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

所述水质GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述水质GPRS数据传输器通过RS232接口与水质环境监控数据采集器连接。

所述噪声环境监控系统主要由噪声环境监控数据采集器、以及与噪声环境监控数据采集器相连接的噪声GPRS数据传输器构成；所述噪声GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

所述噪声GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述噪声GPRS数据传输器通过RS232接口与噪声环境监控数据采集器连接。

所述GPRS网络设置有APN路由器，所述APN路由器与数据中心连接。

所述数据中心主要由调制解调器，以及依次与调制解调器相连的通信服务PC机和应用管理PC机构成，所述调制解调器与APN路由器连接。

本系统主要目的是解决环保数据的采集和监控。各个GPRS数据传输器可监视和采集各个环境监控数据采集器上传的环保数据，提供环保数据给数据中心及有关部门分析和决策取用，以此提高工作效率。

经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS网络作为本系统的数据通信平台。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是中国移动新推出的GPRS网络数据业务。GPRS网络可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS网络平台上构建气象监控系统，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。

同时为了进一步增加安全系数，本系统是在GPRS网络的基础上，同时利用专网，构架了一种专网式的通讯平台。相较公共网络平台，具备更高的安全性能。

各个环境监控数据采集器用于汇集环保数据，上传给相对应的GPRS数据传输器。同时各个环境监控数据采集器可接受GPRS数据传输器给出的命令信息。

本系统通过GPRS网络进行数据传输，成为环保部门选择的通信手段之一。各个环境监控数据采集器可将采集到的环保数据和告警信息通过GPRS网络及时发送到环保部门的数据中心，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。

本发明的工作过程为：现场监控点通过各个环境监控数据采集器自动采集污染源信息，通过RS232或RS485接口与相对应的GPRS数据传输器相连，环境监控数据采集器采集到的数据通过GPRS数据传输器的内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS网络，最后为了降低投入成本，采用专网接入，通过公共网络将数据上传给数据中心。

空气环境监控数据采集器用于针对空气环境，对空气环境进行信息采集。

水质环境监控数据采集器用于针对水质环境，对水质环境进行信息采集。

噪声环境监控数据采集器用于针对噪声环境，对噪声环境进行信息采集。

本发明的优点在于。

1、可靠性高：与SMS短信息方式相比，GPRS数据传输器采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。可以与多个采集点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。

2、实时性强：GPRS网络具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测的数据中心可以多个自动气象站之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS网络实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率的需求。

3、系统建设成本低：由于采用GPRS网络中的专网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。

4、系统运营成本低：采用GPRS网络中的专网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。

5、GPRS网络传输功耗小，适合野外供电环境：虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GPRS数据传输器在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GPRS网络传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。

6、可对各监测点运行设备进行远程控制：通过GPRS双向系统还可实现对各个环境监控数据采集器进行反向控制，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。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图。

图2为本发明实施例一的系统结构框图。

图3为本发明实施例一的系统具体结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图1、2、3，所示。基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，主要由依次相连接的环境监控系统、GPRS网络、数据中心构成；环境监控系统包括空气环境监控系统、水环境监控系统、噪声环境监控系统。

空气环境监控系统主要由空气环境监控数据采集器、以及与空气环境监控数据采集器相连接的空气GPRS数据传输器构成。空气GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

的空气GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述空气GPRS数据传输器通过RS232接口与空气环境监控数据采集器连接。

水环境监控系统主要由水质环境监控数据采集器、以及与水质环境监控数据采集器相连接的水质GPRS数据传输器构成。水质GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

水质GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述水质GPRS数据传输器通过RS232接口与水质环境监控数据采集器连接。

噪声环境监控系统主要由噪声环境监控数据采集器、以及与噪声环境监控数据采集器相连接的噪声GPRS数据传输器构成。噪声GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

噪声GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述噪声GPRS数据传输器通过RS232接口与噪声环境监控数据采集器连接。

GPRS网络设置有APN路由器，所述APN路由器与数据中心连接。

数据中心主要由调制解调器，以及依次与调制解调器相连的通信服务PC机和应用管理PC机构成，所述调制解调器与APN路由器连接。

如上所示便可较好实现本发明。

Claims (9)

1.基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：主要由依次相连接的环境监控系统、GPRS网络、数据中心构成；所述环境监控系统包括空气环境监控系统、水环境监控系统、噪声环境监控系统。

2.根据权利要求1所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述空气环境监控系统主要由空气环境监控数据采集器、以及与空气环境监控数据采集器相连接的空气GPRS数据传输器构成；所述空气GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

3.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述的空气GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述空气GPRS数据传输器通过RS232接口与空气环境监控数据采集器连接。

4.根据权利要求1所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述水环境监控系统主要由水质环境监控数据采集器、以及与水质环境监控数据采集器相连接的水质GPRS数据传输器构成；所述水质GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

5.根据权利要求4所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述水质GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述水质GPRS数据传输器通过RS232接口与水质环境监控数据采集器连接。

6.根据权利要求1所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述噪声环境监控系统主要由噪声环境监控数据采集器、以及与噪声环境监控数据采集器相连接的噪声GPRS数据传输器构成；所述噪声GPRS数据传输器与GPRS网络连接。

7.根据权利要求6所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述噪声GPRS数据传输器设置有RS232接口，所述噪声GPRS数据传输器通过RS232接口与噪声环境监控数据采集器连接。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述GPRS网络设置有APN路由器，所述APN路由器与数据中心连接。

9.根据权利要求8所述的基于GPRS网络的专网环保数据采集系统，其特征在于：所述数据中心主要由调制解调器，以及依次与调制解调器相连的通信服务PC机和应用管理PC机构成，所述调制解调器与APN路由器连接。

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