GPRS环保污染源在线监控系统解决方案

一、 需求分析
　　在人类生存环境日益恶化的今天，建立完整的环境监测系统是非常必要的，处理分布在各处的环境检测点的数据传输问题一直是建立环境监测系统的难点，建立独立的无线扩频系统和使用专线都有庞大的建设、运营费用问题。

　　GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展起来的一种承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，有效地利用了信道资源，带宽最高可达171.2Kb/s。目前中国移动的GPRS覆盖范围在中心城市几乎达到了100%，在边远地区也达到了80%以上，实际应用带宽大约在20-40Kb/s，特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。GPRS通信方式更适合于环保数据采集业务。GPRS无线传输数据有以下优势：

1） GPRS用户可随意分布和移动自己的网点，无需担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。建设新的监测点无需进行拉线、埋线等工作。较光纤或专线系统投资较少，设备安装方便。
2） GPRS资费便宜，计费合理。GPRS 资费包月比有线电话网络资费还便宜。环保数据采集业务没有大数据量的信息传输，不必要采用资费很高的专线（DDN、帧中继）。GPRS还可根据通信的数据量和提供的服务质量进行计费。在GPRS网中，用户只需与网络建立一次连接，就可长时间的保持这种连接，并只在传输数据时才占用信道并被计费，保持时不占用信道不计费。这样，监测点既不用频繁建立连接，也不必支付传输间隙时的费用。
3） GPRS能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。通信质量稳定可靠，永不掉线。
4） 覆盖较好。比较很多无线数据网络（集群，双向传呼，CDPD，CDMA）而言，其网络覆盖是最好的。

二、 解决方案
　　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。利用GPRS网络进行无线数据传输，成为环保部门选择的通信手段亮点之一。污染监测设备将采集到的污染数据和告警信息，通过GPRS网络，及时发送到环保监察部门，可以实现对排污单位或个人的及时管理，大大提高了工作效率，为环境保护提供了崭新方式。

2.1 系统结构图

2.2 系统方案组成
2.2.1 环保监控中心
监控中心服务器申请配置Internet上固定的IP地址，或申请配置专线，通过光纤、DDN 等数据专线直接和移动中心机房的GPRS 网络连接。监控中心服务器上安装相关监控系统软件。监控系统软件包括通信服务器、监控中心服务器、数据库服务器、WEB服务器四个部分。
· 通信服务器负责实现行业数据通信协议、数据代理转发、通信设备状态监控等功能；
· 监控中心服务器实现数据分析、存储、反控等功能；
· 数据库服务器进行数据存储、备份；
· WEB服务器实现实时监控、数据管理、业务管理等功能。
· 具体实现时，通信服务器、监控中心服务器、数据库服务器、WEB 服务器可以安装在一台服务器中，也可以安装在不同服务器中。如果行业客户要求对终端进行终端IP绑定，需要安装RADIUS服务器，为系统提供AAA 认证和IP绑定功能。

2.2.2 移动网络
利用中国移动现有的GPRS/GSM 网络，监控点和监控中心系统的所有交换信息通过中国移动的数据通信网关进行数据传输.

2.2.3 监控终端
监控仪器通过RS232 串口直接与GPRS DTU连接，并由其建立无线数据连接。原则上，所有提供RS232/485接口的环境监测设备，如污水流量计、COD（含氧量）/BOD（生物耗氧量）测量仪等均能够用于该系统方案

2.3GPRS方案的安全性分析
· GPRS 的物理链路数据本身已经采用了加密传送。
· 该方案中如果监控中心直接连接到GPRS 网络，实质为内网方案，所有数据均与INTERNET 隔离。大大增强了信息的安全性。
· 可以向移动中心申请单独的APN（网络接入点名称），类似于VPN 方案，可以限制非法SIM用户的登录。

三、产品具有的优势
　　目前GPRS DTU处于一个新兴的蓬勃发展阶段。宏信GPRS DTU硬件采用全新的高性能CPU，处理能力及系统资源非常高。为客户以后的二次开发，奠定了极其强硬的基础。