阿尔泰RTU-6100模块在污水监测中的应用
一、前 言
随着经济的发展，我国的污水排放量已越来越大，已造成地表水的严重污染，环境质量呈现不断恶化趋势，但目前全国各地对污染源和排污河渠的水质监测仍停留在手工监测阶段，时间覆盖率低，样品缺乏科学性和代表性，难以反映企业及城市污水排放连续变化的情况。国家及各省市地区日趋重视生态环境的保护，在水资源污染方面不断加强治理，但因为环境保护意识的淡薄及利益的驱使等诸多因素，随意偷排污水和非达标排污，造成环境严重污染的情况时有发生，因此在监测监管方面也要加大投入，提供一个有效的实用的先进的监控系统和解决方法，对加强环境监测力度显得极为迫切，建立废水在线监测系统，提高水质监测能力，势在必行。
在污水治理监测项目中，所涉及的污水处理监测系统，很多必需无人值守设备或监测点，受到地形、气候、监测范围等因素影响，有些场合不适合用有线通信和无线数传电台等数据传输方式， 而且它们还具有移动性差、成本高、扩展性差、设备维护不方便等缺点，而中国移动GPRS网络覆盖面广，具有高速的数据传输和永远在线的特点，配合灵活的资费方式，使GPRS通讯在污水处理监控系统中的应用具有无可比拟的性价比优势。
二、系统结构
本系统是由污水排放监测点、监测中心站和管理中心（环保局）组成的污水监测系统。该系统可实现对企业废水和城市污水的自动采样、流量的在线监测和主要污染因子的在线监测；实时掌握企业及城市污水排放情况及污染物排放总量，实现监测数据自动传输；由监测点对水质参数自动采集、处理、保存和远程通讯传输，检测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至环保局，由环保局对企业进行监督管理。
1、 污水排放监测点 ：污水处理监测点利用各种传感器或专用仪表，采集与污水处理有关的物理、化学参数。如污水处理设备运行状况，工业用水进水流量/总量，排放污水流量/总量，污水PH值，污水的相对浊度等。各种数据从监测仪的通信口传送到GPRS模块，由GPRS模块把数据打成TCP/IP 包，发送到监控中心站的GPRS模块端口上。
2、 监测中心站 ：本系统采用阿尔泰科技提供的GPRS模块，主站和分站采用主从式传输，监控中心站计算机系统主要由数据通信子系统、数据处理子系统和报表系统组成，主要完成的功能有数据通信，数据处理，报表统计分析打印等。
数据处理子系统、报表系统作为主要的人机交互界面，收集监测点传输来的信息和其他污染源的监测信息；负责对监测信息分类、筛选和综合分析；完成对数据的统计、运算、处理，能自动生成各种报表；具有存储、显示、记录、打印、统计等功能，而且还可以向监测点发送有关查询命令和控制信息。
各监测点的GPRS模块上电后自动连接到GPRS网络，这样监控中心和各个监测点间就实现了双向传输数据。不需要固定IP地址。采用这种方式组成点对多点网络具有实时性好、安全性高的特点，并且费用相对低廉。同时监测中心和管理中心（环保局）也进行联网，监测信息传至管理中心，由管理中心对企业进行监督管理。
3、 管理中心：管理中心由环保局相关部门组成，是本系统的决策中心，主要对从监测中心站获得的监测数据进行分析、调研，及时作出管理决策，增加管理力度，并设置一个大屏幕投影系统，显示管辖区域的重点点污染源分布和监测结果，同时可用计算机多媒体语音系统进行环境质量状况演示。
三、结 语
该系统和传统监测方式相比，实现了水排放量及理化参数量数据的自动提取和随机抽取、污水处理设备运转情况的自动提取监控和非正常情况下的报警、污水排放主要理化指标超标自动报警、排污费的自动计费、数据统计报表自动生成。同时该系统运行费用低，系统容易扩展，留有数据接口，通过配置或改变不同的传感器，采集大气参数、城市噪音参数，系统也适用于大气和噪音监测，与有线MODEM、无线数传电台数据传输相比，该系统在技术上更具先进性。
从经济效益和社会效益来说，过去对企业的恶意偷排和闲置排污设备运行等不法行为难以察觉、难以监管、近乎束手无策，这是个全国性的难题。本系统对污水偷排、污水主要理化指标超标排放、污水处理设备闲置，均能及时发现并自动报警。系统造价不高，Gov不需要太多的投资，企业完全能够承受，便于大规模推广。
产品具体介绍：
性能简介：
◆ CPU：AT91SAM7X256；
(55MHz主频的32位RISC处理器、256KB Flash、64KB SRAM)；
◆ 数据存储：16Mb Flash；
◆ 串行接口：1路5线制串口；
1路3线串口(RS485与之复用)；
1路CAN2.0接口；
1路USB2.0接口；
◆ 以太网: 带RJ-45口的10/100Base-T 以太网口；
◆ 模拟量输入：4路差分或8路单端模拟量输入(可选电压和电流输入方式)；
◆ 模拟量输出：4路模拟量输出
◆ 数字量输入输出：共32路,可每8路配置输入输出；
◆ 温湿度传感器：选配SHT-71/75,用于对系统环境的检测；
◆ RTC时钟：精密、超低功耗，带备用电池的实时时钟；
◆ LED灯：4个(1个电源指示、1个状态指示、2个以太网状态指示)；
◆ JTAG调试接口；
◆ 系统供电：7V～35V DC 20mA～1A 板载开关电源；
◆ 工作温度：-40℃ ～ +85℃；
◆ 工作湿度：5 ～ 95％ 不结露；
随着经济的发展，我国的污水排放量已越来越大，已造成地表水的严重污染，环境质量呈现不断恶化趋势，但目前全国各地对污染源和排污河渠的水质监测仍停留在手工监测阶段，时间覆盖率低，样品缺乏科学性和代表性，难以反映企业及城市污水排放连续变化的情况。国家及各省市地区日趋重视生态环境的保护，在水资源污染方面不断加强治理，但因为环境保护意识的淡薄及利益的驱使等诸多因素，随意偷排污水和非达标排污，造成环境严重污染的情况时有发生，因此在监测监管方面也要加大投入，提供一个有效的实用的先进的监控系统和解决方法，对加强环境监测力度显得极为迫切，建立废水在线监测系统，提高水质监测能力，势在必行。
在污水治理监测项目中，所涉及的污水处理监测系统，很多必需无人值守设备或监测点，受到地形、气候、监测范围等因素影响，有些场合不适合用有线通信和无线数传电台等数据传输方式， 而且它们还具有移动性差、成本高、扩展性差、设备维护不方便等缺点，而中国移动GPRS网络覆盖面广，具有高速的数据传输和永远在线的特点，配合灵活的资费方式，使GPRS通讯在污水处理监控系统中的应用具有无可比拟的性价比优势。
二、系统结构
本系统是由污水排放监测点、监测中心站和管理中心（环保局）组成的污水监测系统。该系统可实现对企业废水和城市污水的自动采样、流量的在线监测和主要污染因子的在线监测；实时掌握企业及城市污水排放情况及污染物排放总量，实现监测数据自动传输；由监测点对水质参数自动采集、处理、保存和远程通讯传输，检测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至环保局，由环保局对企业进行监督管理。
1、 污水排放监测点 ：污水处理监测点利用各种传感器或专用仪表，采集与污水处理有关的物理、化学参数。如污水处理设备运行状况，工业用水进水流量/总量，排放污水流量/总量，污水PH值，污水的相对浊度等。各种数据从监测仪的通信口传送到GPRS模块，由GPRS模块把数据打成TCP/IP 包，发送到监控中心站的GPRS模块端口上。
2、 监测中心站 ：本系统采用阿尔泰科技提供的GPRS模块，主站和分站采用主从式传输，监控中心站计算机系统主要由数据通信子系统、数据处理子系统和报表系统组成，主要完成的功能有数据通信，数据处理，报表统计分析打印等。
数据处理子系统、报表系统作为主要的人机交互界面，收集监测点传输来的信息和其他污染源的监测信息；负责对监测信息分类、筛选和综合分析；完成对数据的统计、运算、处理，能自动生成各种报表；具有存储、显示、记录、打印、统计等功能，而且还可以向监测点发送有关查询命令和控制信息。
各监测点的GPRS模块上电后自动连接到GPRS网络，这样监控中心和各个监测点间就实现了双向传输数据。不需要固定IP地址。采用这种方式组成点对多点网络具有实时性好、安全性高的特点，并且费用相对低廉。同时监测中心和管理中心（环保局）也进行联网，监测信息传至管理中心，由管理中心对企业进行监督管理。
3、 管理中心：管理中心由环保局相关部门组成，是本系统的决策中心，主要对从监测中心站获得的监测数据进行分析、调研，及时作出管理决策，增加管理力度，并设置一个大屏幕投影系统，显示管辖区域的重点点污染源分布和监测结果，同时可用计算机多媒体语音系统进行环境质量状况演示。
三、结 语
该系统和传统监测方式相比，实现了水排放量及理化参数量数据的自动提取和随机抽取、污水处理设备运转情况的自动提取监控和非正常情况下的报警、污水排放主要理化指标超标自动报警、排污费的自动计费、数据统计报表自动生成。同时该系统运行费用低，系统容易扩展，留有数据接口，通过配置或改变不同的传感器，采集大气参数、城市噪音参数，系统也适用于大气和噪音监测，与有线MODEM、无线数传电台数据传输相比，该系统在技术上更具先进性。
从经济效益和社会效益来说，过去对企业的恶意偷排和闲置排污设备运行等不法行为难以察觉、难以监管、近乎束手无策，这是个全国性的难题。本系统对污水偷排、污水主要理化指标超标排放、污水处理设备闲置，均能及时发现并自动报警。系统造价不高，Gov不需要太多的投资，企业完全能够承受，便于大规模推广。
产品具体介绍：
性能简介：
◆ CPU：AT91SAM7X256；
(55MHz主频的32位RISC处理器、256KB Flash、64KB SRAM)；
◆ 数据存储：16Mb Flash；
◆ 串行接口：1路5线制串口；
1路3线串口(RS485与之复用)；
1路CAN2.0接口；
1路USB2.0接口；
◆ 以太网: 带RJ-45口的10/100Base-T 以太网口；
◆ 模拟量输入：4路差分或8路单端模拟量输入(可选电压和电流输入方式)；
◆ 模拟量输出：4路模拟量输出
◆ 数字量输入输出：共32路,可每8路配置输入输出；
◆ 温湿度传感器：选配SHT-71/75,用于对系统环境的检测；
◆ RTC时钟：精密、超低功耗，带备用电池的实时时钟；
◆ LED灯：4个(1个电源指示、1个状态指示、2个以太网状态指示)；
◆ JTAG调试接口；
◆ 系统供电：7V～35V DC 20mA～1A 板载开关电源；
◆ 工作温度：-40℃ ～ +85℃；
◆ 工作湿度：5 ～ 95％ 不结露；
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