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*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。

二、项目分析

2.1

系统组成

2.1.1

污水数据采集终端

根据监测性质的不同主要分为三个方面，地表水站（河流、水库等饮用水）、城市污水处理厂和工业污染源；主要检测的物理量有：流速、流量、

PH

值、

COD

、氨氮、硝氮、亚硝氮、总磷等；实时将现场噪声数据采集到智能监控终端内。通过工业上通用的

MODIBUS

标准协议进行传输。（湖南圣凯安环保科技赵133..975...32.。。。997）

2.1.2

无线传输设备

鉴于对通讯模块的要求，我们选择厦门才茂通讯有限公司的

CM550-5XX IP MODEM(dtu)

。它具有体积小、功耗低、配置使用简单、即插即用。支持主备数据通道、并行多数据通道、实时在线和按需在线多种工作方式、并且支持

APN

网络接入等功能不仅可以保障数据安全可靠还能让客户根据需传输节省资费。

2.1.3

数据管理中心

监测数据接收子系统（整个系统中至关重要的一个子系统

,

它肩负着各种现场实时数据的监测及数据接收的作用

,

具有无人职守自动工作功能）；数据分析统计子系统（监测系统中的核心部分

.

是用户直接操作和感受到的部分，采用

C/S

模式在监测部门内部供工作人员直接操作使用）；报警短信子系统（利用目前广泛使用的移动通讯技术进行开发的一个及其有用的功能系统，终端仪器仪表设定报警值后和短信

MODEM

组合，以快速的把报警信息发到

的管理层）；WEB

发布子系统（污水自动监测系统中对外公布的网页查询系统，是提供普通市民了解居住城市水体质量的窗口，也是被监测企业、工厂对自己排放污染程度的要求）；

2.2

系统总架构

污水数据采集终端通过

RS232/485

通讯接口与

CM550-5XX

串口连接，数据监控中心可以采用多种方式连接网络，例如固定

IP

、

APN

、

ADSL

等。

无线传输设备

CM550-5XX

通过

GPRS

网络连接到远程数据中心服务器主机，与中心建立

TCP/IP

连接后开启透明数据通道。当采集终端需要上报数据的时候将数据直接送往串口，此时

CM550-5XX

就会把收到的数据原封不动地发送到数据中心服务器主机。当数据中心下发的命令或数据通过通道传输到

CM550-5XX

后，

CM550-5XX

通过串口送到采集终端，从而实现了数据双向透明传输。

2.3

系统实现功能

2.3.1

监测数据接收子系统

1.

自动启动

(

在停电后

/

系统重启后自动启动

,

不用人为操作。

2.

数据过滤

(

本系统从安全考虑，仅接收经系统认证后的数据

)

。

3.

使用于各种数据类型输出的现场检测仪表

(

开关量、模拟量、数值等

)

。

4.

将接收到的监测数据保存到后台数据库。

5.

现场反控

(

通过修改监测采集方案来启动现场设备

(

包括对自动采样器的操作等

)

。

6.

查看各监测站连接状态

2.3.2

数据分析统计子系统

数据分析统计子系统是监测系统中的核心部分

.

是用户直接操作和感受到的部分，采用

C/S

模式在监测部门内部供工作人员直接操作使用。具有安全、快捷方便的特点、系统即具有综合性、集成性的特点、又有各模块独立操作的有点。

其功能包括如下

:

1.

现场实时监测原始数据的查询、偏离修正、监测数据有效性审核、预报数据录入

2.

监测数据历史记录的维护。

3. GIS

电子地图实时显示水体污染变化趋势

4.

结合历史数据生成水体污染指数曲线图

5.

监测数据异常分析、软件报警、实时通过短信通知报警信息

6.

各种数据汇总报表、统计报表、上报表格，包括特殊格式报表

7.

默认、自定义监测采集方案维护

8.

现场自动采样器操作

9.

现场样本试验数据录入、与自动监测数据对比、偏离报告

10.

现场维护记录

11.

监测站点、监测项目等基础信息自由配置、兼容性好

12.

人员权限分配

13.

数据备份

14. WEB

用户认证、权限分配、及其

web

访问统计情况等

三、项目架构实施

3.1

传输模块与污水处理采集终端连接

在工业领域设备一般都采用以太口或串口传输数据，无线通信模块

CM550-5XX

同时支持

232/485

通信方式，因此可以直接和污水处理数据采集终端进行连接通信，如下图：

3.2.1

专线接入

中心采用

APN

专线， 所有点都采用内网固定

IP

客户中心通过一条

2M APN

专线接入移动公司

GPRS

网络，双方互联路由器之间采用私有固定

IP

地址进行广域连接，在

GGSN

与移动公司互联路由器之间采用

GRE

隧道。为客户分配专用的

APN

，普通用户不得申请该

APN

。用于

GPRS

专网的

SIM

卡才能进入专网

APN

，防止其他非法用户的进入。

目前才茂提供三种方式的中心接口：

1.

首先是对于组态软件，目前很多组态软件厂家已经集成了我们的驱动了，可以直接配置使用；

2.

对于后台中心软件只读串口数据的情况，提供一个虚拟串口软（

TCP2COM

），利用虚拟串口软件可以将以太网数据转化为串口数据，从而实现利用无线公网传输数据且又对现有系统不做修改的

结合。

3.

在客户想要开发自己的数据中心是，此时我公司会提供一个动态链接库，利用动态链接库客户可以很轻松的与传输通道进行对接，同时会提供一个的数据中心

DEMO

软件，不仅开放源码还全程协助客户进行自己数据中心软件和功能的开发。客户可能通过动态链接库快速开发一个灵活的，稳定的，功能齐全的终端管理和数据交互的中心软件。