水质远程在线监测管理系统研究

1  系统构成及研究现状
    1．1  系统构成
    水质远程在线监测网络的构成,主要包括水质参数的在线采集、监测数据的网络传输、对污染源及企业排污口的远程实时监控3部分。其实现过程是：利用在线检测仪表对水体监测数据进行自动化采集，由各水质检测站提供接口模块动态收集的监测资料，并发送到各分控中心的上位机处理系统，进行数据的在线分析，确保存人资料的有效性、完整性和可靠性。
    1.2  研究现状
    国内现有的水质监测系统主要是运用全球通业务GSM或短消息服务.SMS系统进行数据采集和信息传递，GSM一般的传输速率为9600 b/s，且为双向收费，SMS虽然单向收费，但实时性差，可能丢包。这都导致数据量信息传递的实时性、安全性差和传递费用昂贵。

    2构建新型水质远程在线监测系统
    2．1  关键技术
    ①  虚拟仪器技术虚拟仪表技术通过人工神经元网络等控制技术，建立了虚拟环境中的水质参数监测系统，随着对真实环境中水质样本数据的不断采集、更新、丰富、完善，实现了在外界环境条件变化的情况下，具有自修正功能的水资源信息的在线监测，有效解决了传统方法无法实现的在线连续测量某些参数的问题。
    ②  GPRS技术
    GPRS足通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。
    ③  单芯片以太网接人技术
    由于以太网（Ethernet）数据传输成本低，现已成为高效、快速、廉价传递数据信息的重要手段。
    ④  电力载波通讯技术
    实现远程数据的自动抄表主要依靠的通讯技术包括有线通讯和电力载波通讯。
    2.2  新型水质远程在线监测系统
    基于上述多种信息获取技术而成功构建的水质远程在线监测系统的结构如图所示。

    该系统具有以下几方面的优点：① 将GPRS、单芯片以太网接人和无线电力载波通讯等zui新的信息获取技术应用于水质监测。② 利用GPRS具有的多方面优点，弥补GSM、SMS水质监测网络的不足，实现实时、安全和经济的数据采集和信息传递。③ 单芯片以太网络技术完全依靠CPU的快速性和软件的可靠性来保障TCP/IP、UDP等网络协议的实现。④ 提出的水质监测系统开放式通讯协议促进了数据接口的标准化。⑤ 通过网络数据库实现水质管理的自动化、信息化、网络化。

    3结语
    ①  针对水质监测系统具有的污染点分散，水质数据需频繁地小数据量传递、大量历史数据的追查和回传的特点，将单芯片以太网接人、电力线载波通讯等多种信息获取技术应用于水体参数的在线监测，新构建的水质监测管理系统具有真正在线连续监测水质、流量功能和成本低、无污染、免维护、适用
范围广等特点。
    ②  利用现代多种信息获取技术进行环境数据采集、传送、收集和分析，设计了嵌入式、开放性及互换性好、资源复用性强的水质监管网络，实现了对水质信息的遥控、遥测、遥信，为环境工程学科建设提供了新的技术支撑，对控制水资源污染、优化水资源管理有着重要的理论和现实意义。