基于GSM的污染源短信報警系統

摘 要:環境監測目前采用的有線網絡傳輸方式已經十分成熟，但由于有線傳輸方式只將監測到的數據傳輸保存，并不能運用有形的方式，如:聲光報警將超標數據及時表示出來，因此對污染源的監控往往都是在污染排放后查詢發現。采用GSM無線網絡技術，能將監測到的超標項目、超標數值、排放地點等系列信息第一時間發送到相關負責人手機上，從而能夠及時有效地遏制污染排放行為，提高執法的力度，為節能減排工作的開展提供有效的技術支持。

關鍵詞:GSM;節能減排新技術;短信報警;環保監測

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)05-200-03

SMS Alarm System of Pollution Source Based on GSM

SONG Rongrong

(Xiamen Environmental Monitoring Central Station，Xiamen，361004，China)

Abstract:The network transmission in environmental monitoring has been very mature，but this transmission only preserves the monitor data，can not use tangible methods，such as using sound and light alarm in time to show the exceeding data，so the monitor of pollution source are often found after the inquiry of data.GSM wireless network technology，which can monitor the exceeding item，exceeding value，emission location and send information to the phone of responsible person，consequently，which can promptly and effectively control pollution emission，improve the law enforcement，provide effective technical support to the work of energy-saving and ejection-decreasing.

Keywords:GSM;new technology of energy-saving and ejection-decreasing;SMS warning;environmental monitoring

0 引 言

可持續發展戰略要求社會、經濟與環境協調發展。中國加入WTO后，政府的重大決策必須與國際接軌。這就要求政府全面掌握環境質量現狀及變化趨勢，并作出科學預測，同時從經濟發展的角度跟蹤企業減污治污進程。然而當今環保部門普遍采用的是抽檢的辦法，這已不能滿足環境保護的要求。因此推進污染源自動監控[1]，提高環境監管能力是緩解當前企業偷排、偷放的迫切要求和必要選擇。針對這一現狀，本文提出了基于GSM的污染源短信報警系統，該系統能對污染源進行實時的監管，一旦出現企業排放超標的問題時，能夠第一時間將超標數據和超標的企業信息發送到相關責任人手上，從而大大提高環境執法的效能，從根本上實現了節能減排在技術上的先行。

1 基于GSM污染源短信報警系統的設備功能

以本站現已投入使用的美國HACH水質監測儀為例，詳細地分析污染源短信報警系統的設備工作原理與架構，如圖1所示。

圖1 污染源短信報警系統架構

1.1 水質分析儀

美國HACH公司專門為了現場測量的可靠性和耐用性而設計的水質監測儀，機型包括pH、電導、溫度、深度、氨氮等多個參數，通過使用性能優良的傳感器，能夠長期提供高的可靠的水質數據，適合于水質變化調查和定點監測應用。

1.2 GSM無線傳輸設備

GSM的短消息就是通過GSM網絡傳輸的有限長度的文本信息或ASCII碼[2]。它的實現簡單，具有通信成本低、頻譜利用率高、系統容量大、業務種類多、抗干擾能力強等優點。短消息利用信道傳輸，不用撥號建立連接，直接把要發的信息加上目的地址發送到短消息服務中心，由短消息服務中心再轉發給最終的信宿。

2 污染源短信報警系統設計

2.1 污染源短信報警系統的硬件設計

污染源短信報警系統的硬件是整個系統的核心部分。在水質監測系統中，使用HACH水質監測儀能夠有效地測定pH、電導、溫度、深度、氨氮等多個參數，并將監測的數值通過RS 232接口直接傳輸到數據采集設備中。數據采集設備通過有線通訊方式將實時監測到的數據上傳到現場監測子站進行現場存儲、分析、過濾。再從監測子站上傳至污染源自動監控管理平臺，同時通過GSM系統將超標數據發送到相關責任人手機上。圖2為污染源短信報警系統網絡拓撲圖。

圖2 污染源短信報警系統網絡拓撲圖

2.2 污染源短信報警系統軟件設計

如圖2所示的組網方式，監測到的數值先保存在現場監測子站[3]中，為了避免數據在上傳至中心站時出現數據缺失的問題，在現場監測子站中先將數據存儲在數據庫中，并對監測到的數據進行分析:

(1) 提取出超標數據，以及排放的時間，排放的地點等數據。

(2) 連續采集水樣，再對水樣進行分析。

(3) 若監測到的數據仍然超過上限，則將監測到的數值，以及相應排放的時間和排放地點等數據通過PC機的串口發送到GSM模塊上。

(4) 通過GSM模塊將數據發送到相關責任人手機上。

(5) 將監測到的數據上傳至環境監測中心站存儲。

2.3 GSM軟件設計

只要有GSM信號的地方就可以使用短消息通信，無須架設光纜、微波線路或者衛星地面站，比起使用光纜、微波或衛星通信，使用短消息模塊的費用相當低廉。使用同樣的投資可以建設更多的污染源監測點，提高對污染源的監管力度。

2.3.1 GSM Modem設置

(1) 打開串口設置COM

COM1，BaudRate=115200

GetPrivateProfileString(″SYSTEM″，″COM″，″COM1″，port，50，″./sms.ini″);

int nBaudRate = GetPrivateProfileInt(″SYSTEM″，″BaudRate″，115200，″./sms.ini″);

(2) 設置信息中心號碼

SMSC=13800592500

GetPrivateProfileString(″SYSTEM″，″SMSC″，″8613800592500″，strSmsc.GetBuffer(0)，50，″./sms.ini″);

(3) 初始化GSM

BOOL gsmInit()

{

char ans;// 應答串

//測試GSM-MODEM的存在性

WriteComm(″AT\\\\r″，3);

ReadComm(ans，5);

if (strstr(ans，″OK″) == NULL)

return FALSE;

// ECHO OFF

ans=0;

WriteComm(″ATE0\\\\r″，5);

ReadComm(ans，5);

// PDU模式

ans=0;

WriteComm(″AT+CMGF=0\\\\r″，10);

ReadComm(ans，5);

return TRUE;

}

2.3.2 發送短消息

若發現超標數據，自動提取超標信息，將發送所用的信息SMSC[4]中心號碼、目標號碼、有效時間和編碼后的短信內容按PDU格式[5]發送出去。短消息發送流程圖如圖3所示。

圖3 短消息發送流程圖

系統也可以采用手動方式，最終短信報警試驗模塊編譯如圖4所示。

圖4 最終短信報警試驗模塊編譯圖

3 結 語

在設計污染源短信報警系統中綜合考慮了監測的先進性、可行性、實用性和經濟性等因素，依托GSM無線網絡短消息技術，設計完成了無人值守的遠程監測數據報警系統，該系統能夠實現對現場采集到的數據進行存儲、分析，最終上傳到環境監測中心站，同時將超標數據及時發送到相關責任人手機上。系統可靠性高、應用范圍廣、適應性強，為節能減排工作的開展奠定了堅實的技術基礎。

參考文獻

[1]曹喆，秦保平，徐立敏.我國污染源在線監測的現狀及建議[J].中國環境監測，2002(2):1-3.

[2]于強.水質遠程監測數據采集系統設計[D].大連:大連理工大學，2007.

[3]張風，王曉利，谷嵩.河北省環境自動監測網絡支持系統的研究與應用[J].中國環境監測，2005(2):1-4.

[4]Derekenaris G，Garofalaki S J，Makris C.Integrating GIS，GPS and GSM Technologies for the Effeetive Management of Alnbulanees[J].Computers，Environment and Urban Systems，2001，2(10):102-105.

[5]郭鵬，孫瑋，韓璞.基于手機短消息(SMS)的遠程無線監控系統的研制[J].計算機測量與控制，2002，5(8):506-507.

[6]員天佑，謝閱.基于GSM的遠程住宅智能監控系統的設計與實現[J].微計算機信息，2006，22(13):95-96，53.

[7]袁佑新，黃曉研，陳繼偉，等.基于GSM的汽車防盜報警系統設計[J].中國水運，2007，5(3):142-143.

[8]倪建軍，范躍沮.利用SMS短消息業務實現GPS車輛監控[J].電子技術應用，2000，26(9):40-42.

[9]李誠元.智能化小區中的家庭安全管理系統[J].電子工程師，2000，26(7):33-36.

[10]李菊秀.數字無線通信模塊的應用[J].電子工程師，2000，26(8):17-18.