基于GPRS的污水處理運營遠程監管系統的研究

史曉峰　趙耀紅

摘 要：系統基于GPRS移動通信系統、地理信息系統、計算機數據處理系統等集成開發，對污水處理量及理化參數數據進行自動監測和隨機監測，對監測設備非正常運轉情況以及對超標排放、污水偷排、設備閑置等情況實現自動報警，自動生成數據報表。提高污水處理遠程監管的實時性和傳輸速度，極大的降低運營成本。

關鍵詞：GPRS；污水處理；遠程監管系統

1 概述

我國每年有大量工業廢水和生活污水未經處理就排入水域。全國的多條河流受到污染，城市水域也遭到污染，甚至造成許多河段魚蝦絕跡。水污染之所以日趨嚴重并不斷向深層發展，一個重要的原因是監控技術手段不夠先進。我國目前也存在一些污水處理監測點和監管系統，但存在著數量少、搭建和維護費用高等缺點。很多污水處理監管系統仍采用有線連接方式，由于監測點分散，無法將其完全連接和互相通信，致使無法通過監控中心統一調度和管理?；贕PRS移動數據傳輸網絡的污水處理運營遠程監管系統能很好的解決上述問題，其特點為網絡覆蓋面廣、數據能夠高速并無線傳輸、建立成本低、維護費用少、實時性好等優點，擁有無法比擬的優勢。

2 系統設計

2.1 系統模塊

污水處理運營遠程監管系統包括下列功能（如圖1所示）。

（1）數據監控：管理員對管轄內的設備運行狀況進行遠程監控。（2）數據維護：對歷史數據進行增、刪、改等管理和維護操作。（3）報警查詢：對設備故障記錄和報警記錄進行查詢。（4）工藝流程：設置與查看設備工藝流程。（5）系統設置：系統管理員對管理員的權限管理，設備與管理員的對應分配。（6）報表分析：數據報表導出、分析與打印。（7）視頻監控：對不同設備進行實時視頻監控。（8）廠區上報：各廠區上傳監控數據。（9）政策公告：下發各種新政策。

2.2 GPRS

是在GSM基礎上建立的移動網絡系統，通過引入“分組數據單元”來提供無線數據業務，支持X.25協議和IP協議，能提供Internet網絡的全球性無線接入。主要由GPRS監控終端、GPRS網絡、Internet網、監管中心計算機組成。應用電路采集和處理后的數據通過串口發送到GPRS DTU，每個DTU需要一張SIM卡才能完成通信工作，每個SIM卡與系統內部的一個固定IP綁定，同時設置唯一的APN名。通過對其參數進行設定，如端口號、網絡連接、數據通信等，經過處理后的分組數據發送到基站，再經SGSN封裝和GGSN協議轉換后，發送到Internet網絡，最終數據傳送至監管中心的采用公網固定IP地址的計算機。計算機中運行監管軟件實現數據收發、顯示、存儲、查詢和輸出。監管中心的信息也可通過此通信鏈路下發至GPRS DTU和應用電路?；贕PRS的污水處理運營遠程監管系統方案如圖2所示。

2.3 數據存儲

數據存儲是污水處理運營遠程監管系統的核心部分。本監管系統的數據庫使用關系數據庫SQL Server。在監控中心設置專門的數據庫服務器，負責存儲和管理來自各個監測點的上傳數據，同時用來存儲用戶信息和各種參數設置信息。當監測點數據通過無線網絡和Internet上傳到監控中心時，首先存入內存數據庫，這樣可以提高其存取速度。當確定數據處理完畢、近期不再使用的前提下，將其移入關系數據庫以備長期存儲，供查詢使用。數據在傳輸和存儲的過程中，本系統注重考慮數據安全問題。在設置專門數據庫服務器的同時，定期進行數據庫的自動備份。同時，通過用戶身份認證和登錄用戶權限控制的方式防止使用者對數據進行惡意刪除和修改，保證數據安全。

3 結束語

基于GPRS的污水處理運營監控系統能很好的彌補當前各種監控系統的實時性差、監測點零散、運營成本高等缺陷。該系統能夠很好的實現數據監控與查看、信息采集與上報、指令下發與各種統計、分析功能。任何用戶只要通過身份驗證即可在系統內的任何計算機進行實時運行視頻和數據的查看。在今后的研究和實現過程中，本系統可進一步與物聯網和云計算平臺相結合，進而能夠更快速和低成本處理更多、更復雜的大數據，為全國污水處理統一監控打下良好基礎。

參考文獻

[1]孫鑫，余安萍.VC++深入講解[M].北京：電子工業出版社，2006.

[2]雷寧蓉，劉佐民.基于Web的工程試驗遠程監控系統的開發[J].武漢理工大學學報，2005，27（6）：28-31.

[3]Kofler，楊曉云，王建橋，等.MySQL5 權威指南[M].北京：人民郵電出版社，2006.

作者簡介：史曉峰（1976，5-），畢業學校：東北師范大學，碩士，研究方向：數據通信，工作單位：長春工程學院。