GPRS技术支持下城市环境监测系统的研究

【摘要】在城市环境保护中，为了能够有效解决城市环境监测中远程采集数据的传输以及对监测数据进行分析，提出采用ARM软件为核心设计的硬件电路，并通过采用GPRS网络连接和监控中心计算机的数据通信系统实现城市环境监测中心和监测终端之间的实时命令控制和数据传输，从而为城市环境监测提供良好的平台。

【关键词】GPRS；城市环境；监测系统；研究

中图分类号：X83文献标识码： A 文章编号：

随着社会的进步，工业技术的快速发展，环境问题已经成为的社会各界关注的热点问题，在对城市环境保护的过程中，往往对很多污染排放点进行实时的监测，并且由于城市环境监测点比较分散，地理条件复杂，人工进行执行各个环境监测点工作效率低，所以对于城市环境的监测系统涉及众多污染排放点，并且需要实时进行观察统计，随着城市发展水平的提升，监测需求与难度也越来越大，传统的有线数据传输技术已经不能满足现在的城市监测现状，因此，必须开发新的系统实现对城市环境的全面、实时监测[1]。GPRS技术作为一种成熟的无线通信技术在无线监测管理系统中拥有着广阔的应用前景，它在应用上的各种优点能够更好更全面的满足城市环境监测需求，本文针对GPRS支持下的城市环境监测系统进行研究。

一．GPRS系统在城市环境监测中的优势

作为一种成熟的无线通讯技术，GPRS能为城市环境监测提供透明的数据传输，直接使用网络传输接口通道；相对来说，GPRS技术能确保数据传输的及时性，不仅速度快，低于从前的监测效率，在稳度、准确度与精度上也更胜一筹，同时，网络优势带来的实时在线也是监测得以顺利实施的重要保障；在所需要耗费人力、物力及经费使用上，GPRS技术支持下的监测系统从长远方向来看，也更为低廉，可以说，GPRS技术是城市环境监测系统的不二选择[2]。

二．如何实现GPRS技术对城市环境监测系统的支持

1.系统结构与功能

城市环境监测系统一共有三部分组成，现场机系统、传输系统以及上位机系统三部分。这三个部分互相独立但是又联系密切，他们地位平等，对城市各个地方的环境监测反馈通过四通八达的网络技术实现信息的交汇。现场机系统主要是执行数据采集工作，所有监测分析仪输出的资料应能够换算为标态下污染物浓度，仪器均应具有良好的抗干扰能力，系统质量过硬，故障率低，且系统兼容性要满足现在及未来一定时期内环保监测系统的使用需求，并有利于全市的系统整合及管理平台的建立[3]。传输系统是所有信息得以被进行整合的关键通道，因此在网络通道设置上，要确保其畅通性与优质性。比如监控中心需要定时向现场机系统指令，检查其仪器参数及反馈信息，就需要良好的传输通道作为保障。上位机系统是环境监测系统的最主要组成部分，也是环境监测功能得以发挥的核心，它包括对所有数据的汇总、整理。命令以及对各种反馈信息的分析处理等。上机位功能实现的关键在于系统应用软件的编写，根据其职责，可以分为数据通信与数据库管理两个部分。总之，环境监测系统必须符合《环境空气质量监测规范（试行）》（国家环保总局公告 2007年第4号）和《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T 193-2005）的要求[4]，在实际运作中满足环境监测需求。系统构成见图1。

图1系统总体结构图

2.硬件实现

从监测需求和监测环境出发，所有监测硬件都至少要具备以下要求：①工作电源：AC220V(10％)，50HZ；②工作环境温度：0℃－40℃；③工作环境湿度：0％RH－80%RH；④工作方式：连续自动，在单机技术性能指标上，即使出现大范围供电障碍，各监测仪器设备也要具备停电来电自恢复功能，确保监测的及时性与连贯性。环境监测的现场机系统能满足自动连续进行正常、稳定环境空气监测要求；具有各项资料自动传输，远程自动和手动控制、诊断、现场手动控制及故障显示等基本功能，在有效污染信息的捕获率上应达到90%以上，并且能够结合对监测数据准确性产生影响的多个要素实现对仪器多参数的远程自动控制校准，具有校准性能检验功能。传输系统的所有系统通讯协议、接口、数据采集、存储、传输必须符合《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T 212-2005），具有点对点、无线（GPRS或CDMA）或有线（ADSL或光纤）等数据传输功能[5]。

3.软件设计

软件的编程设计主要集中于上机位系统，主要是协调各监测任务，命令，实施调度，因此可以从用模块化的软件设计方法，例如uC／OS―II嵌入式操作系统，在把握各任务之间关系与重要性的基础之上进行调度，一方面实现了采集与传输之间的串口通信，一方面实现了与数据中心的实时通信，完全可以满足协调、传输与数据库功能。软件平台在运行过程中，要加强各模块监控，及时发现、处理各类问题故障[6]。例如以VC++为基础进行开发，其采用Socket方式实现，能够为系统提供更强大的数据管理与处理功能，方便使用。在系统平成后，要进行测试实验，确保软件系统的合理、规范、高校运行。

三、总结

在城市环境监测系统中通过采用GPRS技术不仅能够有效解决多点和实时监控的问题，并且通过GPRS系统还能够实时将监测数据以及情况及时的反映到城市环境监测中型，进而能大大的提高工作效率，为城市环境的实时监测和保护提供新的方法。通过将此系统运用到环境监测工作中，并形成以大型企业、市区以及地方等为环境监测区域的环境监测网络，其环境监测数据上传及时，监测数据准确、极大的解决了以前的环境监测耗时耗力，工作效率低的问题，从而对城市环境的保护提供有效的监测系统，促进绿色城市的构建。

参考文献：

[1] 刘坚,陶正苏,陈德富,郭瑞鹏. 基于GPRS的环境监测系统的设计[J].自动化仪表,2009,30(2):105-106.

[2] 姜彬．建立环境监测预警体系处理环境监测所面临的问题[J]．价值工程，2011,30(3)：

[3] 秦宇飞,白焰,张菊军,李晓忠,钟艳辉.垃圾焚烧发电厂环境监测系统的设计与实现[J].热力发电,2010(10):450-452.