环境监测部门作为国家环境保护系统的技术部门，是环境管理工作的重要基础。随着市民环境意识的增强，越来越多的人开始关心所处环境质量的好坏，要求环境保护工作透明化；上级主管部门也需要数量大、种类多、更新快的信息。所有这一切，给环境监测部门提出了一个应引起重视的问题：如何建立起实用性强、覆盖面广、灵活性好的环保数据採集系统，满足各方面对环境监测信息的需求。

在环保系统中，常常需要对众多的污染排放点进行实时监测，大部分监测数据需要实时传送到管理中心的后端伺服器进行处理。由于监测点分散，分布範围广，而且大多设定在环境较恶劣的地区，通过电话线传送数据往往事倍功半。通过GPRS无线网路进行数据传输，成为环保部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将採集到的污染数据和告警信息通过GPRS网路及时传送到环保监测部门，实现对排污单位或个人的及时管理，可以大大提高环保部门的工作效率。

目前，各污染源排放监测点安装污染源监测仪，对污染源进行监测。监测中心接收监测点传输的监测信息；并负责对监测信息进行分类、筛选和综合分析。

环保局作为系统的决策中心，对从监测中心站获得的监测信息进行分析、调研，及时作出管理决策，增加管理力度。

目前，省环保监测站与各採集点之间的数据通信主要採用手工抄录或PSTN电话线传输。採用电话线传输数据时，由于每次拨号都需要等待，速度慢，而且费用也较高。同时，由于各监控点分布範围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此需申请很多电话线，而且有些监控点有线线路难以到达。

GPRS具有速度快、使用费用低的特点，其传输速度可达171.2kb/s。与有线通讯方式相比，採用GPRS无线通信方式则显得非常灵活，它具有组网灵活、扩展容易、运行费用低投，维护简单、性价比高等优点。因此，可以採用GPRS无线传输方式解决污染源监测数据的实时传输问题。

中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连线。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建环保信息採集传输系统，实现环保信息採集点的无线数据传输具有可充分利用现有网路，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS系统作为环保信息採集传输系统的数据通信平台。

与短讯息服务比较，由于GPRS具有实时线上特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有监测点的各种数据。可很好的满足系统对数据採集和传输实时性的要求。

通过GPRS双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程线上升级。

由于採用GPRS公网平台，无需建设网路，只需安装好设备就可以，建设成本低；

构建环保信息採集传输系统要求数据通信覆盖範围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于环保信息採集点数量众多，分布在全省範围内，部分环保信息採集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。

由于目前GSM/GPRS网路已覆盖省内绝大部分地区，基本不存在盲区，可实现大範围的线上监控，满足环保信息採集传输系统对覆盖範围的要求。

环保中心站要和每一个环保信息採集点实现实时连线。由于环保信息採集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

每个环保信息採集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网路传送速率理论上可达171.2kbit/s，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。

採用包月计费方式，运营成本低。

由于GPRS通信是基于IP位址的数据分组通信网路，监测中心计算机主机配置固定的IP位址，各个数据採集点採用GPRS模组和该主机进行通信。

1、环保信息採集点：

现场监控点通过数据採集模组自动採集污染源信息，通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连，通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协定封装后传送到GSM网路。

2、监控中心：

伺服器申请配置固定IP位址，採用省移动通信公司提供的DDN专线，与GPRS网路相连。由于DDN专线可提供较高的频宽，当环保信息採集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

监控中心RADIUS伺服器接受到GPRS网路传来的数据后先进行AAA认证，后传送到监控中心计算机主机，通过系统软体对数据进行还原显示，并进行数据处理。

3、GPRS/GSM移动数据传输网路：

现场监控点採集的数据经GSM网路空中接口功能模组同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过中国移动的GPRS无线数据网路进行传输，最终传送到监控中心IP位址。

各监控点使用GPRS透明数据传输终端，通过移动GPRS网路与监控中心相连。各污染源数据採集点使用移动通信公司统一的STK卡，同时监控中心对各点进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。各信息採集点运行监控系统软体，支持24小时实时线上，实现信息採集点24小时传送採集的环保信息数据。

凡环保局授权的信息採集点均可以使用本系统：

1、环保信息採集点必须使用移动统一的STK卡，用户使用本卡只能用于与环保站数据通信功能。

2、终端设备使用梦网科技提供的GPRS移动数据通信终端。

3、用户登记：符合省级环保局的规定。

系统採用MRM6155 DTU无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网路，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标準RS232/RS485接口, 可直接与PC、单片机系统、RTU测控终端、PLC、GPS接收机、数据集中器等连线，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据採集和控制。

 高度集成GPRS和TCP/IP技术，可实现点对点，点对多点等灵活的无线组网方式

 内置嵌入式CPU完成複杂的网路协定，支持PPP、ICMP、TCP、UDP、DNS等协定，为用户数据提供透明传输通道

 性能稳定，保证野恶劣环境下长期可靠工作，内置看门狗电路

 支持永远线上模式，用户可设定心跳间隔时间和心跳包，保持设备长期线上

 在网路故障或中心关闭等情况下，DTU具有条件恢复后自动重连功能

 DTU能够工作在全透明传输方式下保证100%不丢失，除非网路故障

 DTU能够工作在全透明传输模式和用户指令模式，以给DTU傻瓜型和灵活性双重角色

 支持中心为固定IP方式或动态IP+动态域名解析方式

 提供RS232/RS485/RS422通讯接口，波特率可选择，从300bps到115200bps，开始位/停止位/奇偶校验可选，RTS/CTS流控可选

 支持近端和远程参数配置与访问

 支持远程唤醒

 内置FLASH存储器，能够长期保存用户配置的参数

 支持串口升级固件程式

 支持APN数据专网业务

 抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的套用场合

由于环保数据採集系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，网路安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬体和软体故障，系统也不能中断运行。

数据中心可通过公网使用VPN接入到移动GPRS网，採用VPN方式成本比较低，企业不用租用专线，还可以利旧使用原有的VPN设备，移动终端需要安装具有VPN二次虚拟拨号的功能的软体。通过VPN方式，客户端在连线套用伺服器前，要经过Radius伺服器的认证整个数据传送过程得到了加密保护，安全性比较高，可充分保障速度和网路服务质量。

另外，数据中心也可以採用APN接入方式，租用专线接入到移动公司的GGSN设备上，这种成本高，安全性高、稳定可靠。

对于安全性要求非常高的系统，可考虑在专用APN接入的基础上再加上VPN接入方式的混合接入方式，进一步提高系统的安全性。

1、VPN虚拟专网模式：企业内部网路中配置VPN伺服器，移动终端载入具有VPN二次虚拟拨号的功能的客户端软体。採用VPN安全技术，用户通过接入企业内部虚拟专网的方式与Internet进行隔离，可对整个数据传送过程进行加密保护，有效避免非法入侵。

2、用SIM卡的唯一性，对用户SIM卡手机号码进行鉴别授权，在网路侧对SIM卡号和APN进行绑定，划定用户可接入某系统的範围,只有属于指定行业的SIM卡手机号才能访问专用APN，移动终端与数据中心採用中国移动分配的专门的APN进行无线网路接入，普通手机的SIM卡号无法呼叫专门的APN。

3、对于特定用户，可通过数据中心分配特定的用户ID和密码，其他没有数据中心分配的用户ID和密码的用户将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。

4、数据加密：通过VPN对整个数据传送过程进行加密保护。

5、网路接入安全鉴定机制：採用防火墙软体，设定网路鑒权和安全防範功能，保障系统安全。

採用GPRS构建环保数据採集系统，不仅能很好地满足环保信息採集的需求，而且，做为网路运营商的移动通信公司也将因此获得业务稳定的集团用户，随着用户数量的增加，移动通信公司的营收也随之增加，调动了运营商的积极性，符合网路建设和网路套用同步发展的要求。