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采集系统，满足各方面对环境监测信息的需求。

　　在环保系统中，常常需要对众多的区域实时监测，监测系统中有很多电源开关状态需要对其进行监测控制以掌握其是开还是关，这两种状态。

　　大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置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GSM无线网络进行数据传输，成为环保部门选择的通信手段之一。监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过GSM网络及时发送到环保监测部门，实现对电源控制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。

　　一、 项目需求

　　根据要求对普通220伏电源开关状态是开还是关，就这两种状态进行辨认采集以短信的形式发送给监控中心。

　　以省环保为例

　　省环保数据采集系统是一个由各个电源状态监测点和监测中心组成的监测系统。该系统可对电源开关状态进行自动采样、对主要开关状态进行在线监测；掌握城市各个电源开关的情况，监测数据自动传输到省环保监测中心；由监测中心的计算机进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至省环保局，由省环保局对污染源进行监督管理。

　　GSM具有速度快、使用费用低的特点。与有线通讯方式相比，采用GPRS/GSM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，目前正考虑采用GSM无线传输方式解决开关状态监测数据的实时传输问题。

　　二、方案优点
　　
　　中国移动GSM系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GSM业务平台上构建环保信息采集传输系统，实现环保信息采集点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，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GSM系统作为环保信息采集传输系统的数据通信平台。

　　GSM无线环保电源开关状态监测系统具备如下特点：

　　1、实时性强：

　　短消息服，由于GSM具有实时在线特性，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采集和传输实时性的要求。

　　2、可对各监测点仪器设备进行远程控制：

　　通过GSM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，并可进行系统远程在线升级。

　　3、建设成本少低：

　　由于采用GSM公网平台，无需建设网络，只需安装好设备就可以，建设成本低；

　　4、监控范围广：

　　构建环保信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，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。由于环保信息采集点数量众多，分布在全省范围内，部分环保信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。

　　5、具有良好的可扩展性。由于目前GSM/GPRS网络已覆盖省内绝大部分地区，基本不存在盲区，可实现大范围的在线监控，满足环保信息采集传输系统对覆盖范围的要求。

　　6、系统的传输容量大：

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

　　7、数据传送速率高：

　　目前GPRS/GSM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。

　　8、通信费用低：

　　采用包月计费方式，运营成本低。

　　三、解决方案介绍

　　使用W100十分方便直接通过GSM网络把采集到的数据通过GSM网络发送到监控中心 。

　　系统组成

　　1环保电源开关状态监测系统采集点：

　　现场监控点通过数据采集模块自动采集电源开关状态信息，通过RS232/RS485接口与GSM透明数据传输终端相连，把数据发送到GSM网络。

　　2、监控中心：

　　监控中心有北京飞旗公司提供的软件对终端进行短信收发，可以对任意一个状态进行随意收发短信，随时掌握各个点的电源开关状态信息。省时省力，十分方便。

　　3、GPRS/GSM移动数据传输网络：

　　现场监控点采集的电源开关状态信息经GSM无线数据网络进行传输，最终传送到监控中心。

　　免去自己架设基站的费用，维护简单。 系统中心的设置灵活多变，不受地理限制。

　　数据信息保密可靠性高。 可以采用短消息、拨号方式进行数据传输。 数据采集器采用高科技磁电存储技术，10亿次读写次数，保证数据完整无缺。 用户可以采用灵活的数传方式来降低运行费用。具有四字节的密码，可使上位机免收广告、通知等数据干扰。

　　（一） 系统方案

　　各监控点使用飞旗科技的GPRS/GSM透明数据传输终端，通过移动GPRS/GSM网络与监控中心相连。各污染源数据采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。各信息采集点运行监控系统软件，支持24小时实时在线，实现信息采集点24小时传送采集的环保信息数据。

　　凡省环保局授权的信息采集点均可以使用本系统：

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

　　2、终端设备使用飞旗科技提供的GSM W100移动数据通信终端。

　　3、用户登记：符合省级环保局的规定。

　　（三）产品特性

　　系统采用飞旗的W100系列GSM无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GSM网络，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标准RS232接口可直接与计算机、RTU、PLC、GPS接收机、数码相机、数据终端等连接，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之间的数据采集和控制。
1、支持900／1800／1900MHz三频GSM/GPRS。
2、接口标准：RS232、RS485、TTL电平可选
3、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系统。
4、支持透明数据传输与协议转换 。
5、支持VPN安全功能。
6、安装灵活、使用方便、可靠。
7 可以直接发送短信息。

　　（四）安全措施

　　由于环保数据采集系统的特殊性，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，网络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，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。

　　1、 SIM卡： 每个GSM网数据传输装置需要一个SIM卡，用户可以根据情况购买移动或联通的SIM卡，但在一个抄表中心内使用同一种SIM卡

　　2、 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：通过我们公司的软件对整个数据传送过程进行加密保护。

　　5、网络接入安全鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和安全防范功能，保障系统安全。

　　四、结论

　　采用GSM构建环保数据采集系统，不仅能很好地满足环保信息采集的需求，而且，做为网络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，符合网络建设和网络应用同步发展的要求。