一、項(xiàng)目背景
在城市污水治理中，城市污水處理設(shè)施建設(shè)已提到了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的突出位置，使城市污水處理設(shè)施建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。但目前全國各地對(duì)污染源和排污河渠的水質(zhì)監(jiān)測(cè)仍停留在手工監(jiān)測(cè)階段，難以反映企業(yè)及城市污水排放連續(xù)變化的情況。在水資源污染方面不斷加強(qiáng)治理，但因?yàn)榄h(huán)境保護(hù)意識(shí)的淡薄及利益的驅(qū)使等諸多因素，隨意偷排污水和非達(dá)標(biāo)排污，造成環(huán)境嚴(yán)重污染的情況時(shí)有發(fā)生，因此在監(jiān)測(cè)監(jiān)管方面提供一個(gè)有效、實(shí)用、先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)和解決方法，建立污水處理在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯得極為迫切，提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力，勢(shì)在必行。
二、系統(tǒng)方案優(yōu)勢(shì)
在污水治理監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，所涉及的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，很多必需無人值守設(shè)備或監(jiān)測(cè)點(diǎn)，受到地形、氣候、監(jiān)測(cè)范圍等因素影響，不適合用有線通信和無線數(shù)傳電臺(tái)等數(shù)據(jù)傳輸方式， 而且它們還具有移動(dòng)性差、成本高、擴(kuò)展性差、設(shè)備維護(hù)不方便等缺點(diǎn)，而移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，具有高速的數(shù)據(jù)傳輸和永遠(yuǎn)在線的特點(diǎn)，配合靈活的資費(fèi)方式，使GPRS通訊在污水處理監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用具有無可比擬的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
三、系統(tǒng)解決方案
（一）系統(tǒng)構(gòu)成
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本系統(tǒng)是由污水排放監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)中心站和管理中心組成的污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)廢水和城市污水的自動(dòng)采樣、流量的在線監(jiān)測(cè)和主要污染因子的在線監(jiān)測(cè)；實(shí)時(shí)掌握企業(yè)及城市污水排放情況及污染物排放總量，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸；由監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)水質(zhì)參數(shù)自動(dòng)采集、處理、保存和遠(yuǎn)程通訊傳輸，測(cè)中心站的計(jì)算機(jī)控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析；監(jiān)測(cè)信息傳至環(huán)保局，由環(huán)保局對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理。系統(tǒng)圖如下：
1、污水排放監(jiān)測(cè)點(diǎn)
污水處理監(jiān)測(cè)點(diǎn)利用各種傳感器或專用儀表，采集與污水處理有關(guān)的物理、化學(xué)參數(shù)。如污水處理設(shè)備運(yùn)行狀況，工業(yè)用水排放污水流量，污水PH值，污水的相對(duì)濁度等。各種數(shù)據(jù)從監(jiān)測(cè)儀的通信口傳送到Y(jié)N2200 GPRS DTU，由YN2200 GPRS DTU把數(shù)據(jù)打成TCP/IP 包，發(fā)送到Y(jié)N2200 GPRS DTU中設(shè)定的具有固定IP地址或者域名的監(jiān)控中心站數(shù)據(jù)中心服務(wù)器端口上。
2、監(jiān)測(cè)中心站
監(jiān)控中心站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和報(bào)表系統(tǒng)組成，主要完成的功能有數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)處理，報(bào)表統(tǒng)計(jì)分析等。
數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、報(bào)表系統(tǒng)作為主要的人機(jī)交互界面，收監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳輸來的信息和其他污染源的監(jiān)測(cè)信息；負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)測(cè)信息分類、篩選和綜合分析；完成對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、運(yùn)算、處理，能自動(dòng)生成各種報(bào)表；具有存儲(chǔ)、顯示、記錄、打印、統(tǒng)計(jì)等功能，而且還可以向監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)送有關(guān)查詢命令和控制信息。
各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的YN2200 GPRS DTU上電后自動(dòng)撥到GPRS網(wǎng)絡(luò)，和預(yù)先設(shè)定的IP地址或者域名建立TCP鏈路，這樣監(jiān)控中心和各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)間就實(shí)現(xiàn)了雙向傳輸數(shù)據(jù)。
3、產(chǎn)品特性
（1）YN2200 GPRS DTU
技術(shù)參數(shù)
所選模塊
華為 GTM900
外型尺寸
80x55x21mm
重量
200g
工作環(huán)境
模塊工作溫度
-25°C～60°C
元器件工作溫度
－40°C～85°C
濕度范圍
0－95%，非冷凝
儲(chǔ)存溫度
－40°C～85°C
電源
電壓范圍
DC5V～26V
標(biāo)準(zhǔn)電源
DC5V/1000mA
功耗
通信時(shí)平均電流100mA@+5VDC
空閑時(shí)35mA@+5VDC
接口
天線接口
50Ω/SMA陰頭
接收靈敏度
-104dbm
SIM卡
3V
用戶數(shù)據(jù)接口
RS-232/TTL(DB9)
波特率
300~115200bits/s
（2）YN4112 GRPS RTU
基本功能及特點(diǎn)：
◎ 配備多種接口資源，包括模擬信號(hào)采集、開關(guān)量輸入、輸出，脈沖信號(hào)輸入等；
◎ 支持一路RS232/RS485方式的用戶數(shù)據(jù)接口，可接入PLC等各種設(shè)備；
◎ 采集傳輸控制一體化，提高了系統(tǒng)可靠性，降低了成本；
◎ 采用工業(yè)級(jí)超低功耗高性能的嵌入式處理器；
◎ 用戶可以編程的量程轉(zhuǎn)換和報(bào)警上下限設(shè)定；
◎ 內(nèi)設(shè)工業(yè)時(shí)鐘，精確計(jì)時(shí)；
◎ 自動(dòng)定時(shí)上報(bào)和事件觸發(fā)上報(bào)功能；
◎ 內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，支持歷史數(shù)據(jù)檢索；
◎ 板載GSM/GPRS傳輸模塊，方便用戶選擇GSM、GPRS組網(wǎng)方式；
◎ 提供用戶設(shè)置軟件，開放式接口，方便與組太軟件及其它軟件連接；
◎ 工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠，堅(jiān)固耐用；
4、安全特性
以上方式是通過Internet(CMNET)實(shí)現(xiàn)的，這樣用戶的實(shí)現(xiàn)成本比較低。如需要高可靠性數(shù)據(jù)傳輸。中國移動(dòng)為這種應(yīng)用提供了直接接入GPRS網(wǎng)絡(luò)的方式。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過專線方式接入GPRS移動(dòng)基站，并獲得一個(gè)固定的IP地址。監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)無需路由到Internet網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)DTU也采用固定IP地址的SIM卡。采用這種方式組成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)性好、安全性高的特點(diǎn)，但接入費(fèi)用相對(duì)較高。
同時(shí)監(jiān)測(cè)中心和管理中心也進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)測(cè)信息傳至管理中心，由管理中心對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理。
四、結(jié)論
該系統(tǒng)和傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式相比，實(shí)現(xiàn)了水排放量及理化參數(shù)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)提取和隨機(jī)抽取、污水處理設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的自動(dòng)提取監(jiān)控和非正常情況下的報(bào)警、污水排放主要理化指標(biāo)超標(biāo)自動(dòng)報(bào)警、排污費(fèi)的自動(dòng)計(jì)費(fèi)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表自動(dòng)生成。同時(shí)該系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低，系統(tǒng)容易擴(kuò)展，留有數(shù)據(jù)接口，通過配置或改變不同的傳感器，系統(tǒng)也適用于大氣和噪音監(jiān)測(cè)，與有線MODEM、無線數(shù)傳電臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸相比，該系統(tǒng)在技術(shù)上更具先進(jìn)性。
從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益來說，過去對(duì)企業(yè)的惡意偷排和閑置排污設(shè)備運(yùn)行等不法行為難以察覺、難以監(jiān)管、近乎束手無策，這是個(gè)全國性的難題。本系統(tǒng)對(duì)污水偷排、污水主要理化指標(biāo)超標(biāo)排放、污水處理設(shè)備閑置，均能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)報(bào)警。系統(tǒng)造價(jià)不高，不需要太多的投資，企業(yè)完全能夠承受，便于大規(guī)模推廣。
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