随着我国经济社会的发展，对污水处理的信息不断提出新要求，污水处理观测项目和内容不断增加，对观测手段和方法以及监测技术的研发和应用提出了越来越高的要求；现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅速发展，也促进了污水监测技术自动化的发展。

　　在污水监测系统中，常常需要对众多的污水检测点进行实时监测，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GPRS无线网络进行数据传输，成为污水部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过GPRS网络及时发送到污水监测部门，实现对排污单位或个人的及时管理，可以大大提高污水部门的工作效率。 

一、污水监测自动化技术的应用和发展 
1、 污水监测的范围与内容： 
污水监测是污水传感器技术与采集、存储、传输、处理技术的集成。 
监测范围：污水处理江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等污水参数。 
监测内容：流量、PH、BOD、COD、氨氮、总磷、挥发酚等等参数。 
2、 人工监测技术存在的问题： 
从污水传统的人工监测技术分析来看，主要存在以下问题： 
（1） 记录方式以模拟方式为主，就是数字方式记录的也很难方便的输入计算机处理； 
（2） 据处理基本靠人工处理判断，费时易错； 
（3） 污水信息的采集、传输、处理的实时性和准确性较差，无法适应现代污水的需求。 
因此，要用自动化技术促进污水监测自动化的发展。 
    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，采用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，建议采用GPRS无线传输方式解决污染源监测数据的实时传输问题。 

二、系统优点： 
    中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建污水信息采集传输系统，实现污水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GPRS系统作为污水信息采集传输系统的数据通信平台。 
GPRS无线污水监控系统具备如下特点：  
1、实时性强：  
GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个或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，并可进行系统远程在线升级。 
3、建设成本少低： 
由于采用GPRS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：  
构建污水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。由于污水信息采集点数量众多，分布在全省范围内，部分污水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，满足污水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： 
污水中心站要和每一个污水信息采集点实现实时连接。由于污水数据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： 
每个污水信息采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络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。 
8、通信费用低： 
采用包月计费方式，运营成本低。 

三、系统介绍： 
（一）系统结构  
1、污水信息采集点：每个监控点安装流量、PH、BOD、COD、氨氮、总磷、挥发酚等等多个在线式检测仪器实时在线检测污水的各个参数。数据采集器通过RS232/RS485/TTL等方式连接到所有的检测仪器上，实时采集检测仪器的数据。数据采集器接入通信公司的GPRS网络,把采集到的数据实时上传到一个有固定ip的数据服务器上。网络对污水信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制可以随时增减。可以满足山区、偏远地区和跨地区接入的需求。只需要有gsm手机信号即可。
2、污水数据处理中心：污水数据处理中心可采用ADSL、LAN等INTELNET公网连接，采用公网固定IP。中心设置一个专用的污水数据处理服务器，各个污水采集点的数据实时发送到这个服务器上的数据库中，由这个服务器上面的数据处理平台软件对数据进行解码和分析。 

3、GSM /GPRS移动数据传输网络： 
    现场监控点采集的数据经GSM/GPRS网络空中接口功能模块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无线数据网络进行传输，最终传送到监控中心服务器上。  

系统图示如下：


（二）系统方案：  
    各监控点使用数据传输终端，通过移动GPRS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小时传送采集的污水信息数据。 
凡客户授权的信息采集点均可以使用本系统：  
1、水位信息采集点必须使用移动统一的SIM卡，用户使用本卡只能用于与污水站数据通信功能。 
2、终端设备使用厦门宇能电力科技有限公司提供的GPRS移动数据通信终端。  
3、用户登记，符合省级污水局的规定。  
（三）产品特性： 
    污水信息采集传输系统采用GPRS传输方式。产品基于中国移动的GPRS网络，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS数据业务实现无线联网，产品支持各种行业应用，如实现信用卡实时认证、POS机的远程控制维护、远程业务点接入等。在污水信息采集传输系统方案中，CGC GPRS DTU可通过外置或嵌入方式与污水信息采集点设备连接。 1、支持900／1800／1900MHz三频GSM/GPRS。  
2、接口： RS232、RS485、TTL。  
3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率40Kbps。   
4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系统。  
5、透明数据传输：CGC-DTU内嵌TCP/IP协议，为用户的数据设备提供透明传输通道；  
6、自动拨号连接：CGC-DTU可配置上电自动拨号上网、连接网络，同时支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接；  
7、短信息备用数据通道：在GPRS网络无法连接时可启用短信作为备用数据传输通道；  
8、短信息远程维护功能；  
9、实时监测网络连接情况，掉线自动重拨功能；  
10、提供主副IP及动态域名解析；  
11、心跳报告时间间隔用户可设定；  
12、数据通信帧长度用户可设定；  
13、安装灵活、使用方便、可靠。  
（四）安全措施： 
    由于污水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。 
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。
数据加密：通过数据加密对整个数据传送过程进行加密保护。