环保在线监测监控GPRS通信方案

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。利用GPRS网络进行无线数据传输，成为环保部门选择的通信手段亮点之一。污染监测设备将采集到的污染数据和告警信息，通过GPRS网络，及时发送到环保监察部门，可以实现对排污单位或个人的及时管理，大大提高了工作效率，为环境保护提供了崭新方式。

某省环境保护局经多方考察和论证，计划建设基于中国移动GSM/GPRS传输网络为基础配合PSTN通讯方式的《环保在线监测监控信息管理系统》。该系统以某省环境保护局监控中心为核心，形成以连接22个州、市环保局监控终端、区（县、市）环保局监控终端及企业现场数据采集监控传输站为主构架四级一网的在线监测监控网络系统。

工程建设范围以省环境保护局监控中心为核心，包括省环境监理所、省环境监测中心站、省环境信息中心、省环保局污控处和各地州、市环保局监控终端。

其中数据通讯传输网络是本次建设的基础保障，它为系统提供及时可靠的基础数据信息；通讯方式选用GPRS/PSTN数据通讯方式。包括监控中心服务器和终端等硬件设备。

2、环保信息系统采用 GPRS 接入的优点

中国移动的GPRS网络完全可以取代过去的有线拨号、数传电台通信方式，同时在性能和价格方面均有质的飞跃，系统改造的费用低，GPRS的特点如下：

永远在线：解决了拨号繁忙和拨号时间较长的两大缺点，提高了效率。

通讯费用低：商场银行POS 交易的通信特点是具有突发性，但数据量小，对采用流量计费的GPRS非常有优势。以单笔POS刷卡为例，采用有线拨号方式最低费用为0.22元。而采用GPRS方式，费用降低为1～2分钱，降低了80%以上，非常具有优势。

业务地点可移动：摆脱了过去有线网络申请、维护等固定地点限制，可根据业务的实际需要申请及移动交易地点，特别适合新兴的社区银行及金融公交充值系统。

强有利的安全措施：GPRS网络采用GSM 的多种物理信道加密方式，同时在应用层，还提供中心专线接入、专用APN等安全措施，完全满足金融系统对安全的要求。

二、GPRS发展现状及技术分析

GPRS(General Packet Radio Service 通用分组无线业务)是在现有GSM 网络上发展出来的一种新的分组交换数据应用业务。GPRS 是全球移动通信网络技术向第三代移动通信(3G)演进的主流技术和重要里程碑，被称为2.5 代移动通信。与传统的GSM 电路拨号交换相比，GPRS 在资源利用效率、交换容量和性能上都有一个质的飞跃。GPRS 抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，有效地利用了信道资源，带宽最高可达171.2Kb/s。

目前中国移动的GPRS 覆盖范围在中心城市几乎达到了100%，在边远地区也达到了80%以上，实际应用带宽大约在20-40Kb/s，特别适合像金融交易、远程监测等行业各种中低速率的突发通信需求，完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。

GPRS 采用TCP/IP 协议，非常容易和现有INTERNET技术及应用平台整合，将使各种IP 技术与服务同移动通信技术相结合，为客户提供各种高速高质的移动数据通信业务。

图1:GPRS网络结构图

1、GPRS 网络特性

TCP./IP网络：GPRS网络完全采用TCP/IP协议进行通信，由于TCP/IP 协议的事实标准和广泛使用性，为各种设备的互联互通提供了极大的方便性。

分组交换：分组交换是将数据以存储转发的方式传送到目的端，可以使不同的数据传输“共用”传输带宽，非常适用于数据应用。

频谱效率：在GSM系统中的数据通信是采用独占信道的电路交换方式，在成本效率上缺乏可行性。而GPRS则可灵活运用将1～8无线时隙组合在一起，给多个用户提供高达171.2Kbps 的共享带宽，极大地提高了无线资源的利用率。

Internet识别：用户通过GPRS系统的网关GGSN 连接到互联网。目前任何一种在固定Internet 上的业务（如文件传输协议FTP、网页浏览、交谈、信函等）通过利用GPRS将同样能在移动网络上实现。

2、GPRS 数据传输的优点

移动通信：GPRS 无线通信打破了过去有线通信的固定位置限制，可根据业务需要随时增减数据传输点，极大地拓展了通信的领域。

费用低廉：GPRS 网络按照客户收发数据包的数据流量来收费，而不是采用过去的在线时间方式收费，极大地降低了通信使用费用。以金融交易和监测、监控数据传送为例，同样的一笔业务，其通信费用约为过去的1/5~1/8，具有较强的成本竞争能力和市场推广性。目前中国移动推出了包年900.00元不计流量的优惠政策。

永远在线：客户随时都与网络保持联系，即使没有数据传送时,客户仍然在网上与网络之间还保持一种连接。

快速登录：连接时间很快。GPRS 无线终端一开机，就已经与GPRS 网络建立了连接，每次登录网络，只需要一个激活过程，一般仅需1 到3 秒。

高速传输：由于GPRS 网络采取了先进的分组交换技术，数据传输最高理论值可达171.2kb/s。实际使用中一般能达到20～40 kb/s。

组网灵活：中国移动的GPRS 网络覆盖面广，可全国漫游而不增加额外费用，特别适合中小用户以低成本方式在短时间内组建自己的跨区域性数据网络。

信道保障：GPRS 通信链路由中国移动这样的专业运营商维护，在出现通信链路中断的情况下能得到及时抢修，免除通信链路维护的后顾之忧。

防雷击：GPRS 采用小功率短天线，不需要室外架设大天线，克服了有线传输设备和无线电台容易被雷击而损坏和中断通信的情况。

三、GPRS系列通信产品简介

GPRS 系列网络设备，实现了完整的PPP 协议及上层TCP/IP 协议，具有Router 功能，并使非IP系统通过简单的串口通信实现Internet 和Intranet 接入；基于Web方式配置简单、方便；与SMS配合，提高可靠性，降低成本。

图2:GPRS IP MODEM 内部功能示意图

GPRS IP路由器是一款集成了GPRS MODEM 传输功能和TCP/IP 网络、路由功能于一体的新型无线移动通信网络设备。广域网络采用GPRS，内部网络采用标准100BaseT 和串口（包括RS232、RS485 等）连接两种方式。根据不同的应用环境，物理上的这三个接口能够灵活运用，采用不同的连接方式，使该设备具备了三大功能：以太网→GPRS网络的路由功能；串口→GPRS 网络转换功能；串口→以太网网络转换功能。

1、中联视讯科技公司GPRS网络产品类型

(1)无线路由器