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1、沈阳理工大学 硕士学位论文 基于GPRS的实时在线环境监测研究与实现 姓名：杜建波 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用 指导教师：魏长军 20090301 沈阳理工大学硕士学位论文 摘 要 近年来，随着我国经济的迅速增长，工业污染物的排放也越来越多，自然生 态环境所承受的压力也越来越大，这已经引起了全社会的广泛关注。因此建立全 方位的环境监控网络成了监管部门乃至全社会的首要任务。 通常由于环境监测点位置分散、地理条件复杂、无人值守，因此人工抄取各 监测点的数据很不方便、且执行效率低。传统的有线方式收集各监测点的数据投 入大、布线麻烦、传输距离有限。因此，需要一种适宜环境监测特点的无线数据 传
2、输方式来解决监测点数据的采集问题。同时，环境监控工作具有很强的全局性， 经常需要调用不同环境监测区域的数据来做参考，但是现在没有一个好的环境数 据交互平台。另外，传统的通信方式都存在着需要投入庞大的建设、运营费用高 且难于维护和扩展的问题，而现在的 GPRS 网络正是一种数据传输速率高、覆盖 范围广、实时性强、传输稳定的通信网络。因此，将 GPRS 无线通信技术用于环 境监控是一种经济、可靠、理想的设计方案。 本文主要分两部分对基于 GPRS 环境监控系统进行研究。首先，数据采集系 统部分，这部分内容包括数据采集设备和采集器之间的数据通信的设计，数据采 集器和 GPRS 终端的通信的设计，GP
3、RS 终端的拨号设置。主要功能包括：使得现 场采集设备采集到的数据能够及时的经过数据采集器的分析处理并交给 GPRS 终 端，通过无线的数据传输方式把数据传送给中心数据服务器，并且能够根据中心 端的控制命令来调整数据的采集模式、设备参数和数据参数的设置等。其次，数 据管理系统部分，这部分的主要内容包括：建立一个数据交互的平台，使得不同 企业监测站的数据都能够汇总到主监测站，进行统一管理，能够对 GPRS 终端传 送过来的采集数据接收，并进行分析、处理，具体有：数据的汇总、归类、分析、 存储、发布等内容，另外还有对系统使用人员信息的管理、现场采集设备的管理 和一些辅助性的管理等，帮助系统管理员形
4、象、有效、准确的分析监测区域的环 境问题。 关键词：环境监测；无线数据传输；数据采集；实时监控 沈阳理工大学硕士学位论文 Abstract In recent years,with the rapid econimic growth of our country, the emissions of industrial pollution are more and more,so the pressure of the Natural Environment are more and more,this problem has already been more focused on by s
5、ociety. Therefore , establish a full-featured environment monitor system has become an important task of monitor department even all of the society. There are many characteristics of the area of environment monitoring,such as dispersed, complicated geographical conditions,nobody guard and so on.Now
6、many systems of monitoring get the data by manpower,that is waste time and inefficient,others systems of monitoring get the data through the wire communication,that has many bothers in collocating wire and cant translate remotely.So it is necessary to find a method to transfer data.At the same time,
7、the work of environment monitoring is often necessary transferring the data in different region.But now there is not an effectual flat for transferring the information between the regions of environment monitoring. Traditional communication have some weak points, such as:cost mostly in construction、
8、high operating costs、difficult to maintain and expand and so on. Now, the GPRS network is a kind of high-speed data transmission, covering a wide range,real-time online and stable ways of communication.Therefore, this system uses GPRS communication in the monitoring system it is a kind of economic,
9、reliable, ideal design plan. this paper will detail narrative from these part. This paper research the environment monitoring system based on GPRS from two parts: First,data collection part,this part inlcude the design of data transmission between data collection device and data collector, between d
10、ata collector and GPRS DTU, and GPRS DTU dial-up config. The main features include: this part will transmission the data what from data collection device to GPRS DTU after analytical and processing by the data collector, then transmission the data to the data center server by wireless means. 沈阳理工大学硕
11、士学位论文 adjust the data collection mode base on the control order which from the center-side, config the equipment parameters and data parameters and so on .Second,data management part,this part main includes establishing a transfer data platform ,in order to make data from different enterprisess moni
12、toring station to the main station for uniform management. Analysis and processing the data which from GPRS DTU,There are specific:summary, classify, analysis, storage, release, etc.In addition,there are some management about system administrators,data collection device and other auxiliary,these fun
13、ction will help the system administrator image、effective、accurate analysis the environmental problems in monitoring regions. Keywords: Environment Monitoring; Wireless Data Transmission; Data Acquisition; Real-time monitoring 沈阳理工大学 硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本 人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在
14、文中指出， 并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律结果由本人承担。 作者（签字）： 日 期 ： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文 的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论
15、文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日 期： 日 期： 第 1 章 绪 论 -1- 第 1 章 绪 论 1.1 环境监控的背景及意义 近几年，我国的经济取得了飞速的发展，同时由于我国粗放的经济形式也给 环境带来了严重的影响，这也是每一个工业化国家所面临的共同问题。目前，全 球环境问题已成为了人们非常关注的问题，要很好的解决目前经济发展和环境保 护的问题，必须建立一套健全的环境监控体系，方便管理者和决策者能够清楚的 了解工业化发展过程和环境保护之间的关系，从而制定出合理、有效的政策法规 来协调经济发展与环境保护之间的关系。 我国目前的大气类环境污染主要以燃煤型为主，由于
16、燃煤不充分和没有采取 有效的净化装置， 工业化过程中所排放的烟气中含有大量的烟尘、 SO2、 COX、 NOX 等，这些气体都会对环境造成破坏，其中 SO2是形成酸雨的主要原因, CO2是造成 全球气候变暖的主要原因，这些气体的排放都会对我们的生活造成影响，破坏我 们的生存环境甚至会威胁到我们的生命。因此，控制 SO2、COX等气体的排放是污 染减排的关键。在电力、化工、冶金、水泥等行业的燃煤型炉窑排污严重、工作 条件恶劣、数据采集困难,环保部门很难实时了解其排放情况12。因此，提高环境 监控手段成为了当前保护环境和促进社会经济健康发展的当务之急。 环境监测为保护环境提供了科学的参考数据，只有依靠科学的参考数据方能 做到先知先觉，也方能做到即时应对；只有环境监测水平不断提高，才能保证人 们的环境安全，保证人与自然的和谐与可持续发展。 随着信息技术的不断发展，采用现代化的环境监控手段成了解决目前环境监 测问题的主要手段，加大环境监测力度，提高环境监测的自动化、智能化和网络 化程度成为了目前研究的主要目标。 在本系统中，采用智能化
