一：項目背景

隨著社會環(huán)保意識的提高，人們對生活環(huán)境健康越來越關(guān)注，對生活的空氣質(zhì)量越來越關(guān)心，對環(huán)境信息提供的要求越來越高?？諝赓|(zhì)量有沒有開始惡化，哪些地方在惡化，惡化程度如何，發(fā)展趨勢如何，專家關(guān)心它，人民關(guān)心它，政府更關(guān)心它。我國目前大部分地區(qū)依然采用人工采樣和實(shí)驗(yàn)室分析為主的大氣監(jiān)測手段，這種方式不能及時、準(zhǔn)確地監(jiān)測到污染物的實(shí)時排放情況，使得環(huán)境管理人員很難在短時間內(nèi)摸清所有污染區(qū)的實(shí)際情況，對各種突發(fā)性污染源及污染現(xiàn)場，也不能做到即時準(zhǔn)確的監(jiān)測和處理。 

二：系統(tǒng)拓?fù)鋱D

 三：系統(tǒng)組成：

本方案采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測空氣質(zhì)量,在城市內(nèi)選擇一些監(jiān)測點(diǎn),放置傳感器節(jié)點(diǎn)，并通過4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時的傳輸數(shù)據(jù),終端工作人員可以通過監(jiān)控中心對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行管理和配置、發(fā)布監(jiān)測任務(wù)或是收集回傳數(shù)據(jù)。

由前端部分來完成對衛(wèi)生監(jiān)測因子的含量的監(jiān)測與匯總、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)裙ぷ?，監(jiān)測因子包括一氧化碳、二氧化碳、溫度、濕度等，這些監(jiān)測因子由前端獨(dú)立監(jiān)測儀器使用不同的方法進(jìn)行測量獲得一個非常準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，此結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后經(jīng)由4G數(shù)據(jù)采集傳輸終端向在線監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺傳輸數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲、處理、統(tǒng)計分析并提供實(shí)時數(shù)據(jù)查詢等任務(wù)．

１. 數(shù)據(jù)傳輸層（數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)）

采用運(yùn)營商2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)傳輸媒介，設(shè)備采用通則DTU,系統(tǒng)無需布線構(gòu)建簡單、快捷、穩(wěn)定；2G/3G/4G無線組網(wǎng)模式具有：數(shù)據(jù)傳輸速率高、信號覆蓋范圍廣、實(shí)時性強(qiáng)、安全性高、運(yùn)行成本低、維護(hù)成本低等特點(diǎn)。

２. 數(shù)據(jù)采集層（前端硬件設(shè)備）

遠(yuǎn)程測控成套設(shè)備：測控終端；傳感計量設(shè)備：溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、一氧化碳傳感器、PM2.5傳感器、PM10傳感器等。

３. 數(shù)據(jù)管理層（監(jiān)控中心）

硬件主要包括：工作站電腦、服務(wù)器（電信、移動或聯(lián)通固定IP專線）；軟件主要包括：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)中心軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、城市公共場所空氣質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺（采用B/S結(jié)構(gòu)，可以支持在廣域網(wǎng)進(jìn)行瀏覽查看）、防火墻等。 

 四：方案技術(shù)優(yōu)勢

１.  數(shù)據(jù)完整

環(huán)境在線監(jiān)測子站分析儀器全天運(yùn)行得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)量較大,同時相關(guān)技術(shù)規(guī)范也要求每日氣態(tài)污染物不少于18個有效小時平均值,保證數(shù)據(jù)完整性非常重,不能丟失數(shù)據(jù)；由于2G/3G/4G通訊系統(tǒng)采用"包交換"方式傳輸數(shù)據(jù),將傳輸數(shù)據(jù)封裝成許多獨(dú)立的封包，封包大小可以設(shè)定,再依次將這些封包一一傳送出去,有效避免監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸中丟失的問題。

２. 性能穩(wěn)定

環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,不能有數(shù)據(jù)傳輸延誤和斷傳現(xiàn)象，無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)激活后，永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問題，同時由于4G/EDGE的傳輸速率基本可以保障，極少會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸延誤現(xiàn)象；

３. 廣泛的應(yīng)用

無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以無縫地與網(wǎng)絡(luò)連接，從而保證環(huán)境監(jiān)測人員不受時間和地點(diǎn)的限制。將監(jiān)測控制中心系統(tǒng)裝在筆記本電腦上,可以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境監(jiān)測子站數(shù)據(jù)的移動接受和處理；

4. 安全性強(qiáng)

環(huán)境在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的使用和發(fā)布有嚴(yán)格的規(guī)定,在線監(jiān)測數(shù)的安全是數(shù)據(jù)傳輸中必須重視的問題，無線通訊系統(tǒng)在使用前,需要預(yù)先設(shè)定IP地址,使用時會向預(yù)先設(shè)定IP地址發(fā)送數(shù)據(jù),可以避免他人的惡意獲??；

5.實(shí)用性：

城市公共場所地理位置分散，因此采用覆蓋廣泛的2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)高信號捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

6.實(shí)時性：

采用新的通信和軟硬件技術(shù)，建立了清晰和合理的系統(tǒng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多線程的遠(yuǎn)程并發(fā)通信，在幾秒時間內(nèi)，可以讓成百上千臺的測控終端實(shí)時傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)故障信息的及時報警。

7.可擴(kuò)充性：

系統(tǒng)預(yù)留接口，可以進(jìn)行系統(tǒng)或軟硬件模塊的無限擴(kuò)展，便于長期的升級和維護(hù)，延長系統(tǒng)的壽命，通過更新部件，能讓系統(tǒng)一直存在下去，而不至于整個系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。

8.易維護(hù)性：

系統(tǒng)可對測控終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程測控終端升級等；

五：產(chǎn)品功能

 (1) 設(shè)備斷網(wǎng)后自動聯(lián)網(wǎng)*；

 (2) 穩(wěn)定性：7x24小時

 (3) 嵌入式處理器，支持高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)；

 (4) 支持中國通則M2M設(shè)備云管理平臺，可進(jìn)行遠(yuǎn)程管理軟；

 (5) 內(nèi)嵌完備的PPP，TCP/IP協(xié)議棧；

 (6) 協(xié)議擴(kuò)展功能；

 (７) 應(yīng)用層心跳機(jī)制，保持應(yīng)用層穩(wěn)定連接，適時檢測連接狀況；

 (８) 可遠(yuǎn)程升級固件程序；

 (９) 硬件多重看門狗機(jī)制；

 (1０)支持本地數(shù)據(jù)激活

 (1１) 設(shè)備上電聯(lián)網(wǎng)*；

 (1２) 多種工作模式選擇(透明和非透明)。