環(huán)境監(jiān)測(cè)在人類防治環(huán)境污染,解決現(xiàn)存的或潛在的環(huán)境問(wèn)題,改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,協(xié)調(diào)人類和環(huán)境的關(guān)系,最終實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展的活動(dòng)中起著舉足輕重的作用。

由于人力和物力的限制,某些時(shí)候難以保證所測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性,而且污染源和污染程度經(jīng)常受氣象、風(fēng)向以及其他季節(jié)性變化的影響,是隨時(shí)變化的,傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)方法已不再實(shí)用，甚至某些時(shí)候是無(wú)能為力。為了精確地、全面地掌握污染現(xiàn)狀，盡早發(fā)現(xiàn)環(huán)境的異常變化，迅速作出污染預(yù)報(bào)，及時(shí)追蹤污染源等,建立污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是相當(dāng)必要的。而在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信平臺(tái)的選擇是必須考慮的一大問(wèn)題。

1污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)

污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心，準(zhǔn)確、快速地獲取數(shù)據(jù)是污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),這就要求污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信應(yīng)具有實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)通信平臺(tái)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，必須具有自動(dòng)保存和備份功能,獲得的數(shù)據(jù)可以以圖標(biāo)、表格及圖形等豐富多樣的形式實(shí)時(shí)展現(xiàn)各排污口儀器運(yùn)行狀況、污染物的濃度、流量以及設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)與動(dòng)態(tài)。通過(guò)獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以從多種角度和層面來(lái)統(tǒng)計(jì)分析排污狀況。同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸獲取的數(shù)據(jù)續(xù)有安全性高的特點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)真實(shí)性和機(jī)密性,可防止人為篡改。

2通信平臺(tái)的種類

目前,在線污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所采用的通信平臺(tái)，大概主要有有線公眾電話網(wǎng)、無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)、有線專用網(wǎng)、無(wú)線專用網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)以及衛(wèi)星和微波中繼站等。

3通信平臺(tái)的比較

3.1有線公眾電話網(wǎng)

有線公眾電話網(wǎng)是一種最一般和普通的電話網(wǎng)絡(luò)，也是最早出現(xiàn)和采用的通信平臺(tái)方式,在中國(guó)主要有PSTN，ISDN，DDN等的各種類,主要提供從語(yǔ)音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉嗝襟w傳輸?shù)亩喾N服務(wù)。使用費(fèi)用在公眾電話網(wǎng)中是最便宜的，并且無(wú)需投入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用,可直接使用，通信速度可根據(jù)所選用的不同網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提供從4K～64K的不同服務(wù)。而且電話線覆蓋面廣。該種通信平臺(tái)適用于數(shù)據(jù)傳輸量較小、實(shí)時(shí)性要求不太高的污染源監(jiān)測(cè)或單個(gè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸。該種通信平臺(tái)受地域通訊信號(hào)的干擾較小，只要有電話線的地方就可使用。

缺點(diǎn):①在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量較大時(shí)，對(duì)所有數(shù)據(jù)輪巡一遍所要花費(fèi)的時(shí)間及人力是相當(dāng)大的,實(shí)時(shí)性差，不適應(yīng)實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)使用；②電話線路的通信質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的可靠性，而電話線路的質(zhì)量是由電信部門決定的，一旦出現(xiàn)故障,解決時(shí)間由電信部門決定；③通信中信號(hào)方式交換復(fù)雜，故障率高；④安全可靠性低。

3.2無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)

無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)是繼有線公眾電話網(wǎng)之后的新的通訊平臺(tái)方式。目前,主要有GSM，GPRS，CDMA等種類，提供的通信速度低于有線公眾電話網(wǎng)，同時(shí)也提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但是通信費(fèi)用高于有線公眾電話網(wǎng)。該方式適用于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)批量較大的污染源監(jiān)測(cè)。

(1)GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸方式

GSM網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性高于電話傳輸網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋全國(guó)各地，利用短信的方式傳輸在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，是國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的傳輸方式。但面臨以下問(wèn)題：

①傳輸設(shè)備采用GSM傳輸模塊，其造價(jià)高于電話線傳輸Modern；②月租費(fèi)和信息使用費(fèi)較高，受公共無(wú)線網(wǎng)功能的限制，實(shí)時(shí)性方面可能會(huì)有延時(shí)。

(2)GPRS方式

GPRS是中國(guó)移動(dòng)目前推出的一種分組交換的數(shù)據(jù)承載和傳輸方式。所謂分組交換就是將數(shù)據(jù)分裝成許多獨(dú)立的封包，在將這些封包一個(gè)一個(gè)傳送出去，采用分封交換的好處是只有在有資料需要傳送時(shí)才會(huì)占領(lǐng)頻寬，而且可以以傳輸?shù)馁Y料量計(jì)價(jià)，這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是比較合理的計(jì)費(fèi)方式。GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度最快可以達(dá)到115k，完全可以滿足在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸要求。由于只有在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才進(jìn)行計(jì)費(fèi)，該方式適用于監(jiān)測(cè)頻率不太高、污染物排放相對(duì)穩(wěn)定的污染源監(jiān)測(cè)。

由于GPRS采用于GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無(wú)線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、跳頻規(guī)則以及相同的TDMA幀結(jié)構(gòu)，因此在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建GPRS系統(tǒng)時(shí)，GSM系統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動(dòng)，只需要軟件升級(jí)即可。

GPRS具有高實(shí)時(shí)性，可以保持永遠(yuǎn)在線,不存在掉線問(wèn)題。其設(shè)備成本比無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸成本低。GPRS具有高安全性，防止人為修改、破壞數(shù)據(jù)。

缺點(diǎn)：使用費(fèi)用較GSM高，開通服務(wù)的地區(qū)也比GSM少。

3.3有線專用網(wǎng)有線專用網(wǎng)

適用于發(fā)達(dá)地區(qū)，國(guó)內(nèi)目前使用不廣泛，該方式可采用普通電話線到高速光纖的各種傳輸媒體，可提供幾k至幾百M(fèi)的傳輸速度,但是建網(wǎng)時(shí)的一次投資費(fèi)用高，而且由于自己架線在法律上也存在問(wèn)題。不過(guò)建成后通信費(fèi)用可節(jié)省很多。

該通訊平臺(tái)適用于污染源較為集中，而且存在時(shí)間較長(zhǎng)的情況。也可以向有線公眾電話公司租用專用線路，不過(guò)每月須向電話公司支付定額租金，費(fèi)用也不小。

3.4無(wú)線專用網(wǎng)

無(wú)線專用網(wǎng)較有線專用網(wǎng)要求高,無(wú)線傳輸具有高可靠性、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用低、系統(tǒng)自動(dòng)維護(hù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。對(duì)企業(yè)每個(gè)端站的數(shù)據(jù)采集速度小于5s，每10min可對(duì)全部企業(yè)進(jìn)行一遍輪巡,做到高速在線采集。采用超強(qiáng)糾錯(cuò)技術(shù)、誤碼率極低,數(shù)據(jù)可靠、快速,不受外部因素的制約保密性好。系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,可快速判斷故障點(diǎn)并迅速排除。

無(wú)線專用網(wǎng)須自己架設(shè)通信站，初裝費(fèi)用高。該系統(tǒng)特別適合平原地區(qū)污染源監(jiān)測(cè)項(xiàng)目較多的情況，對(duì)于多山而且存在大量各種無(wú)線信號(hào)的地區(qū)，系統(tǒng)可靠性會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。

3.5互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)也是目前較為普遍的通訊方式，該方式實(shí)時(shí)性強(qiáng),系統(tǒng)可保持24h在線,運(yùn)行費(fèi)用較低。從各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，再由互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商將數(shù)據(jù)傳入監(jiān)測(cè)中心,可處理多點(diǎn)并發(fā)的通信。該方式通訊數(shù)據(jù)量幾乎不受限制，適用于污染源數(shù)目較多或排污口較多的地區(qū)，但通訊速度取決于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。

缺點(diǎn)：①數(shù)據(jù)在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上傳輸會(huì)帶來(lái)通信安全性方面的問(wèn)題；②IP傳輸設(shè)備造價(jià)昂貴，而且污染源排放地區(qū)多偏僻，難于普及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3.6有線電視網(wǎng)

有線電視網(wǎng)在國(guó)內(nèi)目前使用較少，有線電視網(wǎng)分屬于各個(gè)不同的運(yùn)營(yíng)單位,各個(gè)不同的單位之間有效地?cái)?shù)據(jù)傳輸和交換還存在相當(dāng)多的問(wèn)題。

3.7衛(wèi)星和微波中繼站

隨著科學(xué)的發(fā)展，污染源的種類和數(shù)量不斷增加，以及環(huán)境監(jiān)管力度的加大，對(duì)于污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量和實(shí)時(shí)性要求不斷提高。目前該系統(tǒng)主要用于大型骨干通信網(wǎng)絡(luò)和各種特殊用途，通信費(fèi)用很高,基本上可以不考慮。但衛(wèi)星和微波中繼站必將成為污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞街弧?/p>

綜上所述，所有數(shù)據(jù)通訊平臺(tái)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，環(huán)境保護(hù)行政主管部門可以及時(shí)準(zhǔn)確地掌握各企業(yè)實(shí)際運(yùn)行情況和污染物排放動(dòng)態(tài)，及時(shí)地關(guān)注和處理可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生地事件，加強(qiáng)了對(duì)企業(yè)的監(jiān)督能力。

4結(jié)論

污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各種通信平臺(tái)有利有弊。綜合各種通信平臺(tái)的分析,本著高性能、低成本的經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)思想,只要選擇合理的通信平臺(tái),就會(huì)使污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，可以極大地節(jié)省人力、物力和財(cái)力，提高工作效率。同時(shí)提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)理工作提供了詳實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。通過(guò)安裝污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),環(huán)境保護(hù)行政主管部門可以及時(shí)準(zhǔn)確地掌握各企業(yè)實(shí)際運(yùn)行情況和污染物排放動(dòng)態(tài)，及時(shí)地關(guān)注和處理可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生地事件，加強(qiáng)了對(duì)企業(yè)的監(jiān)督能力。