環(huán)境監(jiān)測在人類防治環(huán)境污染,解決現(xiàn)存的或潛在的環(huán)境問題,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,最終實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展的活動中起著舉足輕重的作用。

由于人力和物力的限制,某些時候難以保證所測數(shù)據(jù)的準確性和實時性,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,是隨時變化的,傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方法已不再實用，甚至某些時候是無能為力。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，及時追蹤污染源等,建立污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)是相當必要的。而在線監(jiān)測系統(tǒng)通信平臺的選擇是必須考慮的一大問題。

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

污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)是監(jiān)測系統(tǒng)的核心，準確、快速地獲取數(shù)據(jù)是污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ),這就要求污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信應(yīng)具有實時性和準確性的特點。數(shù)據(jù)通信平臺所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，必須具有自動保存和備份功能,獲得的數(shù)據(jù)可以以圖標、表格及圖形等豐富多樣的形式實時展現(xiàn)各排污口儀器運行狀況、污染物的濃度、流量以及設(shè)備的發(fā)展趨勢與動態(tài)。通過獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以從多種角度和層面來統(tǒng)計分析排污狀況。同時通過數(shù)據(jù)傳輸獲取的數(shù)據(jù)續(xù)有安全性高的特點，確保數(shù)據(jù)真實性和機密性,可防止人為篡改。

2通信平臺的種類

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

3通信平臺的比較

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)和采用的通信平臺方式,在中國主要有PSTN，ISDN，DDN等的各種類,主要提供從語音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉嗝襟w傳輸?shù)亩喾N服務(wù)。使用費用在公眾電話網(wǎng)中是最便宜的，并且無需投入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用,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，提供從4K～64K的不同服務(wù)。而且電話線覆蓋面廣。該種通信平臺適用于數(shù)據(jù)傳輸量較小、實時性要求不太高的污染源監(jiān)測或單個項目監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸。該種通信平臺受地域通訊信號的干擾較小，只要有電話線的地方就可使用。

缺點:①在線監(jiān)測點數(shù)量較大時，對所有數(shù)據(jù)輪巡一遍所要花費的時間及人力是相當大的,實時性差，不適應(yīng)實時性要求高的系統(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,解決時間由電信部門決定；③通信中信號方式交換復(fù)雜，故障率高；④安全可靠性低。

3.2無線移動通信網(wǎng)

無線移動通信網(wǎng)是繼有線公眾電話網(wǎng)之后的新的通訊平臺方式。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)，同時也提供語音、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但是通信費用高于有線公眾電話網(wǎng)。該方式適用于監(jiān)測數(shù)據(jù)批量較大的污染源監(jiān)測。

(1)GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸方式

GSM網(wǎng)絡(luò)的實時性高于電話傳輸網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋全國各地，利用短信的方式傳輸在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，是國內(nèi)較為先進的傳輸方式。但面臨以下問題：

①傳輸設(shè)備采用GSM傳輸模塊，其造價高于電話線傳輸Modern；②月租費和信息使用費較高，受公共無線網(wǎng)功能的限制，實時性方面可能會有延時。

(2)GPRS方式

GPRS是中國移動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)分裝成許多獨立的封包，在將這些封包一個一個傳送出去，采用分封交換的好處是只有在有資料需要傳送時才會占領(lǐng)頻寬，而且可以以傳輸?shù)馁Y料量計價，這對用戶來說是比較合理的計費方式。GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度最快可以達到115k，完全可以滿足在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸要求。由于只有在數(shù)據(jù)傳輸時才進行計費，該方式適用于監(jiān)測頻率不太高、污染物排放相對穩(wěn)定的污染源監(jiān)測。

由于GPRS采用于GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標準、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，GSM系統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動，只需要軟件升級即可。

GPRS具有高實時性，可以保持永遠在線,不存在掉線問題。其設(shè)備成本比無線數(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：使用費用較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)達地區(qū)，國內(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的傳輸速度,但是建網(wǎng)時的一次投資費用高，而且由于自己架線在法律上也存在問題。不過建成后通信費用可節(jié)省很多。

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

3.4無線專用網(wǎng)

無線專用網(wǎng)較有線專用網(wǎng)要求高,無線傳輸具有高可靠性、實時性強、運行費用低、系統(tǒng)自動維護性強等特點。對企業(yè)每個端站的數(shù)據(jù)采集速度小于5s，每10min可對全部企業(yè)進行一遍輪巡,做到高速在線采集。采用超強糾錯技術(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,可快速判斷故障點并迅速排除。

無線專用網(wǎng)須自己架設(shè)通信站，初裝費用高。該系統(tǒng)特別適合平原地區(qū)污染源監(jiān)測項目較多的情況，對于多山而且存在大量各種無線信號的地區(qū)，系統(tǒng)可靠性會出現(xiàn)一些問題。

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，該方式實時性強,系統(tǒng)可保持24h在線,運行費用較低。從各個監(jiān)測點接入互聯(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)測中心,可處理多點并發(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：①數(shù)據(jù)在國際互聯(lián)網(wǎng)上傳輸會帶來通信安全性方面的問題；②IP傳輸設(shè)備造價昂貴，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)在國內(nèi)目前使用較少，有線電視網(wǎng)分屬于各個不同的運營單位,各個不同的單位之間有效地數(shù)據(jù)傳輸和交換還存在相當多的問題。

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，對于污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量和實時性要求不斷提高。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)通訊平臺在線監(jiān)測系統(tǒng)，環(huán)境保護行政主管部門可以及時準確地掌握各企業(yè)實際運行情況和污染物排放動態(tài)，及時地關(guān)注和處理可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生地事件，加強了對企業(yè)的監(jiān)督能力。

4結(jié)論

污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)各種通信平臺有利有弊。綜合各種通信平臺的分析,本著高性能、低成本的經(jīng)濟、合理的設(shè)計思想,只要選擇合理的通信平臺,就會使污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)維護簡單，運行費用低，可以極大地節(jié)省人力、物力和財力，提高工作效率。同時提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，為強化環(huán)境監(jiān)理工作提供了詳實可靠的數(shù)據(jù)。通過安裝污染源在線監(jiān)測系統(tǒng),環(huán)境保護行政主管部門可以及時準確地掌握各企業(yè)實際運行情況和污染物排放動態(tài)，及時地關(guān)注和處理可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生地事件，加強了對企業(yè)的監(jiān)督能力。