摘要：本文提供了一種基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)廢氣無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原理和實現(xiàn)方案，簡要介紹了CDMA技術(shù)的基本知識，描述了CDMA無線傳輸應(yīng)用于供應(yīng)廢氣無線監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。通過實際應(yīng)用，獲得了理想的效果.

關(guān)鍵詞：CDMA；DTU；Internet；廢氣；

第一部分 系統(tǒng)概述

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護工作的重要組成部分,是環(huán)境管理的基礎(chǔ)和技術(shù)支持,隨著我國工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展,環(huán)境保護也相應(yīng)大力發(fā)展起來,這樣就迫切需要加快全國環(huán)境管理基礎(chǔ)能力的建設(shè),提高環(huán)境監(jiān)測能力和環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法現(xiàn)代水平。我國空氣污染的情況相當嚴重，是全球三大酸雨區(qū)之一，1999年全國S02排放總量為1848萬噸，居世界第一。在1999年監(jiān)測的335個城市中，40.5%的城市超過了空氣質(zhì)量三級標準，處于中度或嚴重污染狀態(tài)，1999年全球污染最嚴重的10個城市我國占7個，英國公布的空氣污染最嚴重的20個城市中，我國占16個，所以對大氣環(huán)境的監(jiān)測與治理是一件刻不容緩的任務(wù)。

我國目前絕大部分地區(qū)依然采用人工采樣和實驗室分析為主的大氣監(jiān)測手段，這種方式不能及時、準確地監(jiān)測到污染物的實時排放情況，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)的實際情況，使有些企業(yè)得以偷排、漏排污染物。另外對各種突發(fā)性污染源及污染現(xiàn)場，也不能做到即時準確的監(jiān)測和處理。針對以上情況我公司研發(fā)出無線數(shù)據(jù)傳輸終端（CM6550P )配合工業(yè)廢氣無線監(jiān)測系統(tǒng)軟件，可對污染物濃度進行實時無線監(jiān)測。通過我司無線DTU將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心和環(huán)境管理部門。工作人員可以在監(jiān)控中心或辦公室進行監(jiān)測，隨時得到即時數(shù)據(jù)報告，實現(xiàn)遠端無人值守。該設(shè)備可靈活應(yīng)用各點采集數(shù)據(jù)的無線傳輸；可快速、準確、定時的向中心控制系統(tǒng)提供有力的實測數(shù)據(jù)。

第二部分 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)由帶系統(tǒng)軟件的主站、帶CM6550P CDMA DTU傳輸終端的采集器和若干個固定監(jiān)測站組成。監(jiān)測中心對各個監(jiān)測站進行控制指揮，各監(jiān)測站采集各種污染參數(shù)，兩者間的控制信息和監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線DTU完成。監(jiān)測中心既是各監(jiān)測站的指揮中心，又是監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯集、處理和存貯的數(shù)據(jù)庫。各監(jiān)測站可設(shè)置為自動定時向監(jiān)測中心發(fā)送信息，也可設(shè)置為平時處于待機狀態(tài)，在收到監(jiān)測中心的指令后才開始啟動工作，將信息發(fā)送給監(jiān)測中心，各監(jiān)測站有數(shù)據(jù)采集，命令識別，數(shù)據(jù)發(fā)送的功能。

網(wǎng)絡(luò)拓展圖：

一、監(jiān)測中心由功能比較齊全的計算機外圍設(shè)備如顯示器、打印機、繪圖機等和與各監(jiān)測站系統(tǒng)的無線數(shù)傳系統(tǒng)組成。

其中監(jiān)測中心有如下功能：

a) 實時功能：遙測、遙控功能；遙測包括有定時巡測和隨機點測；

b) 數(shù)據(jù)處理功能：數(shù)據(jù)管理和存儲、數(shù)據(jù)顯示、事故報警；

c) 管理功能：打印功能、參數(shù)管理、其中參數(shù)管理包括查詢修改通道連接狀態(tài)參數(shù)設(shè)置等功能；

d) 圖形功能：繪制各種參數(shù)曲線，圖形檢索修改再生等；

e) 組態(tài)功能：再調(diào)度主站設(shè)置監(jiān)測站屬性、數(shù)量、站號各路編號、定義、上下限值，以便組成開放式系統(tǒng)，以利擴展互換。

二、終端由高性能、長壽命的電化學(xué)傳感器和獨立的測量模塊組成的綜合煙氣分析儀及才茂無線數(shù)傳產(chǎn)品CM6550P CDMA  DTU組成。

監(jiān)測站的功能為：

a) 模塊化設(shè)計：根據(jù)用戶的需要設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測參數(shù)，獨立的測量模塊對傳感器進行自動校準，儀器自動進行交叉干擾修正；

b) 水收集器：塵過濾器和傳感器濾膜多層保護，自動空氣清洗和自動停機保護功能有效保護了整個測量系統(tǒng)，自動排水器自動排除凝結(jié)水；

c) 命令認別功能：可以自行設(shè)定采樣、數(shù)據(jù)采集周期，也可以在接收到監(jiān)控中心的指令后自動啟動開關(guān)，測得監(jiān)測數(shù)據(jù)；

d) 數(shù)據(jù)發(fā)送功能：把所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線數(shù)傳DTU發(fā)送出去。

三、系統(tǒng)技術(shù)指標

1、監(jiān)測中心

 有線的寬帶網(wǎng)絡(luò)

 Window98/NT軟件平臺

 支持TCP/IP NetBEUI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

 支持自定義通訊協(xié)議

 組態(tài)型工控軟件（中心通信軟件）

2、監(jiān)測站

 綜合煙氣測試儀

? 標準探針：350mm X 8mm，3m煙氣導(dǎo)管（根據(jù)用戶需要設(shè)置）

? 各種電化學(xué)傳感器

   （根據(jù)用戶需要設(shè)置不同的監(jiān)測參數(shù)、精度、范圍）

    ? 產(chǎn)品概述

   CM6550P/CM6550EP CDMA DTU采用ARM9高性能工業(yè)級嵌入式處理器，以實時操作系統(tǒng)RTOS為軟件支撐平臺，內(nèi)嵌自主知識產(chǎn)權(quán)的TCP/IP協(xié)議棧。為用戶提供高速，穩(wěn)定可靠系統(tǒng)，數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)TCP透明傳輸，設(shè)備永遠在線，并且支持多種協(xié)議轉(zhuǎn)換的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。針對網(wǎng)絡(luò)流量控制的用戶，產(chǎn)品支持語音，短信，數(shù)據(jù)觸發(fā)上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數(shù)據(jù)中心備份，以及多數(shù)據(jù)中心同步接收數(shù)據(jù)等功能。公司產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于金融，水利，環(huán)保，電力，郵政，氣象等行業(yè)。

      ? 軟件功能

1. TCP/UDP透明數(shù)據(jù)傳輸；支持多種工作模式。心跳包技術(shù)。

2. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設(shè)備永遠在線。

3. 支持RSA，RC4加密算法

4. 支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

5. 支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)（APN/VPDN）

6. 支持數(shù)據(jù)中心動態(tài)域名和IP地址訪問

7. 支持DNS動態(tài)獲取，防止DNS服務(wù)器異常導(dǎo)致的設(shè)備當機。

8. 支持雙數(shù)據(jù)中心備份

9. 支持多數(shù)據(jù)中心同時接受數(shù)據(jù)

10. 支持短信、語音、數(shù)據(jù)等喚醒方式以及超時斷開網(wǎng)絡(luò)連接。

11. 支持短消息備份及告警。

12. 多重軟硬件看門狗

13. 數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)報告。

14. 標準的AT命令界面

15. 可以用做普通撥號MODEM

16. 支持telnet功能。

17. 支持遠程配置，遠程控制

18. 通過串口軟件升級

19. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統(tǒng)

       ? 產(chǎn)品特性

1. 三層系統(tǒng)保護： 在原來兩級（軟件保護+CPU內(nèi)置看門狗保護，外置硬件看門狗保護）系統(tǒng)保護的基礎(chǔ)上，增加一級系統(tǒng)監(jiān)測保護SWP（System Watch Protect），徹底解決了業(yè)內(nèi)”假在線”，”假死機”，”當機”等疑難問題。

2. 超大緩存： 可以提供16M的客戶傳輸數(shù)據(jù)緩存，解決因網(wǎng)絡(luò)瓶頸導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失

3. 高速處理CPU： 采用極高速ARM9的工業(yè)級CPU，可以更加高速地處理各種協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，規(guī)避因CPU處理速度慢而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重傳和丟失等問題

4. DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS，規(guī)避了因為選擇的DNS服務(wù)器異常，導(dǎo)致DTU設(shè)備當機的嚴重現(xiàn)象！

5. 完善的協(xié)議棧： 新系統(tǒng)加載了完善的TCP/IP協(xié)議棧，原來系統(tǒng)采用的是輕量級TCP/IP(LPIP)協(xié)議棧，協(xié)議棧是有裁剪的，新系統(tǒng)采用了完善的TCP/IP協(xié)議棧，網(wǎng)絡(luò)通信性能優(yōu)異。

6. EMC性能優(yōu)異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業(yè)領(lǐng)域環(huán)境惡劣下使用，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

7. 支持多中心：客戶數(shù)據(jù)可以同時往客戶指定的監(jiān)控中心發(fā)送，最大支持發(fā)送中心達256個

8. RTU全面支持： 新款設(shè)備在數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位、流控上，能全面支持業(yè)內(nèi)的所有型號的RTU.解決了原來無法支持7位數(shù)據(jù)和2位停止位的問題。

 四、結(jié)論

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，測量動態(tài)范圍廣，測量精度高，可靠性好，實時性好，成本低，可廣泛用于電力、煤炭、石油、天然氣、鋼鐵、化工、石化、輕工、紡織、醫(yī)藥等行業(yè)的工業(yè)污染源，為國家控制和治理環(huán)境大氣污染提供決策依據(jù)，提高了空氣質(zhì)量監(jiān)測管理水平。