ups監測系統方案范文第1篇
不間斷電源
uninterrupted power supply，UPS 當正常交流供電中斷時，將蓄電池輸出的直流變換成交流持續供電的電源設備。 簡介
UPS是針對中國電網環境和網絡監控及網絡系統、醫療系統等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電電網環境日益惡劣的問題，以全新的數字技術研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發電機等。
UPS和直流電源是企業重要的供電保障設備，傳統的維護管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風機等易損件，大修時做電池活化等;②改造或采用換代設備，使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業投入成本高，維護人員工作量大，不易實時掌握設備運行狀態和關鍵數據，設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統方式的不足之處，獲得良好效益。
UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計算機系統在停電之后繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數據
組成 UPS電源系統由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器(REC)，進行DC/AC變換的逆變器(INV)，逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關整流器，本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發生變化時(該變化應滿足系統要求)，輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就像接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來完成，頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便UPS電源系統的日常操作與維護，設計了系統工作開關，主機自檢
不間斷電源
故障后的自動旁路開關，檢修旁路開關等開關控制。
在電網電壓工作正常時，給負載供電如圖所示，而且，同時給儲能電池充電;當突發停電時，UPS電源開始工作，由儲能電池供給負載所需電源，維持正常的生產(如粗黑→所示);當由于生產需要，負載嚴重過載時，由電網電壓經整流直接給負載供電(如虛線所示)。 工作過程
當市電正常380Vac時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸
不間斷電源工作原理框圖
出穩定的220V或380Vac交流電壓，同時市電經整流后對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時，不間斷電源發出聲光報警，并在電池放電下限點停止逆變器工作，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能，當發生超載(150%負載)時，跳到旁路狀態，并在負載正常時自動返回。當發生嚴重超載(超過200%額定負載)時，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態，此時前面輸入空氣開關也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關，重新開機即開始恢復工作。
UPS分類以及原理
UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。 其中，我們最常用的是后備式UPS，它具備了自動穩壓、斷電保護等UPS最基礎也最重要的功能，雖然一般有10ms左右的轉換時間，但由于結構簡單而具有價格便宜，可靠性高等優點，因此廣泛應用于微機、外設、POS機等領域。 后備式UPS電源又分為后備式正弦波輸出UPS電源和后備式方波輸出UPS電源。
后備式正弦波輸出UPS電源：單機輸出可做到0.25KW~2KW，當市電在170V~264V間變化時，向用戶提供經調壓器處理的市電;當市電超出170V~264V范圍時，才由UPS提供高質量的正弦波電源。
后備式方波輸出UPS電源：與后備式正弦波輸出UPS電源不同的只是為用戶提供50Hz方波電源。
在線式UPS結構較復雜，但性能完善，能解決所有電源問題，如四通PS系列，其顯著特點是能夠持續零中斷地輸出純凈正弦波交流電，能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資，通常應用在關鍵設備與網絡中心等對電力要求苛刻的環境中。
在線互動式UPS，同后備式相比較，在線互動式具有濾波功能，抗市電干擾能力很強，轉換時間小于4ms，逆變輸出為模擬正弦波，所以能配備服務器、路由器等網絡設備，或者用在電力環境較惡劣的地區。
應用
不間斷電源現已廣泛應用于：礦山、航天、工業、通訊、國防、醫院、計算機業務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備UPS不間斷電源 應急照明系統、鐵路、航運、交通、電廠、變電站、核電站 消防安全報警系統
無線通訊系統、程控交換機、移動通訊 太陽能儲存能量轉換設備
控制設備及其緊急保護系統、個人計算機 等領域。
選購
根據設備的情況、用電環境以及想達到的電源保護目的，可以選擇適合的UPS;例如對內置開關電源的小功率設備一般可選用后備式UPS，在用電環境較惡劣的地方應選用在線互動式或在線式UPS，而對不允許有間斷時間或時刻要求正弦波交流電的設備，就只能選用在線式UPS。
ups電源
首先要確定您的設備是多大功率的，一般來講普通PC機或工控機的功率在200W左右，蘋果機在300W左右，服務器在300W與600W之間，其他設備的功率數值可以參考該設備的說明書。 其次應了解UPS的額定功率有兩種表示方法：視在功率(單位VA)與實際輸出功率(單位W)，由于無功功率的存在所以造成了這種差別，兩者的換算關系為：視在功率*功率因數=實際輸出功率
后備式、在線互動式的功率因數在0.5與0.7之間，在線式的功率因數一般是0.8。
給設備配UPS時應以UPS的實際輸出功率為匹配的依據，有些經銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的區別，這點要提請用戶注意。
根據使用環境選擇可以分為工業級UPS和商業級UPS，工業級UPS適應于環境比較惡劣的的地方，商業級UPS對環境的要求比較高。
UPS通常分為工頻機和高頻機兩種。工頻機由可控硅SCR整流器，IGBT逆變器，旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz，顧名思義叫工頻UPS。
高頻機通常由IGBT[3]高頻整流器，電池變換器，逆變器和旁路組成，IGBT可以通過控制加在其門極的驅動來控制IGBT的開通與關斷，IGBT整流器開關頻率通常在幾K到幾十KHz，甚至高達上百KHz，相對于50Hz工頻， 稱之為高頻UPS。
隨著電力電子技術的發展和高頻功率器件不斷問世。中小功率段的UPS產品正逐步高頻化，高頻UPS有功率密度大、體積小、重量輕的特點。但在高頻UPS功率段向中大功率過渡推進的過程中。高頻拓撲UPS在使用過程中暴露出一些固有缺點，并影響到UPS的安全使用和運行。
采購要點
一、穩定性
因為UPS是起保障作用的，因此它資深的穩定性更為重中之重。所以，當用戶選購UPS產品的時候，不管是中小型企業用戶還是其他，首先必須考慮UPS產品的質量，產品的質量是用戶選用產品的第一要則，通過質量可以決定你會選擇什么品牌的產品，因為我們說品牌之所以稱為品牌，是因為它被很多人驗證過、認可了，這是第一。
二、后備時間
后備時間是很多用戶在購買UPS產品的時候會關注比較多的一個指標。從學術角度講，UPS就是停電后繼續為用戶供電，首先這是一個物理學，停電供電只是它的功能之一，功能之二則是保證用戶能夠有一個干凈的電源，保護用戶的設備。
三、確定UPS的類型
根據負載對輸出穩定度、切換時間、輸出波形要求來確定是選擇在線式、在線互動式、后備式以及正弦波、方波等類型的UPS。
在線式UPS的輸出穩定度、瞬間響應能力比另外兩種強，對非線性負載的適應能力也較強。對一些較精密的設備、較重要的設備要采用在線式UPS。在一些市電波動范圍比較大的地區，避免使用互動式和后備式。如果要使用發電機配短延時UPS，推薦用在線式UPS。
四、服務能力 每個用戶的網絡特點、電力環境都不相同，電源保護要求也隨之變化。用戶在使用UPS時可能遇到種種問題也不盡相同，用戶希望自己購置的是完全適合實際需求的產品和服務，而且關心設備投資的周期、長期回報率及投資風險。而現實是，絕大多數用戶缺乏這方面的專業人員，所以，優質的服務體系和主動的服務態度也成為用戶選購UPS時必須考慮的一個重要因素。
五、附件功能
為了提高系統的可靠性，建議采用UPS熱備份系統，可以系統串聯熱備份或并聯熱備份。小容量的UPS(1 ~2KVA)還可以選用冗余開關?？梢赃x用遠程監控面板，實現在遠端監視和控制UPS工作?？梢赃x用監控軟件，實現計算機和UPS之間的智能化管理?？梢赃x用網絡適配器，實現UPS的網絡化管理(基于SNMP)。在某些多雨多雷地區，可以配用防雷器。還要考慮是否能夠對網絡的使用和對外設進行保護。因為外設越來越來齊全(如打印機、掃描儀)，這部分設備也同樣需要保護。是否具備電纜線浪涌保護和數據浪涌保護?在無人值班時能否進行自動的系統關機?另外，因為用戶商用的桌面的UPS多放在自己的身邊，所以在產品的設計風格、制造工藝方面也是需要考慮的。
已知品牌：
寶星、山特、志成冠軍、艾默生、科士達、科龍等。 主要設備：
ups監測系統方案范文第2篇
UPS是廠用電系統的重要組成部分, 包括整流器、蓄電池和逆變器3個主要部分。GUTOR UPS系統中, 整流器的輸出回路和蓄電池主回路各設計了1個霍爾傳感器, 用于限制整流器輸出的最大電流和蓄電池充電的最大電流, 同時作為2個電流顯示和內部計算的數據采集元件。國內某電站正常運行期間, 3臺在運GUTOR UPS先后發生霍爾傳感器故障。經檢查發現, UPS所帶蓄電池組均發生過放電現象;在蓄電池電壓達到報警電壓前, UPS無任何報警;此外, 霍爾傳感器故障時, 相應的電流顯示值高于正常值10倍以上, 遠高于霍爾傳感器設定的限流值。
2故障分析
整流器輸出回路或蓄電池主回路霍爾傳感器故障時, 霍爾傳感器二次輸出值增大, 遠高于限流值, 該值作為采集數據送到數據處理回路中進行數據計算。UPS數據處理回路判斷為整流器輸出電壓過高導致整流器輸出電流或蓄電池主回路電流過大, 繼而自動調整可控硅的觸發脈沖, 使整流器的輸出電壓調整到最低 (低于蓄電池電壓) 。當蓄電池電壓高于整流器輸出電壓時, 蓄電池開始放電。因為在整個調整過程中UPS判斷是一個正常調整過程, 所以UPS在此期間不發任何報警, 直到蓄電池放電達到報警電壓時UPS才發出報警信號, 此時蓄電池已經過放電。
3改進措施
為了消除此類缺陷, 提高UPS運行的可靠性, 保障蓄電池及UPS所帶重要負荷的安全穩定運行, 考慮采用改進措施解決上述問題。在改進方案的設計中, 可操作性是改進方案的基本方向, 兼顧考慮以下問題。
(1) 改進方案中應盡可能采用定量判別, 以確保準確甄別故障。
(2) 選擇故障發生后能夠持續穩定增大或減小的參數變量作為改進方案判據。
(3) 方便維修。
綜合考慮上述問題以及在霍爾傳感器故障的情況下引起蓄電池放電的現象, 認為蓄電池放電期間的蓄電池電流方向、電流大小和蓄電池電壓可作為故障判據采集變量。由于蓄電池電流方向、電流大小容易受UPS負荷大小的影響而存在不確定性, 因此蓄電池電流方向、電流大小不適合作為故障判據;而蓄電池放電期間的電壓是持續下降的, 因此蓄電池電壓可以作為故障判據, 間接實現對UPS霍爾傳感器故障情況的監測。改進方案如圖1中虛框部分所示。
改進方案具體說明如下:
(1) 考慮到整流器輸出回路霍爾傳感器P007或蓄電池主回路霍爾傳感器P009故障的情況下, UPS的整流器輸出電壓降低, 所帶蓄電池組會發生放電現象, 蓄電池電壓會降低, 本方案在蓄電池開關Q004的上口接線端子2和6采集蓄電池直流電壓作為監視信號, 利用直流低電壓繼電器U1作為監視元件實現定量判別故障, 電壓定值在0~500VDC連續可調。以UPS帶106節蓄電池為例, 整流器正常輸出電壓一般設定為236V, 廠用電系統母線電壓在廠用大負荷電機啟動過程中會被拉低時, 低電壓將迫使整流器瞬時停運, 此時蓄電池電壓值將瞬時降低, 瞬時電壓值一般為232~235V。低電壓繼電器的定值需要躲過此瞬時電壓, 以避免低電壓繼電器頻繁動作報警, 因此低電壓繼電器定值取蓄電池組失去整流器充電電壓3~5min后的電壓值, 整定為230V。
(2) 在UPS固有設計中, 信號控制回路電路板 (以下簡稱電路板) A068所有信號 (包括備用信號) 與面板上的報警指示燈一一對應, 任一支路信號報警啟動, 面板上的報警燈點亮, 同時啟動公共報警回路 (包括就地公共報警指示燈和遠方公共報警信號) 。因為UPS電路板A1接入信號為開接點, 所以本方案中低電壓繼電器U1的輸出信號取1對開接點 (11和14) 。 霍爾傳感器故障后, 蓄電池電壓降低, 當電壓降低到230V時, 低電壓繼電器U1 失電, 輸出1對開接點 (11和14) 信號到電路板A1的備用回路1 (備用回路1的端子排位置為15和16) , 點亮報警面板的備用回路1 報警燈, 該報警信號在本改進方案中稱作“DC VOLTAGE ABNORMAL ”; 同時, 啟動公共報警, UPS面板上的公共報警燈點亮, 公共報警信號繼電器動作, 發送報警信號至遠方監控回路。
(3) 為防止低電壓繼電器U1電壓線圈短路造成直流回路短路, 同時方便更換和維修, 在低電壓繼電器U1前增加1組5A的直流保險F1和F2。當低電壓繼電器U1需要更換、維修時, 斷開直流保險F1和F2, 低電壓繼電器可在不影響UPS正常運行的情況下進行更換、維修。
(4) 為避免蓄電池放電后的再充電前期因蓄電池電壓低而產生報警信號, 增加1 個輔助開關Q1, 可根據蓄電池充電的實際情況投退低電壓繼電器報警信號。輔助開關Q1閉合時, 低電壓繼電器U1 報警信號退出;Q1 斷開時, 低電壓繼電器U1報警信號投入。
經試驗, 在整流器退出 (蓄電池為逆變器供電) 運行3min左右, 蓄電池電壓達到230V, 低電壓繼電器U1 動作, UPS顯示面板上 “DC VOLTAGE ABNORMAL”燈點亮報警, 公共報警燈點亮報警, 公共報警信號繼電器動作, 遠方監控回路的UPS公共報警信號報警, 表明本改進方案可行。
4結束語
ups監測系統方案范文第3篇
關鍵詞：UPS電池,模塊化,遠程監測系統
1引言
隨著無人值守變電的推廣及電力系統和自動化水平的不斷提高,UPS電池的遠程監測作為一種新的應用能源技術,被廣泛的應用在工業、企業及商業領域,旨在解決電池組中單體電池性能優劣的判定問題[1]。
電池組是后備電源的重要組成部分,它可以提供穩定而持續的供電。因此,需對UPS電池充放電過程進行控制,并在線實時監測各單體電池在充放電過程中電壓、電流和溫度參數,以便及時找出損壞或性能顯著降低的單體蓄電池,進而挑選出故障電池,減少突然斷電等突發情況下事故的發生[2,3]。為實現以上功能,文章設計了U P S電池遠程監測系統。
2系統設計需求分析
據IDC統計,全部電腦故障的45%是由電源問題引起的,人們使用電腦進行數據文件處理和工程編輯等實現的價值會大大超過一臺嶄新的PC機。像是以服務器為核心的網絡中心,UPS電池成為必不可少的后備電源以保障精密網絡設備和通信領域因外電突發間斷而造成的不良影響。因此,配備UPS電源可以很好的防止數據丟失,同時,現有的UPS電池遠程監測系統依賴高性能CPU作為主控制器,增加了設計成本,降低了性價比;此外,目前該系統的硬件監測電路設計較為繁瑣,由于外因干擾,使數據不夠精確,硬件系統不夠穩定[4,5]。
針對以上問題,文章在硬件方面設計了精簡的監測電路,減少能源浪費,并基于模塊化思想完善整體結構,提高了穩定性,實現對電池組中單體電池性能的判定。
3遠程監測技術總體結構設計
在市電中斷的情況下,作為后備應用能源的UPS系統通過逆變電路將直流電轉換為220V交流電給計算機及網絡系統供電,保證計算機及網絡系統能正常運轉,避免了突發斷電對企業、工廠帶來的損害。同時,UPS系統能對市電有穩壓作用,能在電網電壓波動時穩定電壓。更重要的是,遠程監測技術結合上位機軟件設計,由C P U控制的U P S可以在其電池電量耗盡以前,讓電腦自動存盤關機?？傮w結構設計如圖1所示。
4硬件結構設計
4.1可行性分析
當前,隨著計算機網絡通信技術的發展,使得自動化技術在“無人值守”領域得到顯著改進[3,4]。經過多方調研,決定采用模塊化設計方式,其優點在于可擴展性強,性價比高安全穩定,便于軟硬件擴充,在突發情況下對故障電池的報警功能,實時采集數據,實現遠程監控。
4.2結構設計
U P S電池監測系統由較高級的微處理器和必要的外圍電路構成,收集各電池組中單體電池的當前狀態參數:電壓、電流和溫度等,并將這些信息進行處理后由RS485進行通信傳輸。
UPS電池性能監測模塊稱為下位機,對下位機進行硬件設計,主要包括顯示模塊、控制模塊以及監測數據采集模塊三部分,如圖2所示。
4.3功能設計
1．監測數據采集模塊:實現了單一電池與其他電池、系統的隔離,絕緣強度高,能保證系統的安全可靠。用于UPS電池數據的巡檢,內置CPU獨立工作,配有電壓檢測電路、電流檢測電路和溫度檢測電路,實現了常規電壓、電流及溫度的在線實時測量。
2．控制模塊:作為UPS電池遠程監測系統硬件設計的核心,這里采用MSP430單片機作為控制芯片實現對電池的監測功能,它能同時實現對數據的高速處理分析和保存查詢?？刂颇K接收到來自電壓采集模塊的電壓信號后,高速電子開關將快速讀取每節單體電池的電壓,進而輸入12位A/D芯片,進行模數轉換,再將輸出的數字信號輸入430單片機進行處理分析,最終顯示在液晶面板上。當系統處在監測過程時,對單體電池電壓、電流和溫度進行常規巡檢,對超出限值電壓的電池予以提示報警?？刂颇K內置如R S 2 3 2、R S 4 8 5或M O D E M的通信接口,有多路A/D、D/A、P W M等I/O接口,能實現到遠端計算機的數據傳輸,調整參數和接收指令,同時可以靈活的應用在相關直流信息的數據采集和控制系統中。
4.4 通訊模塊設計
MSP430單片機的接口有兩種工作模式:其一是異步通信模式;其二是同步通信模式。通過波特率發生器產生的同步信號來標識每位數據的位置,這是串行通訊的基礎。在實驗所需的電路設計中,另外需要一個MAX1480芯片,該芯片帶有完整的光電隔離的RS485數據通訊接口,并且將二極管、轉換器、光電耦合器等器件組裝在單一2 8引腳雙列直插封裝內,形成最終的R S 4 8 5收發器。以半雙工串行通訊模式為基礎,MAX1480的邏輯側工作電壓從Vcc1到Vcc5皆為5V供電。在此,我們搭建的MSP430單片機的RS485通訊電路圖(如圖3所示)中,異或門芯片74AHC86的Vcc接3.3V,再將邏輯側Vccl至Vcc3接5V,Vcc4、Vcc5接3.3V。因為Vcc4和Vcc5的工作電壓不同于MAX1480B,所以需要調整部分元件的參數。
5軟件結構設計
5.1 可行性分析
以正確性、可擴展性為設計原則,達到功能適用、操作方便、形象直觀等要求,設計一個控制并管理監測系統的上位機軟件,使整個后備電力系統安全穩定的運行,搭建人機交互平臺,實現工作人員遠程實時監測[6]。
5.2 上位機模塊設計
系統上位機程序大體分為四個部分,在不同的功能模塊中還包含小模塊,更有效的完善了模塊化的設計思想,使系統更富有邏輯和層次。UPS上位機軟件結構設計如圖4所示。
5.3 功能設計
1．控制模塊:控制模塊在上位機軟件設計過程中依然占據主要的領導地位,它包含用戶權限管理模塊、系統通訊模塊、數據監控模塊以及異常處理、報警模塊。當工作中的電池突發異常狀況時,上位機可以對電池提示報警顯示,并且可以及時停止該工作電池,維護了系統的穩定性,挑選出故障電池。
2．數據處理模塊:該模塊由許多子模塊組成,包含記錄模塊、分析模塊、儲存模塊、顯示模塊和生成報表模塊。記錄模塊能暫存電視監測過程中的電壓、電流和溫度等實時信息,為下一步的分析做準備;分析模塊將上傳的數據進行對比分析,將實際值與標準值校對;儲存模塊將滿足要求的數據存儲起來以供日后使用;顯示模塊以曲線、圖表為主將數據直觀的顯示出來;報表的生成模塊基于Excel文檔,將數據進行統計。
3．工步編輯模塊:該模塊具有整體工步編輯和工藝檢查兩個功能。在U P S電池遠程監測系統的上位機軟件設計中,工步編輯模塊的邏輯功能十分強大,并且它能及時查詢異常,然后進行處理。
4．電池分選、配組模塊:在電池監測過程中,基于上傳數據顯示的電池實時性能參數,對整個電池組中的單體電池進行自動化智能分選,挑出故障電池,提高U P S電池組的一致性。
5.4 流程設計
在UPS電池遠程監測技術的研究過程中,單片機作為主控CPU以從機的形式實現對電池組中單體電池的電壓、電流和溫度等性能參數的實時采集,通過八路巡檢技術和中斷相結合的方式,將采集的數據保存在特定的ROM中,當上位機發出通訊指令后,進入中斷服務程序,上傳實時數據,在保障實時性數據采集傳輸的同時,提高了單片機的工作效率[7],單片機軟件設計流程如圖5所示。
上位機在整個UPS電池遠程監測系統中,像人的大腦一樣完成控制指令的發送。當主控單片機接收到來自上位機的信號時開始對電池性能參數進行采集并上傳,上位機實現對數據的匯總、分析、處理和保存,同時完成與LCD顯示屏的通訊連接,將電池異常信息及故障出處及時顯示,供操作人員觀察電池組中單體電池的實際運行狀態[8],上位機軟件設計流程如圖6所示。
6結束語
本文基于模塊化思想,對UPS電池遠程監測系統進行了總體設計,解決了目前實時監測所耗大量人力的現實問題,并且很好的對突發情況下的故障電池做出報警。實踐證明,通過對相關硬件和軟件的設計,結合R S 4 8 5通訊,能夠實現對U P S電池組中單體電池的電壓、電流和溫度的監測,第一時間向操作人員傳遞故障信息,有效的降低了事故的發生,保障了用電系統的安全、穩定。此外,該系統擴展性強,可基于成組技術和云模塊技術等,可擴展進行大范圍遠程監控。這樣一來,可大幅度提高U P S電池遠程監測技術的自動化水平。
參考文獻
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ups監測系統方案范文第4篇
系統總體框圖如圖1所示。其中, 單片機采用凌陽公司的SPCE061A。該單片機內部結構框圖如圖2所示, 相關說明見表1。
1. 系統方案設計
應用SPCE061A讀寫SD卡, 首先要尋找它們之間的通信方案。SD模式是SD卡的標準讀寫方式, 選用此模式需要選擇帶SD卡控制接口的MCU或者額外的SD卡控制單元;SPI模式通過SPI總線完成SD卡與主控制器的通信。SPCE061A沒有集成SD卡控制器, 為了減少額外的SD卡控制單元硬件成本, 本方案采用SPI模式進行二者之間的通訊。另外, SPCE061A沒有集成化的SPI接口模塊, 因此要用軟件進行SPI接口時序的模擬。
SD卡的邏輯電平相當于3.3V的TTL電平標準, 而SPCE061A通過跳線的設置完全可以提供該工作電壓, 因此不需要增加額外的電平匹配電路。
2.濕度傳感器選擇
鑒于森林中溫度和濕度的變化較大, 系統中的濕敏電阻選用耐高溫高壓且特性穩定的MgCr2O4-TiO2陶瓷濕度傳感器。
二.系統硬件連接
1.SPCE061A單片機和SD卡的連接
凌陽公司提供專門的SD卡配套模組, 因此單片機和SD卡的連接較為方便。
(1) SD卡接口規范
SD卡工作在2.7～3.6V電壓下, 其普通SD卡的結構示意圖如圖3所示, 表2列出了各引腳在SPI模式下的定義和功能描述。主機與SD卡之間通過指令來實現交互。
(2) 接口電路設計示意圖 (見圖4)
2.SPCE061A與濕度傳感器的連接
(1) 濕敏傳感器
大多數濕度傳感器A-A端為測量電極, B-B端為加熱清洗電極, 如圖5所示。加熱清洗電極通電后, 內部電加熱絲產生熱量可排除傳感器感濕層中的水分子。
(2) 單片機與傳感器連接示意圖 (見圖6)
三.軟件設計
1. FAT文件系統
FAT16文件系統的存儲結構如圖7所示。
主引導記錄區 (MBR, Main Boot Record) 位于物理磁盤第零扇區。MBR中有硬盤分區記錄表DPT (Disk Partition Table) , DPT記錄了各邏輯分區的相對偏移。SD卡不支持多分區, 在一個SD卡中只有一個分區, 因此在SD卡上的DPT只有一個分區表項被占用。系統引導記錄區 (DBR, DOS Boot Record) 位于磁盤邏輯分區的第零扇區, 是操作系統可以訪問的第一個扇區。它其中包含一個稱為BPB (Bios Parameter Block) 的本分區參數記錄表。BPB記錄著本分區的根目錄大小、FAT個數、磁盤介質描述、分配單元大小等重要參數。
DBR之后是FAT (File Allocation Table) 文件分配記錄表, 記錄文件在磁盤上的存儲位置。在Windows系統中, 文件存儲的單位是簇而不是字節, 一個文件并不是連續地存放于磁盤的某一區域, 而往往是分成若干段, 像鏈子一樣存放。FAT表記錄了每個文件的起始簇號、后繼簇號和終止簇號。FAT表中的每個表項對應數據存儲區中的一個簇, 由于FAT表對文件管理的重要性, FAT表有一個備份。
DIR是根目錄區, 緊接著第二個FAT表 (FAT2) 之后, 記錄著根目錄下每個文件的起始簇號、大小等屬性。操作系統根據DIR中文件的起始簇號和大小, 結合FAT表來定位文件。
FAT16文件系統中一個文件的存儲示意圖如圖8所示。
2. SD卡指令規范
單片機通過相應指令與SD卡進行交互, SD卡有特定的指令格式。所有的SD卡指令都是6字節長, 最高有效位 (MSB) 傳輸優先。SD卡特定指令格式如圖9所示。
SD卡指令的最高兩位“01”是SD卡指令的開始標志, 最后一位“1”是結束標志。6位的指令是SD卡的指令序號, 例如CMD17的6位指令即17的二進制表示“010001”。指令參數占4個字節, 具體內容參照SD卡規范。7位CRC校檢的生成多項式為G (x) =x^7+x^3+1。事實上SD卡在進入SPI模式后, SD卡不再通過CRC碼來確認指令的傳輸正確與否, 指令中的7為CRC校檢只在SD模式下起作用。因此僅是SD卡上電后的第一條切換SPI模式指令CMD0需要校檢碼, 而此校檢碼是固定的0x95, 其他指令的CRC均置“1”即可。
SD卡響應有四種格式, 不同指令對應不同響應, 具體內容可參看SD卡規范。
3. SD卡讀寫驅動
(1) SPI時序模擬
用軟件來模擬SPI總線的具體方法是:將SCK的初始狀態置“0”, 允許接收后 (即CS置“0”) 將SCK置“1”, 這樣單片機由DI線輸出一位數據到SD卡;接著再將SCK置“0”, 單片機由DO線從SD卡讀到一位數據。至此, 模擬1位數據輸入輸出便完成。此后再將SCK置“1”, 依次循環8次, 完成SPI總線1個字節數據的輸入輸出。
以下是本系統軟件模擬SPI時序的部分C語言代碼:
(2) SD卡的初始化
SD卡的初始化流程圖, 如圖10所示。SD卡上電延時74個時鐘周期后, 單片機向SD卡發送復位命令CMD0使SD卡進入SPI模式, 之后循環發送激活SD卡指令CMD1直到接收到SD卡響應的第0位為“0”。
(3) SD卡數據塊的讀寫
完成SD卡的初始化后, 就可以對SD卡進行讀寫操作。讀寫操作都是通過指令來完成的:單塊寫命令CMD24, 多塊寫命令CMD25;單塊讀命令CMD17, 多塊讀命令CMD18。單塊讀寫時, 數據塊的長度為512字節, 多塊讀寫時SD卡收到一個停止命令CMD12后停止讀寫。圖11和圖12分別是SD卡單塊讀、寫的SPI時序圖, 圖13和圖14分別是單塊讀、寫SD卡的軟件流程圖。
4. FAT16文件讀寫
按照FAT16文件系統的文件組織規范, 編寫讀文件函數和寫文件函數。FAT16文件讀寫的軟件流程圖如圖15所示。
5. 濕度傳感器的軟件設計
ups監測系統方案范文第5篇
隨著高清互動業務的不斷發展、高清互動用戶的不斷增加,目前采用的人工定期對系統進行巡檢的方式,由于高清互動系統結構復雜、設備環節多,導致監測出現脫節現象,存在故障感知和發現滯后、互動故障排查難度大的問題。
提供IP組播信號監測、信令推流監測、回看時移及點播監測、直播射頻監測功能監測系統很有必要,并提供統一的監測門戶,實現對互動業務從信源準備到回看錄制,從信令交互到終端呈現的全流程的監測,將有效縮短互動點播故障發現和故障定位所需時間,提高運維水平和服務質量。
1. 設計原則
1.1 獨立性原則
高清互動監測系統主要通過模塊之間的交互信令、碼流質量、聲畫質量進行監測,監測點設計和數據鏈路以分流、旁路、專網為主要技術路線,不影響且不依賴于業務系統而獨立工作。
1.2 模塊化原則
高清互動監測系統采用模塊化設計,以便于分布式部署、快速安裝以及系統覆蓋范圍的擴容和監測對象的擴展,同時便于分期建設、分步實施,也利用根據不同的需求實現不同的展示門戶。
1.3 分級部署原則
高清互動監測系統采用省中心、分中心兩級部署方案,同時支持擴展到分前端三級部署,適用于分布式部署和分級管理。
1.4 開放性原則
高清互動監測系統提供開放的數據采集接口,以便于第三方探針設備的接入。同時提供豐富的數據訪問接口,可供第三方系統調用。能夠與日后建成的全省運維管理平臺實現對接。
2. 系統設計方案
2.1 總體方案
據高清互動平臺業務監測系統模塊化設計、分布式部署的原則,本方案提供了如下圖所示的系統結構圖(圖1)。
首先,整個高清互動監測系統是一個綜合性的運維平臺,四個各有側重又互相關聯的子系統能獨立工作,并通過監測門戶將關鍵數據、關聯數據統一展示出來,通過監測門戶可以跳轉到各個子系統中進行深入的分析操作。
其次,每個子系統支持分布式部署,根據系統各自功能特點的不同,支持以地市為單位來組織展示頁面,提供對地市數據的匯總和實時告警;支持通過分布式架構管理更大規模的網絡。
最后,高清互動監測系統采用三層邏輯架構來實現,即采集層、平臺層和展示層,利于系統穩定運行和功能擴展。
2.1.1 采集層
采集層是高清監測系統與廣播電視網絡以及業務系統的接口層,用來完成鏈路信號和業務系統運行數據的采集與分析,主要包括IP碼流分析、互動信令分析、模擬終端和射頻分析等功能組件。
2.1.2 平臺層
平臺層是高清互動運營平臺監測系統的功能主體,每個子系統有屬于自己的平臺層軟件及設備,主要為各自子系統提供門戶服務、匯聚服務和統計服務。門戶服務完成展示層所需的數據預處理工作,包括系統數據綜合、業務流程綜合、報警關聯管理、數據匯聚接口、數據庫處理層等邏輯;匯聚服務是平臺層與采集層的紐帶,完成探針采集數據的收集、預處理、數據入庫、數據上傳下達等功能;統計服務用來支撐周期性的數據自動統計功能,完成統計任務調度、局部或全局的統計數據處理以及統計數據入庫等功能。
2.1.3 展示層
展示層由平臺層的WEB服務來實現,監測工作站可通過WEB瀏覽器來實現高清互動所有的展示與操作。主要包括門戶服務器、數據庫及報表服務器、集中存儲陣列。
2.2 IP組播信號監測
IP組播信號監測子系統的邏輯結構圖如下所示,接收IP組播節目流并完成碼流監測。監測數據分析匯總后入庫存儲,并可通過監測門戶進行展示查看。
監測報警系統,接收IP組播節目流,完成多畫面組合顯示,及視音頻異態監測。系統可通過語音、日志、OSD、數據庫、短信、標題欄、邊框等方式進行故障報警。報警數據及關注的節目入庫進行存儲,并可通過監測門戶進行展示查看(圖2)。
2.2.1 信令、推流監測
信令及推流監測子系統的邏輯結構圖如下所示,采集的結果送入匯聚統計服務器進行分析入庫,并為測門戶提供相應的支撐數據(圖3)。
2.2.2 回看、時移點播監測
時移回看與點播監測系統采用基于互動機頂盒改造而成的撥測終端進行點播、回看業務交互模擬,并將模擬產生的指標、告警進行分析、實時告警展示,形成一套完善的自動監測。
2.3 終端排障
終端排障功能設計的目的,是在已經知道某個互動終端明確的訪問故障的情況下,綜合利用信令、碼流、射頻三類探針,對點播的整個過程進行回溯和復現,進而確定故障環節的目的。典型的終端排障實現了根據任意卡號的完整業務鏈監測和完整碼流鏈監測。終端排障功能的實現,主要由以下幾個步驟構成:
2.3.1 用戶點播行為抽取
對用戶的所有點播信令數據進行分析,提取其中關于跟點播開始停止相關的關鍵信令,形成用戶點播記錄,以此作為分析的入口。
2.3.2 服務器內部交互信令提取
根據上面提取的用戶點播記錄,提取關鍵字段來關聯服務器內部的交互信令,形成完整的點播業務鏈,主要是根據S1接口中的Session ID去獲取SM跟VSS通訊的R2信令。
2.3.3 VSS推流情況獲取
根據上面定位的R2信令中描述的VSS推流源地址信息,可以去碼流監測探針檢測到的推流列表中去定位源地址相同的碼流,從而實現將用戶信令和VSS推流的關聯。
2.3.4 IPQAM調制信息獲取
根據上面定位的R2信令中描述的推流的目標地址信息(即IPQAM相應收留信息),同時綜合S1接口中描述的點播碼流調制后的頻點和節目號信息,控制射頻監測探針去提取相應頻點的節目,從而實現用戶信令和IPQAM調制后碼流的關聯,進而形成完成的碼流鏈路。
3. 系統特點優勢
3.1 互動業務全鏈路監測
提供視頻、信令、碼流、射頻的全系列監測,可實現對基于NGOD架構的高清互動系統的全鏈路監測。
3.2 關鍵組件故障發現及預警
對B O、S M、C D N、V S S、IPQAM、空分組等關鍵業務組件的性能壓力、響應時間等重要指標實時監測,提供相對值、絕對值等多種組合監測門限,實現業務層面的故障發現及預警,并以語音、短信等方式第一時間通知運維人員,系統告警平均響應時間最短為1分鐘。
3.3 可視化的終端故障定位
以空分組、機頂盒SN為入口,提供可視化的終端故障定位功能,將互動點播相關的信令、碼流、射頻信息綜合分析,準確定位系統故障點。
3.4 軟硬結合的撥測方案
采用了撥測管理服務器加互動業務撥測探針相結合的互動電視撥測方案,可實現對機頂盒點播過程的完整模擬。利用軟件的方式實現互動平臺登錄、頁面瀏覽、點播及回看節目列表獲取,形成撥測任務;部署于互動機頂盒中間件上的撥測探針軟件則負責接收撥測任務,并通過中間件執行,完成實際的點播動作和指標分析。
3.5 豐富的數據呈現及報表統計
提供了趨勢圖、柱狀圖、餅圖、流程圖、接口圖等豐富的界面方式,從不同維度呈現互動點播的上線用戶數、故障情況、業務組件壓力等關鍵指標。提供可定制化的上線用戶報表、故障報表、性能報表等統計表格,為日常決策提供有力依據。
3.6 精準的視音頻監測
系統支持視頻層面的監測,包含:黑場、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩場、彩條、測試圖、馬賽克、亮度異常、視頻比對異常、臺標丟失等;能支持音頻層面的監測,包含:音頻丟失、音量過高、音量過低、音頻比對異常。
3.7 實用的報警管理機制
在準確的視音頻監測的基礎上,高清互動結合了廣電機房值班、運維的實際情況,從日常工作的細節出發,提出并完善了一整套的報警管理機制,使得系統能真正的實用、好用、易用。
4. 總結
高清互動監測系統實現了IP組播信號監測、信令推流監測、回看時移及點播監測、直播射頻監測功能,并提供統一的監測門戶,實現對互動業務從信源準備到回看錄制,從信令交互到終端呈現的全流程的監測,將有效縮短互動點播故障發現和故障定位所需時間,提高運維水平和服務質量,節省了大量的人力和時間成本,提高了高清互動系統故障定位準確度,降低了系統的維護門檻,為系統提前擴容提供數據依據,提升用戶體驗,故障分區域分類統計為及時發現系統潛在隱患和瓶頸提供了數據支撐,點播在線用戶分區域統計為市場的用戶發展策略提供數據支撐,系統按區域統計的活躍用戶為市場針對特定用戶制訂營銷手段提供數據依據。
摘要：本文主要對高清互動監測系統建設方案進行論述,并從設計原則、總體方案、系統特點優勢等方面進行分析,且根據筆者多年來的工作經驗和相關知識作出以下探討,希望能給予相關專業讀者借鑒。
關鍵詞：高清互動,監測,系統特點,效果
參考文獻
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[3]GB/T 17975.2-2000《信息技術運動圖像及其伴音信號的通用編碼第2部分系統》.
[4]GB/T 17975.3-2000《信息技術運動圖像及其伴音信號的通用編碼第3部分系統》.
ups監測系統方案范文第6篇
水質無線監測系統方案
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一、 概述
環境監測是環境保護工作的重要組成部分，是環境管理的基礎和技術支持。隨著我國工業化和城市化的迅速發展，環境保護也相應大力發展起來。這樣就迫切需要加快全國環境管理基礎能力的建設，提高環境監測能力和環境監督執法管理水平。
排污口水環境實時自動監測系統的研制在我國剛剛起步，歐美一些發達國家在這方面已趨向成熟，例如美國等一些工業發達國家，幾乎在每個排污口都安裝了有關監測儀器，對污水處理設施的運行情況以及排污流量、PH值、DO、電導、燭度、溫度等值進行自動監控，在監控中心可以隨時知道排污口染物的排放情況。在韓國已有50%的企業做到了對以下四項指標的實時自動監控：污水處理設備運行情況、流量、PH值和溶氧。
我國目前大部分地區的水環境監測主要是以化學化為主。即人工定期(或不定期)的現場采樣、化驗、水質分析。這樣工作量大且具有隨機性，不能準確反映整個水量水質的變化過程，因而不能做到為水環境評價和環境治理的可靠依據。
由于我國經濟發展過程中出現越來越多的水環境污染問題，近年來國家已充分重視和加強對環境污染的治理。為了配合這項工作，改進水環境監測手段和方法已顯得尤為重要。 上海正偉數字技術有限公司在充分調研、考察、征詢客戶意見等基礎上，研制開發了集自動化、即時化、智能化于一體的經濟實用的水質量無線監測系統。該系統可以對排污口污水的PH值、DO、溫度、電導和排污流量進行實時監控，通過GPRS/CDMA無線終端將數據傳送到監控中心和環境管理部門，工作人員可以在監控中心或辦公室進行遠程監測，隨時得到即時數據報告，實現遠端無人值守。
二、 系統組成、工作原理
系統主要是由一個監測中心，若干個固定監測站和專用GPRS/CDMA無線終端組成。監測中心對各個監測站進行控制指揮，各監測站收集各種污染參數，兩者間的控制信號和監上海正偉數字技術有限公司
測數據通過GPRS/CDMA無線終端傳送完成。監測中心既是各監測站的指揮中心，又是監測站監測數據的匯集、處理的存儲的數據庫。各監測站可設置為自動向監測中心發送信息;也可設置為平時處于待機狀態，在收到監測中心的指令后才開始啟動工作，將信息發送給監控中心。各監測站有數據采集。命令識別、數據發送的功能。
監測中心由功能較齊全的計算機外圍設備如顯示器、打印機、繪圖機等組成。各監測站由各種采集參數的探頭、PAC可編程自動控制器和GPRS/CDMA無線終端組成。 ?
三、系統方案說明：
在水質系統中，常常需要對眾多的排污口污水的PH值、DO、溫度、電導和排污流量進行實時監控實時監測，大部分監測數據需要實時發送到管理中心的后端服務器進行處理。由于監測點分散，分布范圍廣，而且大多設置在環境較惡劣的地區，通過電話線傳送數據往往事倍功半，通過GPRS/CDMA/EDGE無線網絡進行數據傳輸，成為水質監測部門選擇的通信手段之一。污染源監測設備可將采集到的污染數據和告警信息通過GPRS/CDMA無線網絡同時發送到多個水質監測部門，實現對排污單位或個人的及時管理，可以大大提高環保部門的工作效率。
系統結構圖：
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系統方案組成 水質監控中心
監控中心服務器通過ADSL或電話撥號接入Internet，或申請配置專線，通過光纖、DDN 等數據專線直接和移動中心機房的GPRS/CDMA 網絡連接。監控中心服務器上安裝相關監控系統軟件。監控系統軟件包括監控中心服務器、數據庫服務器兩個部分。
1、監控中心服務器實現實時監控、數據管理分析、業務管理等功能;
2、數據庫服務器進行數據存儲、備份;
具體實現時，監控中心服務器、數據庫服務器可以安裝在一臺服務器中，也可以安裝在 不同服務器中。 軟件系統特點：
1、 純JAVA系統設計：采用JAVA技術進行設計開發，具有強大的穩定性、安全性、兼容性、 可擴展性;
2、 先進的B/S結構：系統使用先進的B/S結構，用戶只需要使用瀏覽器就可以通過環保內 部的網絡完成污染源管理和污染源監控功能。使用BS 結構不僅極大的方便了環保部門 相關人員的使用，而且為環保局未來向公眾公公布環境數據提供了方便。
3、 管理決策支持：基于完整的、實時的業務數據，智能的決策支持系統可以為管理者提供 豐富的決策支持信息，實現業務運營的有效管理。
4、功能擴展性：整個系統具有極強的開放性和可伸縮性，可以方便的與各類數據分析軟件連接，為環保局和其他政府部門共享信息提供了方便。 上海正偉數字技術有限公司
GPRS/CDMA無線傳輸終端
水質監控儀器通過RS232 串口直接與正偉環保專用GPRS/CDMA無線傳輸數傳設備(智能型GPRS/CDMA調制解調器)連接，并由其建立無線數據連接與監控中心進行雙向數據通信。水質監控儀器包括污水流量計、COD(含氧量)/BOD(生物耗氧量)、PH 探頭等測量儀可根據系統實際監控地點的需求選擇對應測量儀器。
系統功能 實時監控
對企業監測點的排污量、設備運行等情況進行實時監控，并以人性化的界面顯示有關數據; 數據接收
數據接收方式有兩種，一種是監測點通信控制器定時向中心返回監測數據(一般按1個小時 返回，也可以通過用戶設置);一種是通過中心向監測點通信控制器發送查詢指令，監測點 通信控制器返回當前監測的實時數據; 報警處理
當監測到排污超標、檢測設施非正常關閉等事故時，軟件能自動識別事故類型，并及時向環 境監理部門發送報警信息，使環境監理部門能夠以最快的速度及時對企業的違規行為進行糾 正、制止，從而保證了環境監理信息傳遞的順暢、完整; 統計分析
a) 對所選擇污染源監測點的監測數據進行各種分析，以曲線圖、直方圖和表格等形式進行 顯示?？蛇x擇行業、區域、時間段等條件。包括污染源分析、污染源對比分析、綜合分析、 綜合對比分析和監理報告資料分析等;
b)污染源分析可根據條件對污染物排放量和污水排放量進行分析; c) 污染源對比分析可根據條件對某一污染源進行按月分析和按年分析;
d) 綜合分析可根據條件對污染物、污染類型(水)和治理設備(運行時間)進行分析; e) 綜合對比分析可根據條件對污染物、污染類型(水)和治理設備(運行時間)進行按月分析和按年分析; 數據存儲
本設備能自動監測、記錄、存儲、傳送數據，實時采集各類環保測量儀器的輸出信號，并將測量數據通過無線遠程發送至環保監控中心，同時將數據保存在本機大容量數據存儲器上海正偉數字技術有限公司
中。 參數設置
1、可按照設置的時段采集一組數據，并實時發送至環保監控中心。GPRS/CDMA 網絡是全球分布最廣的無線網絡，使用GPRS/CDMA 的優勢在于實時、無線、遠程、誤碼率極低、安裝簡便無需布線等特點。
2、可按照設置的時段采集一組數據，并保存在本機內部大容量數據存儲器中;
3、可以通過串行接口對系統各項運行參數進行設置。對每個通道的采樣數據進行物理量的換算對應，從而使終端保存或發送的數據都是符合現場測量指標的數據;
4、可通過串行接口訪問機內大容量存儲器中的數據。將終端保存數據保存到計算機數據庫中，以備分析備案;
5、可按照條件設置系統各通道的報警條件，觸發報警，并可實時將報警信號發送至監控中心。
四、無線水質監測系統的優勢
中國移動或者中國聯通GPRS/CDMA系統可提供廣域的無線IP連接。在移動或聯通通信公司的GPRS/CDMA業務平臺上構建水質監測采集傳輸系統，實現水質監測采集點的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。經過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS/CDMA系統作為水質監測采集傳輸系統的數據通信平臺。
GPRS/CDMA無線水質監測系統具備如下優勢：
1、實時性強：
GPRS/CDMA具有實時在線特性，系統無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個或所有監測點的各種數據?？珊芎玫臐M足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。
2、可對各監測點儀器設備進行遠程控制：
通過GPRS/CDMA雙向系統還可實現對儀器設備進行反向控制，如：時間校正、狀態報告、開關等控制功能，并可進行系統遠程在線升級。
3、建設成本少低：
由于采用GPRS/CDMA公網平臺，無需建設網絡，只需安裝好設備就可以，建設成本低。
4、監控范圍廣： 上海正偉數字技術有限公司
構建水質監測采集傳輸系統要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。由于水質信息采集點數量眾多，分布在全國范圍內，部分水質信息采集點位于偏僻地區，而且地理位置分散。
5、具有良好的可擴展性: 由于目前GPRS/CDMA網絡已覆蓋國內絕大部分地區，基本不存在盲區，可實現大范圍的在線監控，滿足水質信息采集傳輸系統對覆蓋范圍的要求。
6、系統的傳輸容量大：
水質監測中心站要和每一個水質信息采集點實現實時連接。由于水質數據信息采集點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS/CDMA技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。
7、數據傳送速率高：
每個水質信息采集點每次數據傳輸量在10Kbps之內。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，目前GPRS實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統數據傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
8、通信費用低：
采用包月計費方式，運營成本低。
五、安全措施：
由于水質監測系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。 以GPRS為例，數據中心可通過公網使用VPN接入到移動GPRS網，采用VPN方式成本比較低，企業不用租用專線，還可以利舊使用原有的VPN設備，移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件。通過VPN方式，客戶端在連接應用服務器前，要經過Radius服務器的認證整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。另外，數據中心也可以采用APN接入方式，租用專線接入到移動公司的GGSN設備上，這種成本高，安全性高、穩定可靠。對于安全性要求上海正偉數字技術有限公司
非常高的系統，可考慮在專用APN接入的基礎上再加上VPN接入方式的混合接入方式，進一步提高系統的安全性。
1、VPN虛擬專網模式：企業內部網絡中配置VPN服務器，移動終端加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟件。采用VPN安全技術，用戶通過接入企業內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離，可對整個數據傳送過程進行加密保護，有效避免非法入侵。
2、用SIM卡的唯一性：對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統的范圍,只有屬于指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。
3、對于特定用戶：可通過數據中心分配特定的用戶ID和密碼， 其他沒有數據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入系統，系統的安全性進一步增強。
4、數據加密：通過VPN對整個數據傳送過程進行加密保護。
5、網絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網絡鑒權和安全防范功能，保障系統安全。
六、系統成本
七、結論：
采用有線方式，租用靜態IP目前費用比較高約800~1500元/月。采用GPRS/CDMA無線方式，系統流量費用目前有包月制和按數據量兩種收費方式，GPRS按流量計算0.01元K，而包月制20元/月有50M流量，可滿足水質監測局目前水質數據采集系統的實際數據量，估計日后其費用會逐步降低。對于水質監測局等用戶來說，由于通信費用較低，享受到了實惠。另外，由于接入設備可以移動，當水質觀測站和水質信息采集點搬遷時設備可隨之遷移并可繼續使用，可以保護用戶原有投資，適合于水質信息采集工作的特點。
采用GPRS/CDMA構建水文數據采集系統，不僅能很好地滿足水質信息采集監測的需求，而且，做為網絡運營商的移動或聯通通信公司也將因此獲得業務穩定的集團用戶，隨著用戶上海正偉數字技術有限公司
數量的增加，移動或聯通通信公司的營收也隨之增加，調動了運營商的積極性，符合網絡建設和網絡應用同步發展的要求。
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上海正偉數字技術有限公司(Shanghai Zhengwei Digital Technology Corporation Limited)，是一家注冊于上海高新技術開發區內的專業的技術研發型公司，公司專注于嵌入式系統領域的技術創新和產品開發，專業提供嵌入式網絡領域、無線網絡領域和嵌入式計算系統領域的軟硬件產品及服務。
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