隨著城市化建設的不斷推進與經濟的快速發展，人們生活水平不斷提高，對城市環境保護的要求也越來越高。政府有關部門為此加強了污水處理的步伐，加大了治理力度。各地環保部門為了掌握水質監測和環境信息管理的需要，需對轄區內各有關水質利用遠程監控技術進行監測監控，使其出水水質符合污水處理標準并達標排放。
二、方案思路
基于門的實際需求，我們認為利用GPRS無線傳輸技術，基于移動運營商的無線網絡，采用具有無線遠程測控功能與技術的無線遠程測控終端設備（RTU）及其平臺管理系統，以便為門的生活污水出水水質提供實時的數據采集、傳輸、遠程管理與控制等功能，實現水質監測監控的遠程管理。
三、關于GPRS無線通信
3.1、GPRS（General Packet Radio Service）通用無線分組業務
所謂GPRS，是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。GPRS充分利用共享無線信道，采用IP Over PPP實現數據終端的高速、遠程接入。作為現有GSM網絡向第三代移動通信演變的過渡技術（2.5G），GPRS在許多方面都具有顯著的優勢。
GPRS有下列特點及優點：
1）、中國移動全國范圍的GSM/GPRS電信網絡，覆號覆蓋面廣、信號強，網絡穩定、靈活、方便且快速，能以低建設成本為用戶數據終端提供遠程接入網絡的部署；
2）、傳輸速率高，GPRS數據傳輸平均速度可達到57.6Kbps，可達到115Kbps—170Kbps，可以滿足用戶應用的需求，下一代GPRS業務的速度可以達到384Kbit/s；
3）、接入時間短，GPRS接入等待時間短，可快速建立連接，平均為兩秒；
4）、提供實時在線功能 “always online”，用戶將始終處于連線和在線狀態，這將使訪問服務變得非常簡單、快速；
5）、資費便宜，計費合理：GPRS是按流量計費的，GPRS用戶只有在發送或接收數據期間才占用資源，用戶可以一直在線，按照用戶接收和發送數據包的數量來收取費用，沒有數據流量的傳遞時，用戶即使掛在網上也是不收費的。
GPRS業務，具有接入迅速、永遠在線、流量計費等特點，在遠程突發性數據實時傳輸中有不可比擬的優勢，特別適合于頻發小數據量的污水處理監測的實時傳輸，在其他行業上也有普遍特殊的應用：
如：
電力系統城市中壓低壓電網實時監控和自動補償
熱力熱網系統實時監控和維護
氣象實時監測系統
城市公用事業實時監控維護系統
煤氣調壓站實時數據采集和自動控制
智慧農業信息化遠程監測系統
……
四、關于無線遠程測控終端技術
無線遠程測控終端，其英譯為Remote Terminal Unit，通常簡稱為RTU，是一組應用了集數據采集、遠程控制與無線通訊功能為一體的無線終端控制產品，屬終端控制系統，負責對現場信號、工業設備的監測和控制。是構成遠程監控平臺系統的前端核心裝置，具有信號輸入輸出接口，可與各污水處理設施或裝置的傳感設備連接，由于其具有無線通訊功能，支持GPRS網絡（或3G、4G網絡），可直接連接以太網。RTU技術結合云設備管理平臺軟件，構成一套完整的監測監控系統，可很好地實現各門對現場各相關污水處理監測裝置的遙測、遙控、遙信和遙調等功能。
五、應用分析
根據對各環保部門的多方實地考察與了解，以及我們與各地污水處理成功的項目案例來看，一般環保部門下轄的污水處理設施，分設于各個鄉鎮區街道或村級污水處理站。各污水處理設施有相關的污水處理傳感裝置，需要采集傳輸如pH 、DO、水溫、水量等，這類傳感裝置的數據一般為數字量數據，可以與RTU無線遠程測控終端設備的RS232或RS485直接連接傳輸。另因污水處理的需要，現場還有風機、水泵、自控系統等設備，當這些主要設備故障時，要能實時的反饋相關信息，并且要能夠對其進行遠程啟動與關閉。這就要求RTU無線遠程測控終端設備要具備對設備的監測與信息上報功能，同時還須具備標準變送器信號和電平信號跳變功能，以及RTU云設備管理平臺軟件具有遠程控制的功能。
六、系統組成
本方案系統主要由RTU無線遠程測控終端設備、GPRS無線通信基礎網絡及有線互聯網絡及相關通信設備、服務器及RTU云設備管理平臺軟件等組成。
6.1、各水質傳感裝置、風機、水泵、自控系統等；
6.2、RTU無線遠程測控終端設備；
6.3、GPRS無線網絡及有線互聯網絡；
6.4、服務器；
6.5、RTU云設備管理平臺軟件；
7.1、設備的連接：各污水處理設施pH 、DO、水溫、水量傳感裝置通過RS232或RS485接口與才茂通信的RTU一對一連接；
7.2、服務端的部暑：在監控中心這一端，分配一套機架式服務器作為服務器硬件設備。服務器硬件設備用于部暑RTU云設備管理平臺軟件，該平臺軟件為B/S架構，用于管理接收及發送傳感裝置采集傳輸的數據；
7.3、數據通道的架設：給服務器這一端申請使用一個固定IP地址，在與服務器連接的路由器這一端開設一個未曾使用的端口號，將這個服務器的IP地址與端口號配置到才茂通信的RTU，當RTU相關設備啟用時，數據通過此通道傳輸；
7.4、數據的傳輸：當RTU啟用時，即會通過GPRS網絡與監控中心服務器建立透明傳輸通道，此時RTU即能夠收到來自各傳感裝置發送的數據，通過RTU本身的無線遠距離數據透傳功能，將數據原封不動的發送到監控中心服務器，運用RTU云設備管理平臺軟件的功能，也可以發送控制指令給RTU，以實現數據的實時采集、處理、控制與統計；
八、系統拓樸圖
遠程自動監控平臺系統，主要可實現以下功能：
9.1、RTU無線遠程測控終端設備:
RTU無線遠程測控終端設備集成了模擬信號采集、開關量輸入、開關量輸出、計數和無線數據通信于一體的高性能測控裝置，支持以太網通信，串口通信，RS485 通信和4G/3G/2G 無線數據通信于一體。
可以直接接入各種傳感器、標準變送器信號、儀表等輸出的模擬信號、電平信號、干觸點、脈沖信號等。
可實現對pH、DO、水溫、水量等數據實時監測。
與各水泵、風機連接，通過遠程監控平臺管理軟件的PWM功能或繼電器功能，可實現對水泵、風機的遠程控制啟動或停機工作。
9.2、RTU云設備管理平臺軟件 功能
RTU云設備管理平臺軟件具有用戶管理、系統管理、采集控制、遠程升級、遠程配置、主動報警、主動上報等功能。與才茂通信RTU無線遠程測控終端設備系列設備配套使用。能夠實現對各類傳感 器的數據采集與無線傳輸，實現遠程監測控制與管理功能。
可根據管理對象的不同，設置不同的訪問權限，如基本操作員只具有采集控制、遠程配置、查詢、統計等基本功能，管理員除具有這些操作功能外，還具有高級管理、遠程升級、注冊管理與用戶管理等功能。
可設定是否允許主動上報的動作、設定上報的內容、上報的網絡方式（手機報警+系統報警）、上報的時間間隔、上報信息的接收的等條件。當與風機、水泵或其他自控系統設備連接，可以實時反應該設備的故障信息。
通過遠程監控平臺管理軟件的PWM功能或繼電器功能，可實現對水泵、風機的遠程控制啟動或停機工作。
具有查詢統計功能，可按月或時間段對監測數據進行查詢并匯總形成報表，也可實現每座設施污水處理數量日、月等的統計，形成報表以供管理決策使用。
十、系統可行性
基于此，利用2G/3G/4G無線數據傳輸技術，基于服務端應用寬帶有線網絡提供固定IP或者動態IP（可用域名綁定）以及端口號，將這些服務端參數設置在才茂通信RTU無線遠程測控終端設備上，利用它能夠自動解析域名地址，連接到服務端的RTU云設備管理平臺軟件，可以為門的生活污水出水水質提供實時的數據采集、傳輸、遠程管理與控制等功能，實現水質監測監控的遠程管理，是一套上佳的遠程自動監控平臺方案。
十一、RTU系列產品資質與檢測報告：
無線通信在線維持技術
國家強制
EMC檢測報告
著作版權證書
摩爾實驗室高低溫檢測報告
福建省產品質量檢驗研究院檢測報告等
RTU創新產品獎
深圳比亞迪用戶測試報告
十二、才茂資質
公司榮譽：
2009 年公司GPRS DTU 產品被評為“創新產品獎”；
2011 年被評為“中國工控行業客戶滿意供應商”；
2012 年公司成為“中國質量行”會員；
2013 年公司成為“智能輸配電設備產業技術創新戰略聯盟”會員；
2010 年被國家認定的企業；
2010 年被國家認定的雙軟企業企業；
公司擁有1 項保持設備穩定的技術證書和12 個軟件著作版權證書；
全國設立了9 大區域辦事處，66個代理商，方便為客戶提供近距離貼心服務；
公司注冊資本1280 萬；廈門市重點扶持企業；
12 年的行業研發積累和行業應用考驗。
附件一、才茂通信RTU無線遠程測控終端介紹
才茂通信CM550系列智能無線遠程測控終端(以下簡稱無線RTU）是廈門才茂通信科技有限公司經過多年的實踐及工程應用，為滿足市場需求而自主研發的集數據采集、遠程控制與無線通訊功能為一體的無線終端控制產品。該系列產品集成了模擬信號采集，開關量輸入，開關量輸出，脈沖計數，支持以太網通信，串口通信，RS485通信和4G/3G/2G無線數據通信于一體的高性能測控裝置，可以直接接入各種傳感器、標準變送器信號、儀表等輸出的模擬信號、電平信號、干觸點、脈沖信號等，是實施無線測控的選擇。
該產品擁有工業級處理器和智能三級保護，它不但通過電力3000V 電擊測試，還擁有無線通信在線維持裝置技術，產品通過國家強制性產品認證，產品性能穩定可靠。
該產品已廣泛應用于電力集中抄表、水表集中抄表、熱網監控、燃氣監控、水利監控、環保檢測、氣象檢測、地震監測、交通控制等等行業。
才茂通信RTU功能優勢：
1）金屬外殼：采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；外殼和系統安全隔離，防雷設計；符合電力安規要求；防護等級為IP41；特別適合于環境惡劣的工業控制領域；
2）串口ESD 保護：RS232/RS485/TTL/RS422,內置15KV ESD 保護；
3）UIM/SIM 卡ESD 保護：1.8V/3V/5V 標準的推桿式用戶卡接口，內置15KV ESD 保護；
4）三層系統保護：在原來兩級（軟件保護+CPU內置看門狗WDT保護）系統保護的基礎上，增加一級系統虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）檢測保護功能，確保系統穩定可靠；
5）工業級設計生產，支持寬電壓5-32V供電；
6）高速處理CPU：采用高速性能工業級CPU，可以更加高速地處理各種協議數據轉換；解決了業內“假在線”、“假死機”、“當機”等疑難問題；
7)超大內存：FLASH64Mbits，SDRAM，256Mbits（不同型號內存不同），有超大的內存來緩存客戶發送數據，同時接收超大數據包，數據不丟失；
8）通信模塊均采用工業級無線模塊，所有無線模塊都有通過CGD認證或者FCC認證或者CE認證；
9）完善的網絡支持：支持GPRS/CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO/LTE-FDD/LTE-TDD七大無線網絡，滿足不同行業客戶的全方面需求；
10）豐富的接口類型：支持串口RS232接口、RS485接口、以太網接口、USB接口， 滿足客戶應用現場不同接口需求；
11）支持6路計數器輸入、8路開關輸入量、8路模擬輸入量、4路數字輸出量、2路PWM輸出、4路繼電器輸出；
12）支持GPS/北斗定位；
13）支持ZIGBEE 低功耗的近距離無線組網通訊；
14)DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS；規避了因為選擇的DNS服務器異常而導致RTU設備宕機的嚴重現象；
15）支持固定IP 通信方式；支持DDNS 動態域名通信方式；
16）支持雙數據中心備份及多數據中心（8 個）接受數據，支持發送中心達256 個；
17）遠程喚醒：支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接；
18）完善的協議棧：新系統加載了完善的TCP/IP協議棧，采用了完善的TCP/IP協議棧；使網絡通信性能優異，掉線概率極大降低；
19）EMC性能優異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業領域環境惡劣下使用；系統EMC/EMI優異，系統穩定可靠；通過EMC測試；
20）支持短信遠程配置，遠程控制；支持短消息告警；
21）智能防掉線。支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線；
22）支持批量配置功能；
附件二、才茂通信RTU云設備管理平臺軟件介紹
RTU云設備管理平臺軟件，是廈門才茂通信科技有限公司經過多年的實踐及用戶使用，為滿足市場需求而自主研發的管理軟件，具有用戶管理、系統管理、采集控制、遠程升級、遠程配置、主動報警、主動上報等功能?？膳c才茂通信RTU系列配套使用。RTU產品集成了模擬信號采集、開關量輸入、開關量輸出、計數和無線數據通信于一體的高性能測控裝置，可以直接接入各種傳感器、標準變送器信號、儀表等輸出的模擬信號、電平信號、干觸點、脈沖信號等，是實施無線測控的。
軟件基于B/S網絡架構，基于網頁版瀏覽方式，可在任意能夠上互聯網的電腦、手機或移動終端登錄使用。系統部暑方便，使用靈活，僅須開放互聯網訪問地址，外網即可訪問。同時免費提供系統接入端口或軟件開發接口，利于信息化的組建與擴展，可與其他管理系統對接。
RTU云設備管理平臺軟件，根據管理對象的不同，設置不同的訪問權限，如基本操作員只具有采集控制、遠程配置、查詢、統計等基本功能，管理員除具有這些操作功能外，還具有高級管理、遠程升級、注冊管理與用戶管理等功能。
RTU設備與各水泵、風機連接，通過RTU遠程監控平臺管理軟件的PWM功能或繼電器功能，可實現對水泵、風機的遠程控制啟動或停機工作。通過平臺軟件的主動上報功能，可設定是否允許主動上報的動作、設定上報的內容、上報的網絡方式（手機報警+系統報警）、上報的時間間隔、上報信息的接收的等條件。當與風機、水泵或其他自控系統設備連接，可以實時反應該設備的故障信息。
RTU云設備管理平臺軟件具有查詢統計功能，可按月或時間段對監測數據進行查詢并匯總形成報表，以供管理決策使用。
