一、環保行業現狀
環境監測部門作為國家環境保護系統的技術部門，是環境管理工作的重要基礎。隨著市民環境意識的增強，越來越多的人開始關心所處環境質量的好壞，要求環境保護工作透明化；上級主管部門也需要數量大、種類多、更新快的信息。所有這一切，給環境監測部門提出了一個應引起重視的問題：如何建立起實用性強、覆蓋面廣、靈活性好的環保數據采集" title="數據采集">數據采集系統，滿足各方面對環境監測信息的需求。
在環保系統中，常常需要對眾多的污染排放點進行實時監測，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CDMA1x無線網絡進行數據傳輸，成為環保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CDMA1x網絡及時發送到環保監測部門，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。
文中講的GPRS與CDMA1x無線網絡通信組網原理相同，在本文中不對GPRS做詳細介紹。
二、項目需求
環保數據采集系統是由污染源排放監測點和監測中心" title="監測中心">監測中心組成的污染源監測系統。該系統可對污染源進行自動采樣、對主要污染因子進行在線監測；掌握城市污染源排放情況及污染源排放總量，監測數據自動傳輸到環保監測中心；由監測中心的計算機進行數據匯總、整理和綜合分析；監測信息傳至環保局，由環保局對污染源進行監督管理。
目前，各污染源排放監測點安裝污染源監測儀，對污染源進行監測。監測中心接收監測點傳輸的監測信息；并負責對監測信息進行分類、篩選和綜合分析。環保局作為系統的決策中心，對從監測中心站獲得的監測信息進行分析、調研，及時做出管理決策，增加管理力度。
目前，省環保監測站與各采集點之間的數據通信主要采用手工抄錄或PSTN電話線傳輸。采用電話線傳輸數據時，由于每次撥號都需要等待，速度慢，而且費用也較高。同時，由于各監控點分布范圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此需申請很多電話線，而且有些監控點有線線路難以到達。
CDMA1x具有速度快、使用費用低的特點，其傳輸速度可達304kb/s。與有線通訊方式相比，采用CDMA1x無線通信方式則顯得非常靈活，它具有組網靈活、擴展容易、運行費用低投，維護簡單、性價比高等優點。因此，可以采用CDMA1x無線傳輸方式解決污染源監測數據的實時傳輸問題。
三、方案優點
中國聯通CDMA1x系統可提供廣域的無線IP連接。在中國聯通CDMA1x業務平臺上構建環保信息采集" title="信息采集">信息采集傳輸系統，實現環保信息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，我們選擇中國聯通CDMA1x系統作為環保信息采集傳輸系統的數據通信平臺。
中國聯通CDMA1x無線環保污染源在線監控系統具備如下特點：
1、實時性強
與短消息服務比較，由于CDMA1x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/所有監測點的各種數據。可很好的滿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CDMA1x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CDMA1x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
構建環保信息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。由于環保信息采集點數量眾多，分布在全省范圍內，部分環保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CDMA1x網絡已覆蓋省內絕大部分地區，基本不存在盲區，可實現大范圍的在線監控，滿足環保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
環保中心站要和每一個環保信息采集點實現實時連接。由于環保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CDMA1x技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。
7、數據傳送" title="數據傳送">數據傳送速率高
每個環保信息采集點每次數據傳輸量在10Kbps之內。CDMA1x網絡傳送速率理論上可達304kbit/s，目前CDMA1x實際數據傳輸速率" title="傳輸速率">傳輸速率在80Kbps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。
四、解決方案介紹
由于CDMA1x通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，監測中心計算機主機配置固定的IP地址，各個數據采集點采用CDMA1x模塊和該主機進行通信。
（一）系統組成
1、環保信息采集點
現場監控點通過數據采集模塊自動采集污染源信息，通過RS232接口與CDMA1x透明數據傳輸終端相連，通過CDMA1x透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發送到CDMA1x網絡。
2、監控中心
服務器申請配置固定IP地址，采用移動通信公司提供的DDN專線，與CDMA1x網絡相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當環保信息采集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。監控中心RADIUS服務器接受到CDMA1x網絡傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到監控中心計算機主機，通過系統軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理
3、CDMA1x移動數據傳輸網絡
現場監控點采集的數據經CDMA1x網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的CDMA1x無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到監控中心IP地址。
（二）系統方案
各監控點使用CDMA1x透明數據傳輸終端，通過移動CDMA1x網絡與監控中心相連。各污染源數據采集點使用移動通信公司統一的STK卡，同時監控中心對各點進行登記，保存相關資料以便識別和維護處理。各信息采集點運行監控系統軟件，支持24小時實時在線，實現信息采集點24小時傳送采集的環保信息數據。
凡環保局授權的信息采集點均可以使用本系統
1、環保信息采集點必須使用移動統一的STK卡，用戶使用本卡只能用于與環保站數據通信功能；
2、終端設備使用宏電提供的CDMA1x移動數據通信終端；
3、用戶登記：符合省級環保局的規定。
（三）產品特性
系統采用H7000系列CDMA1x無線透明數據傳輸終端或H7921 CDMA VPN路由器。產品基于中國移動的CDMA1x網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232接口可直接與計算機、RTU、PLC、 GPS接收機、數碼相機、數據終端等連接，傳輸速率達304Kbps，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站之間的數據采集和控制。
1、支持800/1900MHz
2、接口：RS232、RS485、RS422
3、系統理論傳輸速率304Kbps，實際傳輸速率80Kbps
4、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統
5、支持透明數據傳輸與協議轉換
6、支持VPN安全功能
7、安裝靈活、使用方便、可靠
（四）安全措施
由于環保數據采集系統的特殊性，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。
數據中心可通過公網使用VPN接入到移動CDMA1x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、VPN系統功能：通過VPN對整個數據傳送過程進行加密保護；通過遠程進行數據配置和更改。
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。
五、結論
采用CDMA1x構建環保數據采集系統，利用宏電H7000 CDMA無線通訊解決方案不僅能很好地滿足環保信息采集的需求，而且，作為網絡運營商的移動通信公司也將因此獲得業務穩定的集團用戶，隨著用戶數量的增加，移動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。