水环境监控的技术要求

　　水环境的监控包括两个方面的内容：

　　1）水体生化数据的采集、分析和传输；

　　2）水域及排污口的实时可视图像。生化数据可通过专业传感器进行收集，而视频图像可通过摄像机与视频服务器获取，两者都有成熟的产品。真正困难的是，如何把采集到的样本数据或分析结果以及现场图像实时地传输到环境监测中心。众所周知，沿江河以及环湖泊地区大多不是电信基础设施的有效覆盖区，因此，难以获得可靠的传输干线，如果专为某些特殊业务而敷设专线，无疑将耗费大量的人力和物力，其建设费用和后期维护费用无论对电信企业还是环保部门，都将是巨大的财务负担。但若无法实时地获取现场资料，仅靠人力定时赴现场采集数据进行事后分析，往往错过取证的最佳时机，而没有充分的证据就意味着行政和法律干预难以凑效。所以，解决现场监测数据和图像的实时传输问题是水环境监控面临的一个重要技术问题。

　　近年来，无线传输技术的发展为水环境实时监控提供了可能。

　　目前主流的无线传输方式包括：

　　1）移动运营商提供的CDMA和EDGE传输方式；

　　2）IEEE-802.11无线局域网传输方式；

　　3）COFDM调制的传输方式。这三种方式各有自己的优缺点，很难仅用一种方式，完全应对所有的水环境监控应用。表1列出了三种无线传输方式的一些基本特点，可供参考和比较。

　　根据表1的对比，我们可以作出以下的基本分析。

　　CDMA1X和EDGE传输方式因为移动运营商的基站分布广泛，接入系统最为方便，客户不需要建设自己的中继设备，就可远距离获取现场的视频图像和监测数据。但是，其理论带宽原本就低，而实际可用带宽一般都无法达到100kbps，因此，除保障正常数据传输外，实时视频则完全受限于带宽，无法获得高质量和连续的图像。况且，CDMA1X和EDGE是运营商按流量收费的业务，从成本上核算，客户根本不可能实现24小时实时监控，只能以定点、定时方式对现场状况进行点播式的采集，往往会错过非法排污的取证时机。

　　COFDM传输方式因其良好的绕射能力，只需少量的中继站，就可实现大区覆盖，使得现场设备远距离接入监测中心非常方便。又因其足够高的带宽，完全能够保证既提供数据传输，又提供高质量的现场实时监控图像。但是，它使用的频点和信道要向无线电管理机构申请，不仅需要申请费，而且每年还必须为每个频点缴纳频占费，对监测点较多的应用，将是一笔不菲的财务支出。况且，COFDM设备较贵，虽是一次性支出，对客户而言，必须有充足的预算才行。

　　IEEE-802.11a/g无线局域网WLAN接入方式，是一种最经济的接入方式。它的理论带宽高达54Mbps，实际带宽根据传输距离最少也可达8Mbps，完全满足数据传输和高质量视频传输的需要。且其使用的信道又是免申请的公共信道，没有后续的使用费，设备的采购价格也适中，建设费用不高，因此，对客户的财务成本不会造成过大负担。但是，它的缺点也是显而易见的。由于它不支持NLOS传输，信号绕射能力差，虽然直线传输距离很远，但在有遮挡的情况下，只能通过逐级中继和桥接，才能把现场监控数据和图像传达监测中心，其次，它对移动通信的支持能力弱，只能保证监测车辆的流动接入而不是移动接入。当然，也有简单的解决办法，就是将现场监控数据和图像通过无线网桥传达最近的水文站或某个固网可达的建筑，然后，经有线宽带网接入监测中心。