GPRS節(jié)能減排無(wú)線應(yīng)用解決方案

一、節(jié)能減排的基本概念

節(jié)能減排指的是減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放。 我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要提出，“十一五”期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右、主要污染物排放總量減少10％。這是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措；是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇；是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式的必由之路；是維護(hù)中華民族長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的必然要求。

二、目前實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)

當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。2006年以來(lái)，全國(guó)上下加強(qiáng)了節(jié)能減排工作，國(guó)務(wù)院發(fā)布了加強(qiáng)節(jié)能工作的決定，制定了促進(jìn)節(jié)能減排的一系列政策措施，各地區(qū)、各部門相繼做出了工作部署，節(jié)能減排工作取得了積極進(jìn)展。但是，2006年全國(guó)沒有實(shí)現(xiàn)年初確定的節(jié)能降耗和污染減排的目標(biāo)，加大了“十一五”后四年節(jié)能減排工作的難度。更為嚴(yán)峻的是，2007年一季度，工業(yè)特別是高耗能、高污染行業(yè)增長(zhǎng)過(guò)快，占全國(guó)工業(yè)能耗和二氧化硫排放近70％的電力、鋼鐵、有色、建材、石油加工、化工等

六大行業(yè)增長(zhǎng)20．6％，同比加快6．6個(gè)百分點(diǎn)。與此同時(shí)，各方面工作仍存在認(rèn)識(shí)不到位、責(zé)任不明確、措施不配套、政策不完善、投入不落實(shí)、協(xié)調(diào)不得力等問(wèn)題。這種狀況如不及時(shí)扭轉(zhuǎn)，不僅2007年節(jié)能減排工作難以取得明顯進(jìn)展，“十一五”節(jié)能減排的

總體目標(biāo)也將難以實(shí)現(xiàn)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的初步統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2007年中國(guó)能源消費(fèi)總量比2006年增長(zhǎng)7.8%。2007年我國(guó)能源消費(fèi)總量26.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增幅略有回落，比2006年增幅下降了1.5個(gè)百分點(diǎn)。但同時(shí)，我國(guó)能源消費(fèi)總量仍然龐大，節(jié)能減排形勢(shì)依然嚴(yán)峻。

三、我國(guó)節(jié)能減排的目標(biāo)任務(wù)和總體要求

國(guó)務(wù)院印發(fā)的發(fā)展改革委會(huì)同有關(guān)部門制定的《節(jié)能減排綜合性工作方案》，明確了２０１０年中國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)任務(wù)和總體要求。

《方案》指出，到２０１０年，中國(guó)萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗將由２００５年的１．２２噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降到１噸標(biāo)準(zhǔn)煤以下，降低２０％左右；單位工業(yè)增加值用水量降低３０％。“十一五”期間，中國(guó)主要污染物排放總量減少１０％，到２０１０年，二氧化硫排放量由２００５年的２５４９萬(wàn)噸減少到２２９５萬(wàn)噸，化學(xué)需氧量（ＣＯＤ）由１４１４萬(wàn)噸減少到１２７３萬(wàn)噸；全國(guó)設(shè)市城市污水處理率不低于７０％，工業(yè)固體廢物綜合利用率達(dá)到６０％以上。

四、節(jié)能減排的具體實(shí)施措施

1.首先控制增量，調(diào)整和優(yōu)化結(jié)構(gòu)。要控制高耗能、高污染行業(yè)過(guò)快增長(zhǎng)，加快淘汰落后生產(chǎn)能力，完善促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的政策措施，積極推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)服務(wù)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。

　　2.加大投入，全面實(shí)施重點(diǎn)工程。加快實(shí)施十大重點(diǎn)節(jié)能工程。實(shí)施水資源節(jié)約項(xiàng)目。加快水污染治理工程建設(shè)。推動(dòng)燃煤電廠二氧化硫治理。多渠道籌措節(jié)能減排資金。

　　3.創(chuàng)新模式，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。深化循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)，推進(jìn)資源綜合利用，推進(jìn)垃圾資源化利用，全面推進(jìn)清潔生產(chǎn)。

　　4.依靠科技，加快技術(shù)開發(fā)和推廣。加快節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)，加快節(jié)能減排技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范和推廣，加快建立節(jié)能減排技術(shù)服務(wù)體系，推進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，加強(qiáng)國(guó)際交流合作。

　　5.夯實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化節(jié)能減排管理。建立政府節(jié)能減排工作問(wèn)責(zé)制，建立和完善節(jié)能減排指標(biāo)體系、監(jiān)測(cè)體系和考核體系。

　　6.健全法制，加大監(jiān)督檢查執(zhí)法力度。完善節(jié)能和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，開展節(jié)能減排專項(xiàng)執(zhí)法檢查。

　　7.完善政策，形成激勵(lì)和約束機(jī)制。積極穩(wěn)妥推進(jìn)資源性產(chǎn)品價(jià)格改革，完善有利于節(jié)能減排的財(cái)政政策，實(shí)行有利于節(jié)能減排的稅收政策。

　　8.加強(qiáng)宣傳，提高全民節(jié)約意識(shí)。

9.政府帶頭，發(fā)揮節(jié)能表率作用。

五、移動(dòng)GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砑跋到y(tǒng)構(gòu)成

從目前的無(wú)線傳輸通信市場(chǎng)來(lái)看,主流的通信方式有如下幾種:微波傳輸,電臺(tái)傳輸,有線傳輸,無(wú)線傳輸四大類.四種傳輸方式的優(yōu)缺點(diǎn)如下表：

GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具有覆蓋面廣，高效、低成本的特點(diǎn)。GPRS 是一種新的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無(wú)線IP 或X.25 服務(wù)。GPRS 采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線信道，同一無(wú)線信道又可以由多個(gè)用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)160Kbps。使用 GPRS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計(jì)費(fèi)，大大降低了服務(wù)成本。

中國(guó)移動(dòng)GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無(wú)線IP連接。在移動(dòng)通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建行業(yè)信息采集傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息采集點(diǎn)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。

整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層次從底層逐級(jí)向上可分為現(xiàn)場(chǎng)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和中心監(jiān)控層三個(gè)層次。

現(xiàn)場(chǎng)層包括數(shù)據(jù)采集傳輸儀和各種監(jiān)測(cè)、采樣設(shè)備。完成數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、發(fā)送及命令接收等方面的功能。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層指用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)實(shí)體，我們采用GPRS無(wú)線通訊方式。

中心監(jiān)控層即監(jiān)控中心監(jiān)控平臺(tái)。它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸層和現(xiàn)場(chǎng)層相互通訊，交換數(shù)據(jù)、指令下達(dá)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)層的集中遠(yuǎn)程監(jiān)控。

六、目前各行業(yè)無(wú)線GPRS應(yīng)用解決方案

為積極響應(yīng)我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要中“節(jié)能減排”口號(hào)，中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)目前針對(duì)環(huán)保行業(yè)、通信基站動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)、新能源應(yīng)用、三表抄表等方面，結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)網(wǎng)絡(luò)資源，提出對(duì)應(yīng)的行業(yè)應(yīng)用解決方案：污染源在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、基站電能管理控制系統(tǒng)、太陽(yáng)能供電遠(yuǎn)程管理控制系統(tǒng)、水電氣表行業(yè)大客戶遠(yuǎn)程集抄管理控制系統(tǒng)。

6.1 環(huán)境污染源在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

針對(duì)環(huán)境監(jiān)控的切實(shí)需求，本“污染源在線自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”通過(guò)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、無(wú)線通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代科技的專業(yè)整合，能夠?qū)I(yè)污染源、大氣環(huán)境及地表水質(zhì)等進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控及綜合信息管理。整個(gè)系統(tǒng)包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)（主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)為COD、氨氮、PH、流量等）、煙氣監(jiān)測(cè)（主要 監(jiān)測(cè)指標(biāo)為SO2、粉塵、流速等）、視頻監(jiān)控、污染治理設(shè)施監(jiān)控四大部分。

該系統(tǒng)可對(duì)主要污染治理設(shè)施運(yùn)行情況進(jìn)行在線監(jiān)控、并對(duì)污染源排放情況及污染源排放總量進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)江h(huán)保局監(jiān)控中心；由監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析，以便監(jiān)控中心及時(shí)作出管理決策，增加管理力度。

該系統(tǒng)還可通過(guò)PDA手機(jī)下載監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，隨時(shí)隨地掌握各污染處理設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)以及污染源排放情況。也可根據(jù)需要將報(bào)警信息自動(dòng)發(fā)送到相關(guān)人員的手機(jī)上。

該系統(tǒng)主要由污染源現(xiàn)場(chǎng)機(jī)和MRM 6155 GPRS無(wú)線數(shù)傳終端及監(jiān)控中心組成。基于中國(guó)移動(dòng)的GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，能夠自動(dòng)長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)記錄以電機(jī)為動(dòng)力的各種 污染治理設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，能夠?qū)?/SPAN>COD、氨氮、PH、流量、SO2 等自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，具有高性能、高可靠性及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，具有遠(yuǎn)程診斷、測(cè)試、監(jiān)管功能，滿足環(huán)保監(jiān)控中心與監(jiān)控點(diǎn)之間的數(shù) 據(jù)采集和控制。

6.2 通信基站電能管理控制系統(tǒng)

一直以來(lái)對(duì)通信基站的用電管理普遍不太重視，電費(fèi)結(jié)算主要依靠工人抄表和電力局直接劃帳的方式，但實(shí)際上基站用電的成本及相關(guān)費(fèi)用支出已經(jīng)成為公司十分重要的成本支出，每年費(fèi)用逐年增加。由于基站分布廣、供電來(lái)源多元化及用電現(xiàn)場(chǎng)的多樣性，加之日常對(duì)用電成本的管理依據(jù)是按電度表的示度電量據(jù)實(shí)結(jié)算，用電現(xiàn)場(chǎng)的電表是電費(fèi)結(jié)算的唯一依據(jù)，而它在用電管理中的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、可靠性及存在的諸多問(wèn)題都缺乏有效的科學(xué)的手段進(jìn)行監(jiān)督，給用電管理工作帶來(lái)了很大的難度。

移動(dòng)公司加強(qiáng)基站用電管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降費(fèi)將成為今后十分重要的管理工作。建立一支敬業(yè)可靠的管理隊(duì)伍外，更主要是依靠科學(xué)技術(shù)手段，能對(duì)電表實(shí)施遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、抄收、監(jiān)測(cè)的用電綜合管理系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析、分類整理，形成相應(yīng)的管理報(bào)表，同時(shí)制定相應(yīng)的有針對(duì)性的管理制度，以達(dá)到節(jié)能降費(fèi)的目的。

該套遠(yuǎn)程供電監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于各個(gè)基站的供電情況進(jìn)行全自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。能完好解決如下問(wèn)題：

1） 人工監(jiān)控所不能解決的供電不正常情況下的報(bào)警問(wèn)題

對(duì)于停電情況必須及時(shí)報(bào)警，這樣才能及時(shí)檢修排除供電故障，提高管理水平。

2） 節(jié)約運(yùn)行成本的問(wèn)題

① 用先進(jìn)的技術(shù)手段減少人力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約人力和車輛成本支出；

② 合理安排空調(diào)起停和溫度設(shè)置；

③ 合理安排IC卡充值時(shí)間和金額

④ 及時(shí)發(fā)現(xiàn)偷電行為，減少不正常支出

⑤ 與電業(yè)局進(jìn)行對(duì)帳，避免由于電業(yè)局抄表錯(cuò)誤造成的額外費(fèi)用支出

該套遠(yuǎn)程全自動(dòng)基站供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用電能電子計(jì)量技術(shù)、遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理控制技術(shù)、軟件技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等多項(xiàng)高新技術(shù)構(gòu)成。

圖1 GPRS基站供電遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖

圖2 基站內(nèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備連接框圖

系統(tǒng)安裝以后可以有效降低空調(diào)的不必要開啟，節(jié)約了能源，為緩解電力緊張狀況做出貢獻(xiàn)；同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。

6.3 太陽(yáng)能供電遠(yuǎn)程管理控制系統(tǒng)

兩次石油危機(jī)推動(dòng)能源價(jià)格大幅上升，而化石能源的日漸枯竭使得開發(fā)替代能源的工作逐漸提到日程上來(lái)。作為無(wú)污染、儲(chǔ)量最豐富的可再生能源，太陽(yáng)能的開發(fā)利用逐漸受到各方重視。

本系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，通過(guò)GSM短信方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程供電、斷電及定時(shí)控制的功能。并提供PC機(jī)遠(yuǎn)程控制軟件。

該控制器置于用電設(shè)備、蓄電池組、市電網(wǎng)系統(tǒng)之中，并經(jīng)通信基站與總控制中心進(jìn)行信息交互，該裝置包括有：信息采集模塊、信號(hào)處理模塊、緩存器、中央控制單元、Ｉ／Ｏ接口、通信模塊、光伏轉(zhuǎn)化模塊及提供光能能源的太陽(yáng)光，是集太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能、智能輸出電能、智能變壓變流于一體的控制器。本發(fā)明的效果是該控制器滿足了海洋航標(biāo)燈供電、通信基站設(shè)備供電等遠(yuǎn)離市電網(wǎng)的特殊環(huán)境下的電能源供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光能的接收、采集、能量照度分析、轉(zhuǎn)換為電能。該控制器可以多臺(tái)組成配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，相互協(xié)調(diào)工作，協(xié)作處理事故。該控制器還配置固定的ＩＰ地址，使總控制中心可以對(duì)太陽(yáng)能智能控制器及其控制下的用電設(shè)備進(jìn)行遙測(cè)、遙控、遙訊和遙調(diào)等。

目前被大規(guī)模采用的可再生能源發(fā)電形式有水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能，就成本來(lái)看，太陽(yáng)能發(fā)電成本最高，是火力發(fā)電的5 倍以上。但太陽(yáng)能發(fā)電也有其他發(fā)電形式不具備的優(yōu)勢(shì)：較之燃煤、燃油等化石發(fā)電，太陽(yáng)能和風(fēng)能、水能屬于可再生能源，而化石能源面臨二氧化碳排放等環(huán)境問(wèn)題；根據(jù)BP 公布的R/P 值（石油實(shí)際蘊(yùn)藏量/開采量）為40 年，化石能源的耗竭并不遙遠(yuǎn)；

水電和風(fēng)電較之太陽(yáng)能發(fā)電的劣勢(shì)在于地域限制。水電站必須建在大江大河之上、風(fēng)電場(chǎng)必須建在常年相對(duì)穩(wěn)定的風(fēng)場(chǎng)上；

太陽(yáng)能發(fā)電無(wú)污染、無(wú)地域限制，適合高原、沙漠等日照充足但水源不足或者聯(lián)網(wǎng)不便的地區(qū)；而其配置靈活的特性使得它成為城市居民戶用或者聯(lián)網(wǎng)使用的首選。

目前太陽(yáng)能電池應(yīng)用范圍主要還是在戶用并網(wǎng)以及居民用離網(wǎng)領(lǐng)域，但隨著各國(guó)對(duì)光伏電站補(bǔ)貼政策的到位，未來(lái)光伏電站的比例將逐漸提高，逐漸與戶用并網(wǎng)及居民離網(wǎng)并重。

6．4 水電氣表行業(yè)大客戶遠(yuǎn)程集抄管理控制系統(tǒng)

大口徑表一般應(yīng)用于工業(yè)、商用大用戶或小區(qū)總表，這些表計(jì)往往具有如下特點(diǎn)：

1、 用量大、流速快；

2、 費(fèi)用價(jià)格高；

3、 工作環(huán)境惡劣，負(fù)荷大；

4、 一旦總表表故障損失極大；

5、 由于總表的安裝環(huán)境特殊，抄表困難，總表故障更無(wú)法監(jiān)控。

實(shí)時(shí)監(jiān)控這些總表的流量和工作狀態(tài)，對(duì)降低燃?xì)赓M(fèi)流失，提高回收率能夠起到極大的作用。可大大減少抄表人員的工作強(qiáng)度、提高工作效率，實(shí)時(shí)查詢表計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控表計(jì)故障，解決因情況特殊無(wú)法抄表問(wèn)題，提高表的抄到率，徹底解決抄表難的問(wèn)題。

七、 總論

我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，各項(xiàng)建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價(jià)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，群眾對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題反應(yīng)強(qiáng)烈。這種狀況與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理、增長(zhǎng)方式粗放直接相關(guān)。不加快調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式，資源支撐不住，環(huán)境容納不下，社會(huì)承受不起，經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以為繼。只有堅(jiān)持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。同時(shí)，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注。進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的迫切需要。