污染源在線監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)解決方案
2008-08-19
作者：北京三維力控科技有限公司
1．項(xiàng)目概述
開封市環(huán)保局環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)" title="監(jiān)測(cè)系統(tǒng)">監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、主要水域水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、城市噪音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、和監(jiān)測(cè)中心組成的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可進(jìn)行自動(dòng)采樣、對(duì)主要污染因子進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)；掌握城市污染源排放情況及污染排放總量，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)測(cè)中心；由監(jiān)測(cè)中心的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析；監(jiān)測(cè)信息傳至環(huán)保局，由環(huán)保局對(duì)污染源進(jìn)行監(jiān)督管理。
1）整合GPRS/CDMA/寬帶通訊技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)視重點(diǎn)污染源瞬時(shí)流量、累積流量、污染物濃度、污染物排放總量等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；整合GPRS/CDMA/寬帶通訊技術(shù)，傳輸全市大氣和水自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到環(huán)保局中心控制室。
2）實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的接收、顯示、統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)綜合分析、存儲(chǔ)、應(yīng)用、發(fā)布等。
3）利用GIS與數(shù)據(jù)庫的接口功能，在電子地圖上直觀地生成可視化的計(jì)算結(jié)果圖表。
? 4）選用先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)，應(yīng)用系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、人機(jī)界面友好，適合各層面人員操作使用。
5）具有超前的設(shè)計(jì)理念，根據(jù)環(huán)境管理工作的發(fā)展和要求，能夠隨時(shí)進(jìn)行擴(kuò)充，并應(yīng)兼容現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)。
6）在網(wǎng)絡(luò)覆蓋面、可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)傳輸速度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性及安全性、操作界面、建設(shè)投資及系統(tǒng)日常運(yùn)行費(fèi)用合理等方面具有良好的體現(xiàn)。
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2．系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
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3．在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控結(jié)構(gòu)圖
1）系統(tǒng)組成
開封市環(huán)保局環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由中心站和監(jiān)控子站組成。在系統(tǒng)中，中心站通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與各監(jiān)測(cè)子站進(jìn)行信息交換，按要求對(duì)收集的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，形成各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告、報(bào)表及圖形，通過顯示屏進(jìn)行顯示。
2）結(jié)構(gòu)圖
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??? 在該項(xiàng)目中使用了PLC設(shè)備和智能模塊的采集設(shè)備，德國(guó)WTW的COD等儀器儀表設(shè)備，在力控" title="力控">力控中支持大量的PLC等采集設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，支持與化學(xué)需氧量CODcr在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀" title="監(jiān)測(cè)儀">監(jiān)測(cè)儀、總有機(jī)碳TOC水質(zhì)自動(dòng)分析儀" title="分析儀">分析儀、紫外（UV）吸收水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀、氨氮水質(zhì)自動(dòng)分析儀、總磷水質(zhì)自動(dòng)分析儀、PH水質(zhì)自動(dòng)分析儀、超聲波明渠污水流量計(jì)、電磁流量計(jì)等多種監(jiān)測(cè)儀器和分析儀器進(jìn)行通信，采集和轉(zhuǎn)發(fā)通信方式完全實(shí)現(xiàn)了《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)" title="傳輸標(biāo)準(zhǔn)">傳輸標(biāo)準(zhǔn)》。
力控監(jiān)控組態(tài)軟件同時(shí)支持標(biāo)準(zhǔn)MODBUS，Pofibus、Lonworks等多種總線網(wǎng)絡(luò)。
4．實(shí)現(xiàn)的功能
1）在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制可以在線查看、查詢、獲取各種模擬設(shè)備和開關(guān)的最新數(shù)據(jù)、狀況。并可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)監(jiān)測(cè)（TOC、COD、PH、流量等一次性儀表在一段時(shí)間內(nèi)，按照固定的周期進(jìn)行數(shù)據(jù)采集）。中心控制室可以實(shí)時(shí)顯示水污染點(diǎn)源的①污水瞬時(shí)流量和累積流量②COD或氨氮的濃度和排放總量等數(shù)據(jù),能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動(dòng)、設(shè)定工作時(shí)間、調(diào)整工作周期、數(shù)據(jù)二次查詢等遠(yuǎn)程操作，并將分析結(jié)果和設(shè)備運(yùn)行日志記錄于環(huán)保局中心數(shù)據(jù)中。中心控制室可以實(shí)時(shí)顯示大氣污染點(diǎn)源的①煙氣流量和排放總量②煙氣、煙塵、CO、SO2、Nox的濃度和排放總量等數(shù)據(jù)。
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2）報(bào)警處理
報(bào)警有四種：斷線報(bào)警（包括設(shè)備故障報(bào)警）、超標(biāo)報(bào)警、開關(guān)設(shè)備報(bào)警和異常情況報(bào)警?？梢造`活設(shè)定報(bào)警條件，并和人員的手機(jī)、短信綁定，在滿足報(bào)警條件時(shí)，自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信息。
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? 3）短信服務(wù)
短信服務(wù)有：數(shù)據(jù)傳送，可以把企業(yè)的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的手機(jī)；短信報(bào)警（數(shù)據(jù)報(bào)警，斷線報(bào)警，開關(guān)設(shè)備報(bào)警，監(jiān)測(cè)儀器報(bào)警）；批量配置企業(yè)的報(bào)警數(shù)據(jù)；自寫短信，自定義短信的內(nèi)容和發(fā)送對(duì)象。
4）查詢統(tǒng)計(jì)
提供多種條件查詢方式和查詢結(jié)果分類、分項(xiàng)排序、統(tǒng)計(jì)最大值、最小值、平均值、匯總值等分析處理功能。提供統(tǒng)計(jì)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)功能，如流量統(tǒng)計(jì)；COD、氨氮濃度分析；COD、氨氮排放總量統(tǒng)計(jì)；煙氣流量統(tǒng)計(jì)；煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx濃度分析；煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx排放總量統(tǒng)計(jì)等。提供查詢結(jié)果打印功能
5）分析報(bào)表
對(duì)于企業(yè)的排放匯總數(shù)據(jù)按指定的時(shí)間段進(jìn)行列表和圖形方式分析，并可實(shí)現(xiàn)與收費(fèi)管理系統(tǒng)的結(jié)合。
列表分析以表格的方式給出上述數(shù)據(jù)，圖形方式通過曲線、柱狀和餅狀等圖形直觀的顯示。
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??? 系統(tǒng)至少提供以下報(bào)表并能夠按照所見即所得的效果進(jìn)行打印。
◎廢水監(jiān)測(cè)報(bào)表（曲線圖）、廢氣監(jiān)測(cè)報(bào)表（曲線圖）
◎?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)日?qǐng)?bào)表（曲線圖），月報(bào)表（曲線圖），年報(bào)表（曲線圖）
◎歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表
◎超標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表
◎停水日志
◎網(wǎng)絡(luò)反控日志
◎試劑報(bào)警日志
◎數(shù)據(jù)匯總報(bào)表
◎數(shù)據(jù)歷史查詢報(bào)表
◎數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表（含柱狀或餅狀圖），包括煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx濃度分析報(bào)表和煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx排放總量統(tǒng)計(jì)報(bào)表、大氣及水自動(dòng)監(jiān)測(cè)日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析報(bào)表
6）監(jiān)控源管理
監(jiān)控源管理以企業(yè)為單位，主要包括監(jiān)控源的常規(guī)信息管理，排污口管理，和治理設(shè)施管理；在線監(jiān)測(cè)儀管理可以動(dòng)態(tài)添加排污口，采集儀，各種模擬設(shè)備和開關(guān)設(shè)備的添加，并可以指定模擬設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值和報(bào)警的上下限。
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??? 7）數(shù)據(jù)標(biāo)記和剔除
特定的職能管理部門在審查分析數(shù)據(jù)的過程中，對(duì)于已經(jīng)確認(rèn)異常或無效的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行手動(dòng)標(biāo)記或剔除操作。對(duì)于任何的標(biāo)記或剔除操作，系統(tǒng)自動(dòng)記憶，作為日志備查。
8）系統(tǒng)管理
設(shè)置系統(tǒng)的一些參數(shù)，包括權(quán)限管理、常量管理、設(shè)備管理、在線列表和監(jiān)控源類型設(shè)置等。
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??? 9）視頻數(shù)據(jù)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)影像的高清晰同步實(shí)時(shí)傳輸，在監(jiān)控中心電視墻等終端上顯示，并通過監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)圖像的傳輸、顯示、存儲(chǔ)、回放等功能。
5．綜述
力控軟件在污染源在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的中心站和監(jiān)測(cè)站上實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控功能，傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是通過一類是基于TCP/IP 協(xié)議的，如通用無線分組業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service 縮寫GPRS）、非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路（Asymmetrical Digital Subscriber Loop 縮寫ADSL）、碼分多址(Code Division Multiple Access 縮寫 CDMA)等。另一類是基于非TCP/IP 協(xié)議的，如：公共電話交換網(wǎng)（Public switched telephone network 縮寫PSTN）、短消息數(shù)據(jù)通訊等。由于污染源現(xiàn)場(chǎng)一般環(huán)境比較惡劣、偏遠(yuǎn)，大部分采用GPRS、CDMA等無線網(wǎng)絡(luò)。力控支持國(guó)際和國(guó)內(nèi)的所有主流廠家的GPRS設(shè)備。
力控軟件支持多種環(huán)境保護(hù)設(shè)備的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與這些設(shè)備的通信、數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)發(fā)。
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為了保證系統(tǒng)的兼容性，規(guī)范上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站的通信規(guī)范，國(guó)家環(huán)保局于2005-12-30日發(fā)布了《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T212-2005）。并于2006-02-01日正式實(shí)施。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層協(xié)議，一方面保證了系統(tǒng)的兼容性，另一方面，體現(xiàn)了協(xié)議的通信介質(zhì)無關(guān)性，為不同環(huán)境下選擇不同的通信方式提供了靈活性。力控軟件的采集和轉(zhuǎn)發(fā)都支持《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》，通過此協(xié)議實(shí)現(xiàn)與環(huán)保局中心站的實(shí)時(shí)與歷史數(shù)據(jù)傳輸。
開封市環(huán)保局環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，很好的滿足了用戶的工藝要求，達(dá)到了對(duì)污染源在線監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）的標(biāo)準(zhǔn)。