污染源在線監(jiān)控（監(jiān)測）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．項目概述
開封市環(huán)保局環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)" title="監(jiān)測系統(tǒng)">監(jiān)測系統(tǒng)是由污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)、主要水域水質自動監(jiān)測系統(tǒng)、城市空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)、城市噪音監(jiān)測系統(tǒng)、和監(jiān)測中心組成的監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可進行自動采樣、對主要污染因子進行在線監(jiān)測；掌握城市污染源排放情況及污染排放總量，監(jiān)測數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)測中心；由監(jiān)測中心的服務器進行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析；監(jiān)測信息傳至環(huán)保局，由環(huán)保局對污染源進行監(jiān)督管理。
1）整合GPRS/CDMA/寬帶通訊技術，實時監(jiān)視重點污染源瞬時流量、累積流量、污染物濃度、污染物排放總量等數(shù)據(jù)，實時控制現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)；整合GPRS/CDMA/寬帶通訊技術，傳輸全市大氣和水自動監(jiān)測數(shù)據(jù)到環(huán)保局中心控制室。
2）實現(xiàn)各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的接收、顯示、統(tǒng)計、自動綜合分析、存儲、應用、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算結果圖表。
? 4）選用先進的開發(fā)技術，應用系統(tǒng)操作簡便、人機界面友好，適合各層面人員操作使用。
5）具有超前的設計理念，根據(jù)環(huán)境管理工作的發(fā)展和要求，能夠隨時進行擴充，并應兼容現(xiàn)有的應用系統(tǒng)。
6）在網(wǎng)絡覆蓋面、可靠性、穩(wěn)定性、實時傳輸速度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性及安全性、操作界面、建設投資及系統(tǒng)日常運行費用合理等方面具有良好的體現(xiàn)。
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2．系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖
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3．在線監(jiān)測監(jiān)控結構圖
1）系統(tǒng)組成
開封市環(huán)保局環(huán)境在線監(jiān)測系統(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)絡與各監(jiān)測子站進行信息交換，按要求對收集的監(jiān)測結果進行統(tǒng)計處理，形成各種統(tǒng)計分析報告、報表及圖形，通過顯示屏進行顯示。
2）結構圖
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??? 在該項目中使用了PLC設備和智能模塊的采集設備，德國WTW的COD等儀器儀表設備，在力控" title="力控">力控中支持大量的PLC等采集設備的驅動，支持與化學需氧量CODcr在線自動監(jiān)測儀" title="監(jiān)測儀">監(jiān)測儀、總有機碳TOC水質自動分析儀" title="分析儀">分析儀、紫外（UV）吸收水質自動在線監(jiān)測儀、氨氮水質自動分析儀、總磷水質自動分析儀、PH水質自動分析儀、超聲波明渠污水流量計、電磁流量計等多種監(jiān)測儀器和分析儀器進行通信，采集和轉發(fā)通信方式完全實現(xiàn)了《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準" title="傳輸標準">傳輸標準》。
力控監(jiān)控組態(tài)軟件同時支持標準MODBUS，Pofibus、Lonworks等多種總線網(wǎng)絡。
4．實現(xiàn)的功能
1）在線監(jiān)測和遠程控制可以在線查看、查詢、獲取各種模擬設備和開關的最新數(shù)據(jù)、狀況。并可以實現(xiàn)定時監(jiān)測（TOC、COD、PH、流量等一次性儀表在一段時間內，按照固定的周期進行數(shù)據(jù)采集）。中心控制室可以實時顯示水污染點源的①污水瞬時流量和累積流量②COD或氨氮的濃度和排放總量等數(shù)據(jù),能夠對監(jiān)測現(xiàn)場設備進行遠程啟動、設定工作時間、調整工作周期、數(shù)據(jù)二次查詢等遠程操作，并將分析結果和設備運行日志記錄于環(huán)保局中心數(shù)據(jù)中。中心控制室可以實時顯示大氣污染點源的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）報警處理
報警有四種：斷線報警（包括設備故障報警）、超標報警、開關設備報警和異常情況報警。可以靈活設定報警條件，并和人員的手機、短信綁定，在滿足報警條件時，自動發(fā)送報警信息。
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? 3）短信服務
短信服務有：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；短信報警（數(shù)據(jù)報警，斷線報警，開關設備報警，監(jiān)測儀器報警）；批量配置企業(yè)的報警數(shù)據(jù)；自寫短信，自定義短信的內容和發(fā)送對象。
4）查詢統(tǒng)計
提供多種條件查詢方式和查詢結果分類、分項排序、統(tǒng)計最大值、最小值、平均值、匯總值等分析處理功能。提供統(tǒng)計各類監(jiān)測數(shù)據(jù)功能，如流量統(tǒng)計；COD、氨氮濃度分析；COD、氨氮排放總量統(tǒng)計；煙氣流量統(tǒng)計；煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx濃度分析；煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx排放總量統(tǒng)計等。提供查詢結果打印功能
5）分析報表
對于企業(yè)的排放匯總數(shù)據(jù)按指定的時間段進行列表和圖形方式分析，并可實現(xiàn)與收費管理系統(tǒng)的結合。
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)至少提供以下報表并能夠按照所見即所得的效果進行打印。
◎廢水監(jiān)測報表（曲線圖）、廢氣監(jiān)測報表（曲線圖）
◎實時監(jiān)測數(shù)據(jù)日報表（曲線圖），月報表（曲線圖），年報表（曲線圖）
◎歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)報表
◎超標監(jiān)測數(shù)據(jù)報表
◎停水日志
◎網(wǎng)絡反控日志
◎試劑報警日志
◎數(shù)據(jù)匯總報表
◎數(shù)據(jù)歷史查詢報表
◎數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計報表（含柱狀或餅狀圖），包括煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx濃度分析報表和煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx排放總量統(tǒng)計報表、大氣及水自動監(jiān)測日監(jiān)測數(shù)據(jù)分析報表
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，和治理設施管理；在線監(jiān)測儀管理可以動態(tài)添加排污口，采集儀，各種模擬設備和開關設備的添加，并可以指定模擬設備的標準數(shù)值和報警的上下限。
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??? 7）數(shù)據(jù)標記和剔除
特定的職能管理部門在審查分析數(shù)據(jù)的過程中，對于已經確認異?；驘o效的數(shù)據(jù)能夠進行手動標記或剔除操作。對于任何的標記或剔除操作，系統(tǒng)自動記憶，作為日志備查。
8）系統(tǒng)管理
設置系統(tǒng)的一些參數(shù)，包括權限管理、常量管理、設備管理、在線列表和監(jiān)控源類型設置等。
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??? 9）視頻數(shù)據(jù)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求實現(xiàn)現(xiàn)場影像的高清晰同步實時傳輸，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)絡來實現(xiàn)圖像的傳輸、顯示、存儲、回放等功能。
5．綜述
力控軟件在污染源在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的中心站和監(jiān)測站上實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控功能，傳輸網(wǎng)絡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（General Packet Radio Service 縮寫GPRS）、非對稱數(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)場一般環(huán)境比較惡劣、偏遠，大部分采用GPRS、CDMA等無線網(wǎng)絡。力控支持國際和國內的所有主流廠家的GPRS設備。
力控軟件支持多種環(huán)境保護設備的協(xié)議，實現(xiàn)與這些設備的通信、數(shù)據(jù)采集及轉發(fā)。
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為了保證系統(tǒng)的兼容性，規(guī)范上位機和現(xiàn)場監(jiān)測站的通信規(guī)范，國家環(huán)保局于2005-12-30日發(fā)布了《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》（HJ/T212-2005）。并于2006-02-01日正式實施。此標準規(guī)定了傳輸網(wǎng)絡的應用層協(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)議的通信介質無關性，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發(fā)都支持《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》，通過此協(xié)議實現(xiàn)與環(huán)保局中心站的實時與歷史數(shù)據(jù)傳輸。
開封市環(huán)保局環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)經過在現(xiàn)場的實際運行，整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，很好的滿足了用戶的工藝要求，達到了對污染源在線監(jiān)控（監(jiān)測）的標準。