力控軟件在污染源在線監測系統中的應用
技術支持：北京三維力控科技有限公司
1．項目概述
開封市環保局環境在線監測系統是由污染源在線監測系統、主要水域水質自動監測系統、城市空氣質量監測系統、城市噪音監測系統、和監測中心組成的監測系統。該系統可進行自動采樣、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；由監測中心的服務器進行數據匯總、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。
1）整合GPRS/CDMA/寬帶通訊技術，實時監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據，實時控制現場設備的運行狀態；整合GPRS/CDMA/寬帶通訊技術，傳輸全市大氣和水自動監測數據到環保局中心控制室。
2）實現各類監測數據的接收、顯示、統計、自動綜合分析、存儲、應用、發布等。
3）利用GIS與數據庫的接口功能，在電子地圖上直觀地生成可視化的計算結果圖表。
4）選用先進的開發技術，應用系統操作簡便、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，根據環境管理工作的發展和要求，能夠隨時進行擴充，并應兼容現有的應用系統。
6）在網絡覆蓋面、可靠性、穩定性、實時傳輸速度、數據傳輸的準確性及安全性、操作界面、建設投資及系統日常運行費用合理等方面具有良好的體現。
2．系統網絡結構圖
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3．在線監測監控結構圖
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1）系統組成
開封市環保局環境在線監測系統主要由中心站和監控子站組成。在系統中，中心站通過GPRS網絡與各監測子站進行信息交換，按要求對收集的監測結果進行統計處理，形成各種統計分析報告、報表及圖形，通過顯示屏進行顯示。
2）結構圖
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在線自動監測儀、總有機碳TOC水質自動分析儀、紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀、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測儀器和分析儀器進行通信，采集和轉發通信方式完全實現了《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》。
力控監控組態軟件同時支持標準MODBUS，Pofibus、Lonworks等多種總線網絡。
4．實現的功能
1）在線監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據、狀況。并可以實現定時監測（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據采集）。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據,能夠對監測現場設備進行遠程啟動、設定工作時間、調整工作周期、數據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保局中心數據中。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據。
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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，自動發送報警信息。
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3）短信服務
短信服務有：數據傳送，可以把企業的數據發送到指定的手機；短信報警（數據報警，斷線報警，開關設備報警，監測儀器報警）；批量配置企業的報警數據；自寫短信，自定義短信的內容和發送對象。
4）查詢統計
提供多種條件查詢方式和查詢結果分類、分項排序、統計最大值、最小值、平均值、匯總值等分析處理功能。提供統計各類監測數據功能，如流量統計；COD、氨氮濃度分析；COD、氨氮排放總量統計；煙氣流量統計；煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx濃度分析；煙氣、煙塵、CO、SO2、NOx排放總量統計等。提供查詢結果打印功能
5）分析報表
對于企業的排放匯總數據按指定的時間段進行列表和圖形方式分析，并可實現與收費管理系統的結合。
列表分析以表格的方式給出上述數據，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。
◎廢水監測報表（曲線圖）、廢氣監測報表（曲線圖）
◎實時監測數據日報表（曲線圖），月報表（曲線圖），年報表（曲線圖）
◎歷史監測數據報表
◎超標監測數據報表
◎停水日志
◎網絡反控日志
◎試劑報警日志
◎數據匯總報表
◎數據歷史查詢報表
◎數據分析統計報表（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排放總量統計報表、大氣及水自動監測日監測數據分析報表
6）監控源管理
監控源管理以企業為單位，主要包括監控源的常規信息管理，排污口管理，和治理設施管理；在線監測儀管理可以動態添加排污口，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值和報警的上下限。
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7）數據標記和剔除
特定的職能管理部門在審查分析數據的過程中，對于已經確認異常或無效的數據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，系統自動記憶，作為日志備查。
8）系統管理
設置系統的一些參數，包括權限管理、常量管理、設備管理、在線列表和監控源類型設置等。
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9）視頻數據
視頻監控系統要求實現現場影像的高清晰同步實時傳輸，在監控中心電視墻等終端上顯示，并通過監控中心網絡來實現圖像的傳輸、顯示、存儲、回放等功能。
5．綜述
力控軟件在污染源在線監測監控系統的中心站和監測站上實現監測監控功能，傳輸網絡主要是通過一類是基于TCP/IP 協議的，如通用無線分組業務（General Packet Radio Service 縮寫GPRS）、非對稱數字用戶環路（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 協議的，如：公共電話交換網（Public switched telephone network 縮寫PSTN）、短消息數據通訊等。由于污染源現場一般環境比較惡劣、偏遠，大部分采用GPRS、CDMA等無線網絡。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境保護設備的協議，實現與這些設備的通信、數據采集及轉發。
為了保證系統的兼容性，規范上位機和現場監測站的通信規范，國家環保局于2005-12-30日發布了《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJ/T212-2005）。并于2006-02-01日正式實施。此標準規定了傳輸網絡的應用層協議，一方面保證了系統的兼容性，另一方面，體現了協議的通信介質無關性，為不同環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都支持《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》，通過此協議實現與環保局中心站的實時與歷史數據傳輸。
開封市環保局環境信息監控系統經過在現場的實際運行，整個系統穩定可靠，很好的滿足了用戶的工藝要求，達到了對污染源在線監控（監測）的標準。
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