GPRSDTU在污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

1、GPRS DTU 在污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)中的應用簡介隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展 , 人類的生存環(huán)境正遭受前所未有的挑戰(zhàn) , 我們生產(chǎn) 時 向空氣中排放的氣態(tài)污染物如硫氧化物、 氮氧化物都使得我們呼吸的空氣日趨 污 濁; 工業(yè)污水的大量任意排放 , 水資源受到嚴重的污染 ; 城市噪音污染日益嚴 重等對 人類健康和生態(tài)環(huán)境都帶來了極大的危害。 “保護環(huán)境 ,凈化地球 ”成了 一件亟待解 決的頭等大事 ,是關(guān)系到子孫后代刻不容緩的大事。人類需要發(fā)展 , 但是發(fā)展的前提 是不損傷我們賴以生存的環(huán)境。 因此如何保護我們賴以生存的環(huán) 境是人類必須關(guān) 注的首要大事。需求分析為了保護環(huán)境 , 建設(shè)綠色家園 , 建

2、立完整的污染源監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)勢在必行。 近 年來, 我國的環(huán)境保護工作取得重要進展 , 但是環(huán)境形勢依然嚴峻 , 我國的污 染源監(jiān) 控信息化建設(shè)不僅起點低 , 覆蓋面小 , 而且整體水平不高。 已安裝的污染 源自動監(jiān) 控設(shè)備與環(huán)保部門的聯(lián)網(wǎng)率不高 , 地方環(huán)保部門無法看到污染源自動監(jiān) 控設(shè)備采集 的數(shù)據(jù), 國家環(huán)保部等上級環(huán)保部門無法看到下級環(huán)保部門對已監(jiān)控 企業(yè)污染物排 放的情況。以在線自動分析儀器為核心 ,以移動通訊為傳輸媒介 , 運用現(xiàn)代傳感技 術(shù)、 自動測量技術(shù)、 自動控制技術(shù)、 信息技術(shù)以及相關(guān)的監(jiān)控分 析軟件和通迅網(wǎng) 絡(luò)所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是建立環(huán)境監(jiān)測系 統(tǒng)的重要發(fā)

3、展方 向。方案設(shè)計1.方案設(shè)計簡介污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)是環(huán)保監(jiān)測與環(huán)境預警的信息平臺。系統(tǒng)采用先進的 無 線網(wǎng)絡(luò) ,涵蓋水質(zhì)監(jiān)測、煙氣自動監(jiān)測、空氣質(zhì)量監(jiān)測、環(huán)境噪聲監(jiān)測以及視頻監(jiān)測等多種環(huán)境在線監(jiān)測應用 ; 系統(tǒng)以污染源在線監(jiān)測為基礎(chǔ) ,充分貫徹總量 管理、 總量控制的原則 , 包含了環(huán)境監(jiān)理信息系統(tǒng)的許多重要功能 , 充分滿足各 級環(huán)保部 門環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要求 , 支持各級環(huán)保部門的環(huán)境監(jiān)理與環(huán)境監(jiān)測 工作,滿足不 同層級用戶的管理需求。整個系統(tǒng)充分體現(xiàn)總量控制的原則 ,為管理提供依據(jù) ,為決策提供支持 , 各種的統(tǒng) 計分析報表和圖表上都能分類匯總得到每種污染物的排放量 , 根據(jù)污染 物

4、的核定排 污總量可以直觀的對比分析 , 跟蹤每種污染物的排放總量的發(fā)展變化 趨勢曲線 , 得 出是否超過核定值的結(jié)論 , 同時結(jié)合目前企業(yè)的狀況以及歷史同期 數(shù)據(jù)的比對分析 , 對于排放總量趨勢發(fā)展將要超過核定值的狀況給予預警 , 充分 體現(xiàn)管理企業(yè) , 為企 業(yè)服務的宗旨。 匯總統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)所有污染物排放總量 , 掌握 和量化污染物的排放趨 勢, 為區(qū)域內(nèi)控制污染物排放總量提供技術(shù)支持 , 為環(huán)保 部門現(xiàn)場執(zhí)法和排污收費 提供依據(jù)。2污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)目標 基于污染源在線自動監(jiān)控 ( 監(jiān)測 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準 , 實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測站與環(huán)保 局中心站的標準數(shù)據(jù)傳輸 ; 環(huán)保局中心站在線動態(tài)增加

5、現(xiàn)場監(jiān)測站的能力 ; 現(xiàn) 場監(jiān)測站的歷史數(shù)據(jù)存儲與上傳能力 環(huán)保局中心站的歷史數(shù)據(jù)召喚與解 析、 插入 存儲能力。 此兩種能力解決了現(xiàn)場斷線后 , 環(huán)保局中心站的數(shù)據(jù)完整性 問題; 環(huán)保局中心站對數(shù)據(jù)存儲的長時間、高精度 (ms 級 、多點并發(fā)及壓縮能力 等 功能要求 ; 環(huán)保局中心站的 B /S 體系結(jié)構(gòu) ,降低客戶端軟件安裝配置的復雜度。 系統(tǒng) 拓撲圖污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)從底層向上可分為污染源現(xiàn)場監(jiān)測站、 傳輸網(wǎng)絡(luò)和 環(huán)保 局中心站 3 個層次(如下圖所示。1 現(xiàn)場監(jiān)測站位于各個污染源現(xiàn)場監(jiān)測點 , 又可分為現(xiàn)場儀表、現(xiàn)場通信網(wǎng) 絡(luò)、數(shù)據(jù)采集傳輸服務器、無線傳輸終端等組成 ,主要完成數(shù)據(jù)

6、的采集和處理、 GPRS 終端組網(wǎng) ,完成數(shù)據(jù)采集、分析、 GPRS 網(wǎng)絡(luò)接入、無線透明傳輸鏈路建 立 等工作。2 傳輸網(wǎng)絡(luò)負責將污染源現(xiàn)場監(jiān)測站的數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)保局中心站 , 屬于傳輸介 質(zhì);3 環(huán)保局中心站它通過網(wǎng)絡(luò)傳輸層和現(xiàn)場層相互通訊 , 交換數(shù)據(jù)、指令下達 , 以 實現(xiàn)對現(xiàn)場層的集中遠程監(jiān)控 , 并且可以通過其軟件接口與視頻系統(tǒng)、 GIS 系 統(tǒng)進 行無縫結(jié)合。4 現(xiàn)場監(jiān)測站現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)負責將儀表采集到的數(shù)據(jù)匯總到數(shù)據(jù)采集傳輸服務器。標準RS232/485 電氣接口,支持 Modbus 通信協(xié)議及非標準通訊協(xié)議的開發(fā)。數(shù) 據(jù)采集 傳輸服務器負責對實時數(shù)據(jù)進行匯總、分析、存儲 并負責與傳

7、輸模塊 CM3160P 通 訊。傳輸模塊 CM3160P 實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集服務器與環(huán)保局中心站的無線組網(wǎng) ,從 而實 現(xiàn)數(shù)據(jù)采集服務器與環(huán)保局中心站之間的數(shù)據(jù)交互。傳輸終端還提供主備數(shù)據(jù)中心和多數(shù)據(jù)中心鏈接方式和多種激活方式、支 持 APN 組網(wǎng)等功能 ,是可以做到數(shù)據(jù)安全可靠的傳輸 ,同時也是整個系統(tǒng)的關(guān) 鍵部 分。5 環(huán)保局中心站 5.1 環(huán)保中心實時數(shù)據(jù)庫環(huán)保中心實時數(shù)據(jù)庫負責匯集來自各現(xiàn)場監(jiān)測站的實時數(shù)據(jù) ,為客戶端提 供實 時、可靠、安全的數(shù)據(jù) ,并且給中心的關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供有效的數(shù)據(jù)。實時數(shù) 據(jù)庫是 一個高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強、跨網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開放式實時 數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng), 產(chǎn)品為

8、完全的分布式結(jié)構(gòu) , 可任意組建應用模式 ; 支持 C/S和 B/S應用; 它可以 提供豐富的企業(yè)級信息系統(tǒng)客戶端應用和工具 ; 大容量支持企業(yè)級 應用, 內(nèi)部實現(xiàn) 高數(shù)據(jù)壓縮率 , 可實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的海量存儲 , 靈活的擴展結(jié)構(gòu)可 滿足各種需求 ,具備 廣泛的安全性和可跟蹤性。環(huán)保局中心站由實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、 Web 服務器和實現(xiàn)各種查詢、 分 析功能的客戶端軟件構(gòu)成。5.2客戶端軟件客戶端全面監(jiān)測企業(yè)污染物排放狀況 ,將企業(yè)現(xiàn)場的實時畫面?zhèn)魉偷江h(huán)保 局。實時監(jiān)控管理實現(xiàn)污染源可視化管理實現(xiàn)了對污染源的全面、 實時、 網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測體系 只需 觀察屏幕上各個企業(yè)的圖標樣式或顏色即可了解所有

9、企業(yè)各個污染物排放口 的 設(shè)備運行情況 ; 同時還可以通過表格和曲線瀏覽企業(yè)污染物排放的詳細監(jiān)測數(shù) 據(jù)。 這使得工作人員在同一個用戶界面即可將所有企業(yè)所有排污口的設(shè)備運行狀 況、污染物排放濃度、流量、排放量等信息盡收眼底。 強大的報警與預警功能以聲音、圖標顏色變化、表格中數(shù)值的顏色、手機短信 （向預先設(shè)定的手機上 發(fā) 送相應的報警信息 等形式提供多樣化的報警功能。 精確地給出具體的超標數(shù)值超標時間，超標排放量、超標排放介質(zhì)量，為強化監(jiān)理工作提供了詳實可靠的依 據(jù)。 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析 將污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息進行全方位多角度的分類匯總與統(tǒng)計分析，充分滿足各種統(tǒng)計要求。以圖標、表格、圖形等豐

10、富多樣的形式實時展現(xiàn)各排污口設(shè)備的運行狀況、污染物排放濃度、流量、排放量等信息，以及污染物排放口的發(fā)展趨勢與動態(tài)從多種角度和層面來統(tǒng)計分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，提供全面的報表和統(tǒng)計圖表?？梢园摧爡^(qū)、按行業(yè)種類、按污染物種類等多種分類方式，生成統(tǒng)計分析報表和統(tǒng)計圖表 系統(tǒng)管理 系統(tǒng)管理的主要功能有 :用戶帳號的管理、監(jiān)測元素管理、污染行業(yè)管理、監(jiān)測 儀器管理、監(jiān)測任務管 理等等。 本系統(tǒng)為了保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，對于用戶的權(quán)限將做細致的區(qū)分， 首先用 戶按其的行政級別有一個基本的權(quán)限， 如市級用戶可以查詢?nèi)形廴酒髽I(yè) 的排污 情況，區(qū)鎮(zhèn)級用戶可以查詢其轄區(qū)范圍內(nèi)的污染企業(yè)的排污情況。在此基 礎(chǔ)上， 每個用戶

11、又根據(jù)其的工作性質(zhì)得到相應的使用權(quán)限， 如只讀權(quán)限將讓用戶 只能夠 查找信息而不能對資料進行任何的修改， 而編輯權(quán)限將讓用戶對其所轄企 業(yè)的信 息有修改等所有的權(quán)限。 6 傳輸網(wǎng)絡(luò) 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 SubscriberLoop 縮寫 ADSL）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。 由于監(jiān)測點區(qū)域分散，分布范圍廣，而且大多設(shè)置在環(huán)境較惡劣的