煙氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng)

煙氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng)摘要“十三五”期間，國家能源集團(tuán)所有的煤電機(jī)組計(jì)劃全部實(shí)現(xiàn)“煙氣超低排放”，特開展煙氣超低排放監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)控關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范研究，對(duì)污染源超低排放監(jiān)測狀況進(jìn)行調(diào)研，并依靠精準(zhǔn)監(jiān)測技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)結(jié)合，對(duì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。本文主要介紹了煙氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng)的需求分析，總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程。它具有工況智能識(shí)別和處理模塊、數(shù)據(jù)有效性判斷模塊、數(shù)據(jù)修約模塊、煙氣流量模型等模塊。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)、修約、工況論文類型：軟件開發(fā)目錄目錄1 緒論 緒論系統(tǒng)開發(fā)的目的與意義中國是一個(gè)能源以煤為主的國家，相應(yīng)的發(fā)電能源也是以煤為主。神華集團(tuán)作為火電領(lǐng)域的領(lǐng)航企業(yè)，很早就開始著手研究煤電的清潔利用。神華集團(tuán)將按照“建設(shè)世界一流清潔能源供應(yīng)商”的目標(biāo)，在“十三五”期間，集團(tuán)旗下所有煤電機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)“超低排放”，即時(shí)，基于超低排放的在線監(jiān)測系統(tǒng)也必將逐步進(jìn)行建設(shè)和升級(jí)改造。本項(xiàng)目在調(diào)研集團(tuán)超低排放火電廠污染源在線監(jiān)測技術(shù)及數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過對(duì)在線監(jiān)測異動(dòng)管控共性關(guān)鍵技術(shù)的可行性研究，建立出企業(yè)級(jí)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測質(zhì)控技術(shù)體系，形成以超低排放污染源在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)應(yīng)用等一系列成果，通過本次煙氣超低排放監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)控核心模型算法的研究，為煙氣超低排放監(jiān)管建立技術(shù)規(guī)范和開展超低排放的監(jiān)管、應(yīng)用構(gòu)建核心基礎(chǔ)。結(jié)合主要污染物總量許可和排污稅申報(bào)等政策動(dòng)向建立應(yīng)用示范，為下屬企業(yè)提供管理依據(jù)和技術(shù)規(guī)范。項(xiàng)目研究的意義：1.2014年，神華集團(tuán)建立了以環(huán)境監(jiān)測中心為核心的環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，并出臺(tái)了《神華集團(tuán)公司環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)管理辦法（試行）》（神華環(huán)保[2016]623號(hào)、中國神華環(huán)保[2016]720號(hào)）。在超低排放、排污許可證制度、排污費(fèi)改稅等新形勢和新工作要求下，開展超低排放精準(zhǔn)監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)控關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用示范研究，即是落實(shí)《神華綠色發(fā)電節(jié)能環(huán)保升級(jí)改造行動(dòng)計(jì)劃(2016-2020)》的重要抓手，也是實(shí)現(xiàn)神華領(lǐng)跑全國煤炭清潔利用和煤電行業(yè)清潔發(fā)展的重要手段和途徑。2.基于神華集團(tuán)超低排放精準(zhǔn)監(jiān)測數(shù)據(jù)和行業(yè)內(nèi)所有主要煙氣企業(yè)在線監(jiān)測大數(shù)據(jù)的綜合分析，為神華集團(tuán)“超低排放”工程新建或改造提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。3.通過建立煙氣超低排放質(zhì)控管理，指導(dǎo)神華企業(yè)在不同工況下進(jìn)行合理、有效地的質(zhì)控操作，在保障了數(shù)據(jù)有效的同時(shí)，最大效益的降低運(yùn)行維護(hù)成本，保障儀器的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，延長企業(yè)各種相關(guān)設(shè)備和儀器的使用壽命。系統(tǒng)開發(fā)背景2014年，神華集團(tuán)建立了以環(huán)境監(jiān)測中心為核心的環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，并出臺(tái)了《神華集團(tuán)公司環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)管理辦法（試行）》（神華環(huán)保[2016]623號(hào)、中國神華環(huán)保[2016]720號(hào)）。在超低排放、排污許可證制度、排污費(fèi)改稅等新形勢和新工作要求下，集團(tuán)擬開展煙氣超低排放監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)控關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用示范研究。項(xiàng)目擬基于集團(tuán)超低排放監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺(tái)和行業(yè)內(nèi)主要廢氣污染源企業(yè)在線監(jiān)測大數(shù)據(jù)的綜合分析，為集團(tuán)“超低排放”工程新建或改造提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐；通過建立煙氣超低排放質(zhì)控管理，指導(dǎo)神華企業(yè)在不同工況下進(jìn)行合理、有效的質(zhì)控操作，在保障了數(shù)據(jù)有效的同時(shí)，最大效益的降低運(yùn)行維護(hù)成本，保障儀器的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，延長企業(yè)各種相關(guān)設(shè)備和儀器的使用壽命；獲取更多國控源管理數(shù)據(jù)并充分利用國家監(jiān)測數(shù)據(jù)和處罰數(shù)據(jù)，加強(qiáng)內(nèi)部的管理。需求分析業(yè)務(wù)流程該系統(tǒng)參照國家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在研究國家能源集團(tuán)下屬供熱機(jī)組、熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和凝氣式發(fā)電機(jī)組超低排放監(jiān)測的實(shí)際情況后，開展煙氣超低排放監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性判斷、煙氣流量模型和工況智能識(shí)別研究，以提高監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量和監(jiān)測指標(biāo)可控為目標(biāo)，通過軟件測試，形成集團(tuán)煙氣超低排放監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)控技術(shù)規(guī)范，推動(dòng)煙氣超低排放監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的科學(xué)性、實(shí)用性和標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)有效性判斷規(guī)則數(shù)據(jù)有效性判定原則由基本判定原則與單項(xiàng)指標(biāo)判定原則兩部分構(gòu)成。單項(xiàng)指標(biāo)判定涉及氧含量、煙溫、濕度、流量、鍋爐蒸發(fā)量、電負(fù)荷以及污染物濃度判定算法；基本判斷原則： 1.未通過設(shè)備驗(yàn)收的數(shù)據(jù)認(rèn)為是無效數(shù)據(jù)；2.監(jiān)測值為負(fù)值無任何物理意義，可視為無效數(shù)據(jù)；3.監(jiān)測值均在手工上報(bào)的上下限之間視為有效,煙塵除外，煙塵以0為下限，當(dāng)下限為0時(shí)判定為無效。氧含量有效性判定算法根據(jù)調(diào)研實(shí)際運(yùn)行情況得知，燃煤電廠濃度折算基準(zhǔn)氧含量為6%，經(jīng)選取全國火電行業(yè)2017年上半年氧含量有效日均值樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，99.9%的有效數(shù)氧含量低于19%。最小值視各機(jī)組設(shè)置不同而存在差異性。因此，可根據(jù)不同機(jī)組設(shè)置不同氧含量下限。圖2-1氧含量有效數(shù)據(jù)分布趨勢圖表2-1氧含量有效性判定規(guī)則指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)范圍判斷結(jié)果氧含量手工上報(bào)限值≤氧含量≤19有效數(shù)據(jù)氧含量>19或氧含量<手工上報(bào)限值無效數(shù)據(jù)煙氣溫度有效性判定算法經(jīng)過對(duì)煙氣溫度歷史數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)存在兩種情況，分別為采用煙氣加熱系統(tǒng)（GGH）和未采用GGH加熱系統(tǒng)，從目前數(shù)據(jù)情況來看，為采用GGH加熱的脫硫后煙氣問題在40-50℃之間（見下圖），因此對(duì)于有效數(shù)據(jù)建議使用40度作為有效數(shù)據(jù)判定的下限。而上限則放寬至60℃，以便于工作推廣。圖2-2煙氣溫度有效數(shù)據(jù)分布圖表2-2煙氣溫度有效性判定規(guī)則指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)范圍判斷結(jié)果煙氣溫度有GGH65℃≤煙氣溫度≤95℃有效數(shù)據(jù)煙氣溫度>95℃或煙氣溫度<65℃無效數(shù)據(jù)無GGH45℃≤煙氣溫度≤60℃有效數(shù)據(jù)煙氣溫度>60℃或煙氣溫度<45℃無效數(shù)據(jù)煙氣濕度有效性判定算法表2-3煙氣濕度有效性判定規(guī)則指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)范圍判斷結(jié)果煙氣濕度5≤煙氣濕度≤20有效數(shù)據(jù)煙氣濕度<5或煙氣濕度>20無效數(shù)據(jù)煙氣流量有效性判定根據(jù)《神華集團(tuán)鍋爐在線監(jiān)測系統(tǒng)煙氣量有效性判斷技術(shù)規(guī)范研究》中相關(guān)結(jié)論，對(duì)實(shí)際運(yùn)行中鍋爐蒸發(fā)量和煙氣量相關(guān)性和有效性統(tǒng)計(jì)研究，針對(duì)幾個(gè)典型類型鍋爐的長期運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中煙氣量和鍋爐蒸發(fā)量定量關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性分析，確定煙氣量和蒸發(fā)量在20%置信區(qū)間滿足公式：y=a+bx+cx2（1）其中：x為發(fā)電機(jī)組蒸汽流量,單位為t∕hy針對(duì)不同機(jī)組，（1）式中，a/b/c數(shù)值為常量，通過數(shù)據(jù)回歸計(jì)算獲取。因此結(jié)合（1）式，引用蒸汽流量，取20%的置信區(qū)間范圍作為判定煙氣流量的有效范圍，另一方面，結(jié)合煙氣流速量程范圍，對(duì)量程范圍外數(shù)據(jù)認(rèn)定為無效數(shù)據(jù)，詳細(xì)見下表：表2-4：煙氣流量有效性判定規(guī)則指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)范圍判定結(jié)果煙氣流量鍋爐蒸發(fā)量當(dāng)煙氣流量與鍋爐蒸發(fā)量不匹配時(shí)（BMCR劃分50%以下不判斷）無效數(shù)據(jù)煙氣流量與鍋爐蒸發(fā)量匹配，但數(shù)據(jù)未超量程有效數(shù)據(jù)煙氣流速超量程限值范圍無效數(shù)據(jù)未超量程限值范圍有效數(shù)據(jù)污染物濃度有效性判定由于污染源折算濃度是通過實(shí)測濃度計(jì)算所得，因此在污染物濃度有效性判定時(shí)以實(shí)測濃度為準(zhǔn)，污染物濃度的有效性判定以手工設(shè)置的有效范圍為準(zhǔn)。表2-5：污染物濃度有效性判定規(guī)則指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)范圍判定結(jié)果污染物濃度手工上報(bào)限值超手工上報(bào)限值無效數(shù)據(jù)未超手工上報(bào)限值有效數(shù)據(jù)鍋爐蒸發(fā)量有效性判斷規(guī)則鍋爐蒸發(fā)量的有效性判定以手工設(shè)置的有效范圍為準(zhǔn)，超標(biāo)有效范圍認(rèn)定為無效數(shù)據(jù)。表2-6：鍋爐蒸發(fā)量有效性判定規(guī)則指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)范圍判定結(jié)果鍋爐蒸發(fā)量手工上報(bào)限值超手工上報(bào)限值無效數(shù)據(jù)未超手工上報(bào)限值有效數(shù)據(jù)電負(fù)荷有效性判斷規(guī)則電負(fù)荷的有效性判定以手工設(shè)置的有效范圍為準(zhǔn)，超標(biāo)有效范圍認(rèn)定為無效數(shù)據(jù)。表2-7：電負(fù)荷有效性判定規(guī)則指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)范圍判定結(jié)果電負(fù)荷手工上報(bào)限值超手工上報(bào)限值無效數(shù)據(jù)未超手工上報(bào)限值有效數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)修約補(bǔ)遺規(guī)則在數(shù)據(jù)修約補(bǔ)遺算法參照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并結(jié)合國家能源集團(tuán)實(shí)際情況研究了數(shù)據(jù)修約補(bǔ)遺相關(guān)算法。數(shù)據(jù)中斷手工補(bǔ)遺要求在24小時(shí)以內(nèi)，儀表故障手工補(bǔ)遺要求在72小時(shí)以內(nèi)或特殊情況延長到監(jiān)測報(bào)告完成后24小時(shí)以內(nèi)，分鐘數(shù)據(jù)出現(xiàn)無效時(shí)取前面60分鐘有效數(shù)據(jù)滑動(dòng)均值，手動(dòng)補(bǔ)遺數(shù)據(jù)必須上傳憑證，如未上傳憑證補(bǔ)遺數(shù)據(jù)無效。根據(jù)污染源《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ75—2017）中規(guī)定，對(duì)于污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中失控?cái)?shù)據(jù)與缺失數(shù)據(jù)需進(jìn)行相關(guān)處理。按照HJ75標(biāo)準(zhǔn)12.2章節(jié)小時(shí)數(shù)據(jù)處理辦法如下：表2-8：修約規(guī)則工況智能識(shí)別使用監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合工況數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)組生產(chǎn)工況進(jìn)行智能識(shí)別，工況識(shí)別后實(shí)時(shí)發(fā)送，工況識(shí)別后實(shí)時(shí)發(fā)送，由人工在24小時(shí)內(nèi)確認(rèn)；如未確認(rèn)系統(tǒng)自動(dòng)確認(rèn)并將確認(rèn)結(jié)果自動(dòng)推送子分公司,以下是工況以及數(shù)據(jù)狀態(tài)的關(guān)系：表2-9工況狀態(tài)表工況數(shù)據(jù)狀態(tài)狀態(tài)描述正常N各項(xiàng)參數(shù)正常機(jī)組啟停F排放源停運(yùn)St排放源起爐過程Sd排放源停爐過程B排放源悶爐儀器故障或校驗(yàn)C校準(zhǔn)M維護(hù)保養(yǎng)T超測定上限D(zhuǎn)系統(tǒng)故障Md系統(tǒng)無數(shù)據(jù)環(huán)保設(shè)施故障或停運(yùn)G環(huán)保設(shè)施故障Q環(huán)保設(shè)施停運(yùn)網(wǎng)絡(luò)故障W網(wǎng)絡(luò)故障小時(shí)數(shù)據(jù)工況標(biāo)記時(shí)以分鐘數(shù)據(jù)中75%以上時(shí)間的工況類型優(yōu)先標(biāo)記為該小時(shí)段的標(biāo)記類型，其他按T75規(guī)范數(shù)據(jù)標(biāo)記優(yōu)先級(jí)進(jìn)行標(biāo)記。在所有工況數(shù)據(jù)判定規(guī)則中目前采取以小數(shù)點(diǎn)默認(rèn)后3位精度進(jìn)行確認(rèn)，后期可按情況進(jìn)行調(diào)整。目前四種工況之間的關(guān)系按找以下順序排列：1.機(jī)組啟停：機(jī)組停后不判斷儀器故障或校驗(yàn)、環(huán)保設(shè)施故障或停用；2.網(wǎng)絡(luò)中斷；3.儀器故障或校驗(yàn)；4.環(huán)保設(shè)施故障或停用機(jī)組啟停機(jī)識(shí)別機(jī)組停機(jī)識(shí)別算法規(guī)則一：當(dāng)并網(wǎng)負(fù)荷趨于0時(shí)（不同機(jī)組可設(shè)定不同的值），且流速小于2m/s或氧含量大于15%，且連續(xù)滿足上述條件10分鐘以上，則判定機(jī)組停機(jī)；規(guī)則二：無并網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)流速小于2m/s、氧含量大于15%、煙溫（根據(jù)有無GGH分別小于60℃、40℃）中同時(shí)滿足2項(xiàng)，判定為機(jī)組停機(jī)。使用分鐘數(shù)據(jù)判定，且連續(xù)滿足上述條件10分鐘以上，即判定為停機(jī)；規(guī)則三：當(dāng)并網(wǎng)負(fù)荷未趨于0，流速小于2m/s、氧含量大于15%、煙溫（根據(jù)有無GGH分別小于60℃、40℃）中均滿足時(shí)，判定為數(shù)據(jù)邏輯異常，且連續(xù)滿足上述條件10分鐘以上，疑似故障或中斷；表2-10機(jī)組停機(jī)規(guī)則表?xiàng)l件名稱判定范圍判斷結(jié)果規(guī)則一0<并網(wǎng)負(fù)荷<設(shè)定值&&(流速<2m/s||氧含量<15%)機(jī)組停機(jī)規(guī)則二流速<2m/s&&氧含量>15%&&time>10機(jī)組停機(jī)流速<2m/s&&(有GGH煙溫>60℃||無GGH煙溫>40℃)&&time>10氧含量>15%&&|(有GGH煙溫>60℃||無GGH煙溫>40℃)&&time>10流速<2m/s&&氧含量>15%&&||(有GGH煙溫>60℃||無GGH煙溫>40℃)&&time>10規(guī)則三0<并網(wǎng)負(fù)荷<設(shè)定值&&流速<2m/s&&氧含量>15%&&(有GGH煙溫>60℃||無GGH煙溫>40℃))機(jī)組停機(jī)機(jī)組啟機(jī)識(shí)別算法規(guī)則一：當(dāng)并網(wǎng)負(fù)荷趨勢0-（不同機(jī)組可設(shè)定不同的值）范圍且并網(wǎng)負(fù)荷、流速大于2m/s或煙溫（根據(jù)有無GGH分別大于60℃、40℃）趨于增長趨勢，氧含量小于15%，且連續(xù)滿足上述條件10分鐘以上，則判斷機(jī)組啟動(dòng)；規(guī)則二：當(dāng)并網(wǎng)負(fù)荷趨勢0-（不同機(jī)組可設(shè)定不同的值）范圍，并網(wǎng)負(fù)荷趨于增長趨勢，流速大于2m/s或煙溫（根據(jù)有無GGH分別大于60℃、40℃）任意1個(gè)趨于增長趨勢時(shí)，且連續(xù)滿足上述條件10分鐘以上，則判定為機(jī)組啟動(dòng)；規(guī)則三：無并網(wǎng)負(fù)荷時(shí)，當(dāng)流速大于2m/s或煙溫（根據(jù)有無GGH分別大于60℃、40℃）趨于增長趨勢，氧含量小于15%時(shí)，則判定為機(jī)組啟動(dòng)；環(huán)保設(shè)施故障或停運(yùn)工況環(huán)保設(shè)施故障或停運(yùn)識(shí)別規(guī)則一：當(dāng)出口的污染物濃度超過限值時(shí)，且連續(xù)滿足上述條件10分鐘以上，則判定為環(huán)保設(shè)施故障或停運(yùn)。增加SRC入庫煙溫、流量、電流之間判斷關(guān)系，假設(shè)：SRC入口煙溫為300限值，當(dāng)SRC入口煙溫低于300、電流為0、SRC入口流量為0則判定環(huán)保設(shè)施停運(yùn)，反之污染物超標(biāo)則判定為環(huán)保設(shè)施故障。表2-11環(huán)保設(shè)施故障或停運(yùn)規(guī)則表?xiàng)l件名稱判定范圍判斷結(jié)果規(guī)則一限值下限>污染物濃度||污染物濃度>限制上限設(shè)施故障或停運(yùn)環(huán)保設(shè)施恢復(fù)正常識(shí)別規(guī)則一：當(dāng)出口的污染物濃度滿足排放限值，則判定為環(huán)保設(shè)施恢復(fù)正常；表2-12環(huán)保設(shè)施恢復(fù)正常規(guī)則表?xiàng)l件名稱判定范圍判斷結(jié)果規(guī)則一限值下限<污染物濃度<限制上限環(huán)保設(shè)施恢復(fù)正常儀器故障或檢驗(yàn)工況儀器故障或檢驗(yàn)識(shí)別規(guī)則一：當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)無效時(shí)或鍋爐蒸發(fā)量與煙氣流量不匹配，且連續(xù)10分鐘以上，則判定分析儀器故障或校驗(yàn)規(guī)則二：當(dāng)污染物實(shí)測濃度（小數(shù)點(diǎn)后3位）出現(xiàn)連續(xù)恒值超過10分鐘時(shí)，則判定分析儀器故障或校驗(yàn)；儀器恢復(fù)正常識(shí)別規(guī)則一：當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常時(shí)推送儀表或網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常工況推送（按照確認(rèn)的儀表或網(wǎng)絡(luò)推送）。網(wǎng)絡(luò)中斷工況網(wǎng)絡(luò)故障識(shí)別當(dāng)平臺(tái)連續(xù)10分鐘未收到數(shù)據(jù)時(shí)，則判定為網(wǎng)絡(luò)故障。網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常識(shí)別當(dāng)平臺(tái)正常接收數(shù)據(jù)時(shí)，則判定為網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常需求規(guī)范功能需求本系統(tǒng)存在2種身份，普通用戶和管理員。管理員主要負(fù)責(zé)管理用戶，給用戶分配權(quán)限。用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，要完成以下功能：查詢監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，對(duì)無效數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)有效性判斷規(guī)則）進(jìn)行數(shù)據(jù)修約；對(duì)中斷數(shù)據(jù)（未上報(bào)數(shù)據(jù)）進(jìn)行數(shù)據(jù)修約補(bǔ)遺（數(shù)據(jù)修約補(bǔ)遺規(guī)則）；查詢工況數(shù)據(jù)，對(duì)正確識(shí)別工況（工況智能識(shí)別規(guī)則）進(jìn)行確認(rèn)操作；對(duì)錯(cuò)誤識(shí)別工況進(jìn)行刪除操作；對(duì)漏報(bào)工況進(jìn)行手工上報(bào)操作。性能需求該系統(tǒng)在性能要求上具備以下幾點(diǎn)，具有系統(tǒng)吞吐量大（短時(shí)間內(nèi)完成的用戶請(qǐng)求越多，說明系統(tǒng)的資源得到了充分利用）、響應(yīng)時(shí)間短(響應(yīng)時(shí)間越短，用戶就越滿意，相反用戶就越不滿意)、可靠性（有一個(gè)穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)是確保整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵）與安全行強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟需求分析階段數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主要工作是需求分析,需求分析的基礎(chǔ)是能夠準(zhǔn)確的了解與分析用戶的需求。通過分析，逐步明確用戶對(duì)系統(tǒng)的需求，包括數(shù)據(jù)需求和圍繞這些數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)處理需求。圖3-1需求分析階段圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中把數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫的處理的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來將這兩個(gè)方面的需求分析、抽象、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)在各個(gè)階段同時(shí)進(jìn)行，相互參照，相互補(bǔ)充，以完善兩方面的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫分析在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)中最重要的數(shù)據(jù)表應(yīng)該是上報(bào)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表，所有的功能都是在上報(bào)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表基礎(chǔ)上操作的。本系統(tǒng)要采用一種穩(wěn)定的，存儲(chǔ)量大的數(shù)據(jù)庫，所以采用SqlServer2012來做本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以下列舉的是部分?jǐn)?shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu):表3-1監(jiān)測數(shù)據(jù)表字段名數(shù)據(jù)類型是否主鍵描述IDvarchar是編號(hào)PS_IDvarchar否企業(yè)編碼MP_IDvarchar否監(jiān)控點(diǎn)編碼POLLUTANT_CODEvarchar否污染物編碼DATA_TIMEdatetime否監(jiān)測時(shí)間MIN_VALUEdecimal否實(shí)測濃度最小值A(chǔ)VG_VALUEdecimal否實(shí)測濃度均值MAX_VALUEdecimal否實(shí)測濃度均最大值MIN_ZSdatetime否折算濃度最小值A(chǔ)VG_ZSdecimal否折算濃度均值MAX_ZSdecimal否折算濃度最大值A(chǔ)STATUSint否是否超標(biāo)MSTATUSint否監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)狀態(tài)OUTLET_STANDARDvarchar否排放標(biāo)準(zhǔn)DATA_FLAGvarchar否數(shù)據(jù)狀態(tài)標(biāo)記INORONint否進(jìn)出口CREATED_BYvarchar否操作人CREATED_TIMEdatetime否操作時(shí)間UPDATED_BYvarchar否更新人UPDATED_TIMEdatetime否更新時(shí)間表3-2數(shù)據(jù)修約表字段名數(shù)據(jù)類型是否主鍵描述IDvarchar是編號(hào)PS_IDvarchar否企業(yè)編碼MP_IDvarchar否監(jiān)控點(diǎn)編碼POLLUTANT_CODEvarchar否污染物編碼DATA_TIMEdatetime否監(jiān)測時(shí)間CALC_AVG_VALUEdecimal否計(jì)算實(shí)測值CALC_AVG_ZSdecimal否計(jì)算折算值CALC_COU_VALUEdecimal否計(jì)算排放量REVISED_AVG_VALUEdatetime否實(shí)測修正值REVISED_AVG_ZSdecimal否折算修正值REVISED_COU_VALUEdecimal否排放量修正值REVISERvarchar否修正人INORONint否進(jìn)出口CREATED_BYvarchar否操作人CREATED_TIMEdatetime否操作時(shí)間UPDATED_BYvarchar否更新人UPDATED_TIMEdatetime否更新時(shí)間表3-3智能工況表字段名數(shù)據(jù)類型是否主鍵描述IDvarchar是編號(hào)PS_IDvarchar否污染源編碼MP_IDvarchar否監(jiān)控點(diǎn)編碼POLLUTANT_CODEvarchar否污染物編碼DATE_TIMEdatetime否監(jiān)測時(shí)間AVG_VALUEdecimal否監(jiān)測值OUTLET_STANDARDvarchar排放標(biāo)準(zhǔn)GZLXint否工況類型YDLXvarchar否異動(dòng)類型CONTEXTvarchar否工況說明AFFIRM_TIMEdecimal否工況確認(rèn)時(shí)間CREATED_BYvarchar否操作人CREATED_TIMEdatetime否操作時(shí)間UPDATED_BYvarchar否更新人UPDATED_TIMEdatetime否更新時(shí)間

詳細(xì)設(shè)計(jì)如何實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)是詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要任務(wù),主要包含數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能模塊邏輯設(shè)計(jì)和代碼實(shí)現(xiàn)。這樣每一功能模塊自成體系，便于后期的修改、擴(kuò)充和維護(hù)。詳細(xì)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的核心和主體，描述了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及運(yùn)行的詳細(xì)邏輯。詳細(xì)設(shè)計(jì)以窗口為單位進(jìn)行。詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔作為系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)充的重要文檔。系統(tǒng)設(shè)計(jì)在軟件開發(fā)時(shí)期，設(shè)計(jì)階段是富有活力和最需要發(fā)揮創(chuàng)造力的階段。設(shè)計(jì)的目標(biāo)，是細(xì)化解決方案的可視化設(shè)計(jì)模式，確保設(shè)計(jì)模型終能平滑的過度到程序代碼。設(shè)計(jì)的任務(wù)就是把分析階段產(chǎn)生分析模型轉(zhuǎn)換為用適當(dāng)手段表示的軟件設(shè)計(jì)模型。時(shí)序圖序圖又被稱為順序圖,表示用例中的行為順序（時(shí)間順序）。時(shí)序圖中包含幾個(gè)事物（參與者、對(duì)象、生命線、消息符號(hào)）。當(dāng)執(zhí)行一個(gè)用例行為時(shí)，順序圖中的每條消息對(duì)應(yīng)了一個(gè)類操作或者狀態(tài)機(jī)引起的轉(zhuǎn)換的事件。時(shí)序圖展示了對(duì)象之間的交互，這些交互是指在場景或用例的事件流中發(fā)生的。順序圖屬于動(dòng)態(tài)建模。時(shí)序圖的重點(diǎn)在消息序列上，也就是說，描述消息是如何在對(duì)象間發(fā)送和接收的。表示了對(duì)象之間傳送消息的時(shí)間順序。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)查詢用戶請(qǐng)求查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息，系統(tǒng)根據(jù)用戶登錄時(shí)的信息，在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息表中找到符合條件的信息反饋給用戶。查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息時(shí)序圖如4.1所示：圖4-1監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)時(shí)序圖數(shù)據(jù)修約信息查詢?cè)跀?shù)據(jù)修約信息中找到符合條件的信息反饋給用戶。查看數(shù)據(jù)修約信息序圖。如4.2所示：圖4-2數(shù)據(jù)修約時(shí)序圖智能工況用戶向系統(tǒng)請(qǐng)求查詢，系統(tǒng)為用戶查找到相應(yīng)的智能識(shí)別的工況，并把信息反饋給用戶，如果還需要補(bǔ)充工況，用戶可以進(jìn)行手工上報(bào)工況并保存。系統(tǒng)在24小時(shí)后自動(dòng)進(jìn)行工況確認(rèn)。工況識(shí)別時(shí)序圖如4.3所示：圖4-3工況識(shí)別時(shí)序圖系統(tǒng)邏輯模型繪制系統(tǒng)功能用例圖圖4-4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖4-5系統(tǒng)用例圖繪制系統(tǒng)流程圖圖4-6系統(tǒng)流程圖模塊設(shè)計(jì)登陸頁面設(shè)計(jì)登錄頁面功能描述登錄頁面用于對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的人員進(jìn)行身份識(shí)別和權(quán)限級(jí)別的確認(rèn)。對(duì)未在系統(tǒng)注冊(cè)的使用人員進(jìn)行限制。對(duì)已在系統(tǒng)注冊(cè)的人員，在正確輸入用戶名和密碼后，便進(jìn)入系統(tǒng)主頁面，同時(shí)根據(jù)用戶的權(quán)限級(jí)別顯示該用戶權(quán)限下?lián)碛械牟藛蔚墓δ?。登錄窗口頁面圖4-7登錄頁面主頁面窗口設(shè)計(jì)主頁面功能描述主頁面是進(jìn)入系統(tǒng)的第二個(gè)頁面，也是主要顯示菜單的頁面。窗口頁面圖4-8主頁面智能工況窗口設(shè)計(jì)頁面功能描述查詢條件企業(yè)名稱—選擇全部或者某個(gè)企業(yè)機(jī)組名稱—選擇全部或者某個(gè)機(jī)組開始時(shí)間—選擇開始時(shí)間，格式為年月日結(jié)束時(shí)間—選擇結(jié)束時(shí)間，格式為年月日查詢結(jié)果列表企業(yè)名稱、機(jī)組名稱、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、工況類型、設(shè)備名稱、儀器運(yùn)行情況、異常情況描述、操作列可進(jìn)行的操作增加工況錄入修改工況刪除工況記錄導(dǎo)出列表工況確認(rèn)導(dǎo)出將查詢結(jié)果導(dǎo)出窗口頁面圖4-9智能工況查詢界面圖4-10工況錄入界面圖4-11工況確認(rèn)界面監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)窗口設(shè)計(jì) 頁面功能描述查詢條件企業(yè)名稱：選擇某個(gè)企業(yè)機(jī)組名稱：選擇某個(gè)機(jī)組污染物：選擇“全部”或者某個(gè)污染物時(shí)間類型：分鐘、小時(shí)開始時(shí)間：選擇開始時(shí)間結(jié)束時(shí)間：選擇結(jié)束時(shí)間查詢列表監(jiān)測時(shí)間、流量（原始值、修約值）、煙塵（原始值、修約值、折算值、排放量）、二氧化硫（原始值、修約值、折算值、排放量）、氮氧化物（原始值、修約值、折算值、排放量）、凈煙氣氧量（原始值）、煙氣流速（原始值）、煙氣溫度（原始值）、含濕量（原始值）、煙氣靜壓（原始值）、并網(wǎng)負(fù)荷（原始值）、鍋爐蒸發(fā)量（原始值）導(dǎo)出將查詢結(jié)果導(dǎo)出頁面窗口圖4-12監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)界面數(shù)據(jù)修約窗口設(shè)計(jì)頁面功能描述查詢條件企業(yè)名稱：選擇“全部”或者某個(gè)企業(yè)機(jī)組名稱：選擇“全部”或者某個(gè)機(jī)組開始時(shí)間：選擇開始時(shí)間，格式為年月日結(jié)束時(shí)間：選擇結(jié)束時(shí)間，格式為年月日污染物：選擇“全部”或者某個(gè)污染物結(jié)果列表序號(hào)、監(jiān)測時(shí)間、流量（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、煙塵（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值、折算計(jì)算值、國測折算值）、二氧化硫（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值、折算計(jì)算值、國測折算值）、氮氧化物（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值、折算計(jì)算值、國測折算值）、凈煙氣氧量（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、煙氣流速（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、煙氣溫度（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、含濕量（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、煙氣靜壓（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、并網(wǎng)負(fù)荷（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、鍋爐蒸發(fā)量（原始值、實(shí)測計(jì)算值、國測實(shí)測值）、操作列：可對(duì)某一條數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)修約數(shù)據(jù)修約填寫每一項(xiàng)的原始值和修約值進(jìn)行修約頁面窗口圖4-13數(shù)據(jù)修約界面圖4-14修約界面

系統(tǒng)測試軟件測試基礎(chǔ)理論軟件測試定義軟件測試是軟件研發(fā)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)軟件質(zhì)量保障。是在規(guī)定的條件下對(duì)程序進(jìn)行操作以發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤和衡量軟件質(zhì)量，并對(duì)其是否滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行評(píng)估的一個(gè)過程。軟件測試階段劃分表5-1軟件測試階段階段概念單元測試處于測試的早期階段，主要關(guān)注代碼邏輯的實(shí)現(xiàn)，測試的對(duì)象為單獨(dú)的API，其測試目標(biāo)是保證每一個(gè)代碼單元被正確實(shí)現(xiàn)，測試用例覆蓋盡可能多的代碼路徑。集成測試處于測試的中期階段，主要關(guān)注API和API之間，或模塊和模塊之間。系統(tǒng)測試處于測試的晚期，主要專注于整個(gè)系統(tǒng)集成后的整體功能，從軟件系統(tǒng)層面進(jìn)行整個(gè)測試分析、設(shè)計(jì)和執(zhí)行。驗(yàn)收測試處于測試的交付階段，當(dāng)完成系統(tǒng)測試后，即可以交付客戶進(jìn)行軟件驗(yàn)收?？蛻舾鶕?jù)明確的需求文檔對(duì)軟件的功能，性能，安全，兼容，可靠，可用等等方面進(jìn)行確認(rèn)。軟件測試的六大類型功能性測試：關(guān)注的是功能是否正確?？捎眯詼y試：關(guān)注的是產(chǎn)品是否好用。兼容性測試：關(guān)注產(chǎn)品是否適用于多種平臺(tái)?？煽啃詼y試：關(guān)注產(chǎn)品是否穩(wěn)定可靠。安全性測試：關(guān)注的是產(chǎn)品是否存在漏洞。性能測試：關(guān)注的是產(chǎn)品能否高效運(yùn)行軟件測試目的軟件測試的目的就是通過測試確實(shí)軟件是否滿足產(chǎn)品的性能需求，同時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的性能瓶頸，起到了優(yōu)化系統(tǒng)的目的測試報(bào)告測試報(bào)告的概述測試報(bào)告是一個(gè)測試活動(dòng)的總結(jié)，項(xiàng)目是否結(jié)項(xiàng)的重要參考與依據(jù)。測試報(bào)告是對(duì)測試過程和測試結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估的重要依據(jù)，確保測試計(jì)劃能夠完整進(jìn)行，測試用例的覆蓋率是否達(dá)到預(yù)定要求以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量是否有足夠的信心，并在最終的報(bào)告中給出測試和產(chǎn)品質(zhì)量的評(píng)估結(jié)論。測試分析和總結(jié)總結(jié)測試用例的設(shè)計(jì)和執(zhí)行，維護(hù)情況，總結(jié)BUG的發(fā)現(xiàn)與改善，總結(jié)整個(gè)測試過程的執(zhí)行過程，各個(gè)測試階段的執(zhí)行過程。測試報(bào)告結(jié)論產(chǎn)品指標(biāo)軟件所有功能按照需求實(shí)現(xiàn)；軟件所有E類（含E）以上BUG全部修改；千行代碼BUG率在項(xiàng)目目標(biāo)3.2之下；測試結(jié)果軟件所有功能均按需求實(shí)現(xiàn)；目前軟件E級(jí)及E級(jí)以上Bug均已修改，達(dá)到發(fā)布條件；綜上所述：《煙氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng)》軟件質(zhì)量穩(wěn)定，符合條件發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論與展望研究成果將產(chǎn)生的作用和價(jià)值（1）本項(xiàng)目研究填補(bǔ)了我國超低排放數(shù)據(jù)質(zhì)控和監(jiān)管自主核心技術(shù)方面的空白，為神華降低了開展超低排放工作，所造成的技術(shù)和實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，依靠此次的研發(fā)成果，形成規(guī)范化的產(chǎn)品和綜合解決方案，通過面向全國的煤電領(lǐng)域市場和國有煤電大企業(yè)進(jìn)行推廣和應(yīng)用，開辟神華集團(tuán)的新市場和新業(yè)務(wù)，奠定了中國神華在全國超低排放數(shù)據(jù)監(jiān)測領(lǐng)域的領(lǐng)航地位。（2）通過建立超低排放數(shù)據(jù)監(jiān)測質(zhì)控管理，指導(dǎo)在不同工況下進(jìn)行合理、有效地的質(zhì)控操作，在保障了數(shù)據(jù)有效的同時(shí)，最大效益的降低運(yùn)行維護(hù)成本，保障儀器的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，增加儀器使用壽命。（3）通過超低排放數(shù)據(jù)監(jiān)測關(guān)鍵算法的研究，對(duì)神華各工業(yè)企業(yè)污染源排放中合理的異常數(shù)據(jù)（例如治理設(shè)備開停機(jī)階段的異常數(shù)據(jù)等）進(jìn)行有效性分析和修正，為中國神華開展環(huán)境信息自行監(jiān)測、自行公開工作提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)依據(jù)和理論支撐。（4）社會(huì)價(jià)值：神華集