力控软件在污染源在线监测系统中的应用
技术支持：北京三维力控科技有限公司
1．项目概述
开封市环保局环境在线监测系统是由污染源在线监测系统、主要水域水质自动监测系统、城市空气质量监测系统、城市噪音监测系统、和监测中心组成的监测系统。该系统可进行自动采样、对主要污染因子进行在线监测；掌握城市污染源排放情况及污染排放总量，监测数据自动传输到环保监测中心；由监测中心的服务器进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至环保局，由环保局对污染源进行监督管理。
1）整合GPRS/CDMA/宽带通讯技术，实时监视重点污染源瞬时流量、累积流量、污染物浓度、污染物排放总量等数据，实时控制现场设备的运行状态；整合GPRS/CDMA/宽带通讯技术，传输全市大气和水自动监测数据到环保局中心控制室。
2）实现各类监测数据的接收、显示、统计、自动综合分析、存储、应用、发布等。
3）利用GIS与数据库的接口功能，在电子地图上直观地生成可视化的计算结果图表。
4）选用先进的开发技术，应用系统操作简便、人机界面友好，适合各层面人员操作使用。
5）具有超前的设计理念，根据环境管理工作的发展和要求，能够随时进行扩充，并应兼容现有的应用系统。
6）在网络覆盖面、可靠性、稳定性、实时传输速度、数据传输的准确性及安全性、操作界面、建设投资及系统日常运行费用合理等方面具有良好的体现。
2．系统网络结构图
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3．在线监测监控结构图
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1）系统组成
开封市环保局环境在线监测系统主要由中心站和监控子站组成。在系统中，中心站通过GPRS网络与各监测子站进行信息交换，按要求对收集的监测结果进行统计处理，形成各种统计分析报告、报表及图形，通过显示屏进行显示。
2）结构图
在该项目中使用了PLC设备和智能模块的采集设备，德国WTW的COD等仪器仪表设备，在力控中支持大量的PLC等采集设备的驱动，支持与化学需氧量 CODcr在线自动监测仪、总有机碳TOC水质自动分析仪、紫外（UV）吸收水质自动在线监测仪、氨氮水质自动分析仪、总磷水质自动分析仪、PH水质自动分析仪、超声波明渠污水流量计、电磁流量计等多种监测仪器和分析仪器进行通信，采集和转发通信方式完全实现了《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》。
力控监控组态软件同时支持标准MODBUS，Pofibus、Lonworks等多种总线网络。
4．实现的功能
1）在线监测和远程控制可以在线查看、查询、获取各种模拟设备和开关的最新数据、状况。并可以实现定时监测（TOC、COD、PH、流量等一次性仪表在一段时间内，按照固定的周期进行数据采集）。中心控制室可以实时显示水污染点源的①污水瞬时流量和累积流量②COD或氨氮的浓度和排放总量等数据,能够对监测现场设备进行远程启动、设定工作时间、调整工作周期、数据二次查询等远程操作，并将分析结果和设备运行日志记录于环保局中心数据中。中心控制室可以实时显示大气污染点源的①烟气流量和排放总量②烟气、烟尘、CO、SO2、Nox的浓度和排放总量等数据。
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2）报警处理
报警有四种：断线报警（包括设备故障报警）、超标报警、开关设备报警和异常情况报警。可以灵活设定报警条件，并和人员的手机、短信绑定，在满足报警条件时，自动发送报警信息。
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3）短信服务
短信服务有：数据传送，可以把企业的数据发送到指定的手机；短信报警（数据报警，断线报警，开关设备报警，监测仪器报警）；批量配置企业的报警数据；自写短信，自定义短信的内容和发送对象。
4）查询统计
提供多种条件查询方式和查询结果分类、分项排序、统计最大值、最小值、平均值、汇总值等分析处理功能。提供统计各类监测数据功能，如流量统计；COD、氨氮浓度分析；COD、氨氮排放总量统计；烟气流量统计；烟气、烟尘、CO、SO2、NOx浓度分析；烟气、烟尘、CO、SO2、NOx排放总量统计等。提供查询结果打印功能
5）分析报表
对于企业的排放汇总数据按指定的时间段进行列表和图形方式分析，并可实现与收费管理系统的结合。
列表分析以表格的方式给出上述数据，图形方式通过曲线、柱状和饼状等图形直观的显示。
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系统至少提供以下报表并能够按照所见即所得的效果进行打印。
◎废水监测报表（曲线图）、废气监测报表（曲线图）
◎实时监测数据日报表（曲线图），月报表（曲线图），年报表（曲线图）
◎历史监测数据报表
◎超标监测数据报表
◎停水日志
◎网络反控日志
◎试剂报警日志
◎数据汇总报表
◎数据历史查询报表
◎数据分析统计报表（含柱状或饼状图），包括烟气、烟尘、CO、SO2、NOx浓度分析报表和烟气、烟尘、CO、SO2、NOx排放总量统计报表、大气及水自动监测日监测数据分析报表
6）监控源管理
监控源管理以企业为单位，主要包括监控源的常规信息管理，排污口管理，和治理设施管理；在线监测仪管理可以动态添加排污口，采集仪，各种模拟设备和开关设备的添加，并可以指定模拟设备的标准数值和报警的上下限。
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7）数据标记和剔除
特定的职能管理部门在审查分析数据的过程中，对于已经确认异常或无效的数据能够进行手动标记或剔除操作。对于任何的标记或剔除操作，系统自动记忆，作为日志备查。
8）系统管理
设置系统的一些参数，包括权限管理、常量管理、设备管理、在线列表和监控源类型设置等。
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9）视频数据
视频监控系统要求实现现场影像的高清晰同步实时传输，在监控中心电视墙等终端上显示，并通过监控中心网络来实现图像的传输、显示、存储、回放等功能。
5．综述
力控软件在污染源在线监测监控系统的中心站和监测站上实现监测监控功能，传输网络主要是通过一类是基于TCP/IP 协议的，如通用无线分组业务（General Packet Radio Service 缩写GPRS）、非对称数字用户环路（Asymmetrical Digital Subscriber Loop 缩写ADSL）、码分多址(Code Division Multiple Access 缩写 CDMA)等。另一类是基于非TCP/IP 协议的，如：公共电话交换网（Public switched telephone network 缩写PSTN）、短消息数据通讯等。由于污染源现场一般环境比较恶劣、偏远，大部分采用GPRS、CDMA等无线网络。力控支持国际和国内的所有主流厂家的GPRS设备。
力控软件支持多种环境保护设备的协议，实现与这些设备的通信、数据采集及转发。
为了保证系统的兼容性，规范上位机和现场监测站的通信规范，国家环保局于2005-12-30日发布了《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T212-2005）。并于2006-02-01日正式实施。此标准规定了传输网络的应用层协议，一方面保证了系统的兼容性，另一方面，体现了协议的通信介质无关性，为不同环境下选择不同的通信方式提供了灵活性。力控软件的采集和转发都支持《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》，通过此协议实现与环保局中心站的实时与历史数据传输。
开封市环保局环境信息监控系统经过在现场的实际运行，整个系统稳定可靠，很好的满足了用户的工艺要求，达到了对污染源在线监控（监测）的标准。
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