GPRSDTU在污染源在线自动监控系统中的应用

1、GPRS DTU 在污染源在线自动监控系统中的应用简介随着工业化生产的发展 , 人类的生存环境正遭受前所未有的挑战 , 我们生产 时 向空气中排放的气态污染物如硫氧化物、 氮氧化物都使得我们呼吸的空气日趋 污 浊; 工业污水的大量任意排放 , 水资源受到严重的污染 ; 城市噪音污染日益严 重等对 人类健康和生态环境都带来了极大的危害。 “保护环境 ,净化地球 ”成了 一件亟待解 决的头等大事 ,是关系到子孙后代刻不容缓的大事。人类需要发展 , 但是发展的前提 是不损伤我们赖以生存的环境。 因此如何保护我们赖以生存的环 境是人类必须关 注的首要大事。需求分析为了保护环境 , 建设绿色家园 , 建

2、立完整的污染源监测系统已经势在必行。 近 年来, 我国的环境保护工作取得重要进展 , 但是环境形势依然严峻 , 我国的污 染源监 控信息化建设不仅起点低 , 覆盖面小 , 而且整体水平不高。 已安装的污染 源自动监 控设备与环保部门的联网率不高 , 地方环保部门无法看到污染源自动监 控设备采集 的数据, 国家环保部等上级环保部门无法看到下级环保部门对已监控 企业污染物排 放的情况。以在线自动分析仪器为核心 ,以移动通讯为传输媒介 , 运用现代传感技 术、 自动测量技术、 自动控制技术、 信息技术以及相关的监控分 析软件和通迅网 络所组成的一个综合性的在线自动监测系统是建立环境监测系 统的重要发

3、展方 向。方案设计1.方案设计简介污染源在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台。系统采用先进的 无 线网络 ,涵盖水质监测、烟气自动监测、空气质量监测、环境噪声监测以及视频监测等多种环境在线监测应用 ; 系统以污染源在线监测为基础 ,充分贯彻总量 管理、 总量控制的原则 , 包含了环境监理信息系统的许多重要功能 , 充分满足各 级环保部 门环境信息网络的建设要求 , 支持各级环保部门的环境监理与环境监测 工作,满足不 同层级用户的管理需求。整个系统充分体现总量控制的原则 ,为管理提供依据 ,为决策提供支持 , 各种的统 计分析报表和图表上都能分类汇总得到每种污染物的排放量 , 根据污染 物

4、的核定排 污总量可以直观的对比分析 , 跟踪每种污染物的排放总量的发展变化 趋势曲线 , 得 出是否超过核定值的结论 , 同时结合目前企业的状况以及历史同期 数据的比对分析 , 对于排放总量趋势发展将要超过核定值的状况给予预警 , 充分 体现管理企业 , 为企 业服务的宗旨。 汇总统计区域内所有污染物排放总量 , 掌握 和量化污染物的排放趋 势, 为区域内控制污染物排放总量提供技术支持 , 为环保 部门现场执法和排污收费 提供依据。2污染源在线自动监控系统建设目标 基于污染源在线自动监控 ( 监测 系统数据传输标准 , 实现现场监测站与环保 局中心站的标准数据传输 ; 环保局中心站在线动态增加

5、现场监测站的能力 ; 现 场监测站的历史数据存储与上传能力 环保局中心站的历史数据召唤与解 析、 插入 存储能力。 此两种能力解决了现场断线后 , 环保局中心站的数据完整性 问题; 环保局中心站对数据存储的长时间、高精度 (ms 级 、多点并发及压缩能力 等 功能要求 ; 环保局中心站的 B /S 体系结构 ,降低客户端软件安装配置的复杂度。 系统 拓扑图污染源在线自动监控系统从底层向上可分为污染源现场监测站、 传输网络和 环保 局中心站 3 个层次(如下图所示。1 现场监测站位于各个污染源现场监测点 , 又可分为现场仪表、现场通信网 络、数据采集传输服务器、无线传输终端等组成 ,主要完成数据

6、的采集和处理、 GPRS 终端组网 ,完成数据采集、分析、 GPRS 网络接入、无线透明传输链路建 立 等工作。2 传输网络负责将污染源现场监测站的数据传输到环保局中心站 , 属于传输介 质;3 环保局中心站它通过网络传输层和现场层相互通讯 , 交换数据、指令下达 , 以 实现对现场层的集中远程监控 , 并且可以通过其软件接口与视频系统、 GIS 系 统进 行无缝结合。4 现场监测站现场通信网络负责将仪表采集到的数据汇总到数据采集传输服务器。标准RS232/485 电气接口,支持 Modbus 通信协议及非标准通讯协议的开发。数 据采集 传输服务器负责对实时数据进行汇总、分析、存储 并负责与传

7、输模块 CM3160P 通 讯。传输模块 CM3160P 实现数据采集服务器与环保局中心站的无线组网 ,从 而实 现数据采集服务器与环保局中心站之间的数据交互。传输终端还提供主备数据中心和多数据中心链接方式和多种激活方式、支 持 APN 组网等功能 ,是可以做到数据安全可靠的传输 ,同时也是整个系统的关 键部 分。5 环保局中心站 5.1 环保中心实时数据库环保中心实时数据库负责汇集来自各现场监测站的实时数据 ,为客户端提 供实 时、可靠、安全的数据 ,并且给中心的关系数据库提供有效的数据。实时数 据库是 一个高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性强、跨网络系统的开放式实时 数据库 系统, 产品为

8、完全的分布式结构 , 可任意组建应用模式 ; 支持 C/S和 B/S应用; 它可以 提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具 ; 大容量支持企业级 应用, 内部实现 高数据压缩率 , 可实现历史数据的海量存储 , 灵活的扩展结构可 满足各种需求 ,具备 广泛的安全性和可跟踪性。环保局中心站由实时数据库、关系数据库、 Web 服务器和实现各种查询、 分 析功能的客户端软件构成。5.2客户端软件客户端全面监测企业污染物排放状况 ,将企业现场的实时画面传送到环保 局。实时监控管理实现污染源可视化管理实现了对污染源的全面、 实时、 网络化的监测体系 只需 观察屏幕上各个企业的图标样式或颜色即可了解所有

9、企业各个污染物排放口 的 设备运行情况 ; 同时还可以通过表格和曲线浏览企业污染物排放的详细监测数 据。 这使得工作人员在同一个用户界面即可将所有企业所有排污口的设备运行状 况、污染物排放浓度、流量、排放量等信息尽收眼底。 强大的报警与预警功能以声音、图标颜色变化、表格中数值的颜色、手机短信 （向预先设定的手机上 发 送相应的报警信息 等形式提供多样化的报警功能。 精确地给出具体的超标数值超标时间，超标排放量、超标排放介质量，为强化监理工作提供了详实可靠的依 据。 数据的统计与分析 将污染源在线监测数据和报警信息进行全方位多角度的分类汇总与统计分析，充分满足各种统计要求。以图标、表格、图形等丰

10、富多样的形式实时展现各排污口设备的运行状况、污染物排放浓度、流量、排放量等信息，以及污染物排放口的发展趋势与动态从多种角度和层面来统计分析监测数据，提供全面的报表和统计图表。可以按辖区、按行业种类、按污染物种类等多种分类方式，生成统计分析报表和统计图表 系统管理 系统管理的主要功能有 :用户帐号的管理、监测元素管理、污染行业管理、监测 仪器管理、监测任务管 理等等。 本系统为了保障系统数据的安全性，对于用户的权限将做细致的区分， 首先用 户按其的行政级别有一个基本的权限， 如市级用户可以查询全市污染企业 的排污 情况，区镇级用户可以查询其辖区范围内的污染企业的排污情况。在此基 础上， 每个用户

11、又根据其的工作性质得到相应的使用权限， 如只读权限将让用户 只能够 查找信息而不能对资料进行任何的修改， 而编辑权限将让用户对其所辖企 业的信 息有修改等所有的权限。 6 传输网络 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 SubscriberLoop 缩写 ADSL）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。 由于监测点区域分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的