垃圾焚烧发电厂环境监测系统的设计与实现

垃圾焚烧发电厂环境监测系统的设计与实现垃圾燃烧发电厂环境监测系统的设计与实现

北京聚英飞翔电子有限公司

垃圾燃烧发电厂环境监测系统的设计与实现

针对垃圾燃烧电厂环境指标监测的需要，设计了垃圾燃烧电厂的环境监测系统。该系统充分考虑了生产数据的真实性和传输牢靠性，将modbus技术、通用分组无线效劳技术（ＧＰＲＳ）、大屏幕显示技术、数据库技术等有机地结合起来构成模块化构造系统。采纳modbus总线采集机组运行数据，并利用ＧＰＲＳ模块将环境指标数据发送到环境监测中心进展监视。实际应用说明，该监视系统到达了预期目标。

为了实现城市生活垃圾减量化和资源化处理的目标，普遍采纳垃圾燃烧电厂处理城市生活垃圾。垃圾燃烧电厂通常位于城市边缘或市区，距离人口稠密地区较近，在垃圾集中燃烧过程中不行避开地对周边环境造成污染，其环境指标非常引人关注。对此，利用现代化的环境监测手段，加强对垃圾燃烧电厂的环境监管，防止产生新的环境污染非常必要。以某垃圾燃烧电厂为例，介绍其环境监测系统的设计与实现。该系统采纳模块化构造，软硬件协作高效，操作治理简便易行。系统最大限度地满意了环境监测数据传输和显示的需要，充分考虑了监测数据的真实性和对决策支持等治理需求。

１、系统硬件构造

环境监测系统主要监测垃圾燃烧电厂的排放指标和局部运行参数，并将这些数据发送到环境监测中心，实现环境数据显示、历史数据查询、报表显示等功能。为了保证监测数据的真实性，采样信号通过现场变送器进展数据采集。环境监测系统由排放物监测设备、中心电脑、GPRS数据传输模块和户外大屏幕显示屏组成，其构造如图１所示。

地址：北京市海淀区上地南口科贸大厦412室电话：010-82899821828998北京聚英飞翔电子有限公司

图１环境监测系统构造

为了确保采集数据的真实性，系统使用独立的监测设备采集现场数据，如热电偶等；从ＤＣＳ采集局部难以直接测量的数据，如烟气流量等；ＤＣＳ通过标准的Ｍｏｄｂｕｓ通讯接口将数据发送到环境监测系统中心电脑；二恶英采样系统自动采集烟气样本，该系统由环境监测中心远程监控。

由于垃圾燃烧电厂位于较偏僻地区，采纳中国移动公司的ＧＰＲＳ网络进展数据传输较便利，且本钱不高。户外大屏幕显示屏的显示信息来自环境监测中电脑。中心电脑采纳双输出显卡，一路信号输出至脑显示器，另一路信号输出至屏控板卡，屏控板卡将到的视频信号通过以太网送至户外大屏幕显示屏。

2、系统软件构造

环境监测系统中心电脑是环境监测系统的核心，其采纳ＩＰＣ６１０Ｈ型研华工控机，主要完成数据的采集、发送和治理。数据采集接口程序实现以太网与modbus通信接口的通讯，将采集数据存入环境监测系统数据库。数据库采纳ＭｙＳＱＬ为各个模块供应数据效劳，其为数据核心。后台数据库主要包括实时数据表、历史数据表、报表显示数据表。环境监测系统软件构造如图２所示。

图２环境监测系统软件构造

２．１modbus通信

环境监测系统数据采集供应Ｍｏｄｂｕｓ（ＲＳ４８５）和以太网（ＵＤＰ）２种接口方式，采纳modbus通讯协议与ＤＣＳ和模拟量输入模块通信，其通信构造如图３所示。

地址：北京市海淀区上地南口科贸大厦412室电话：010-82899821828998北京聚英飞翔电子有限公司

图３环境检测系统modbus通信构造

２条Ｍｏｄｂｕｓ总线分别连接ＤＣＳ和模拟量输入模块。模拟量输入模块完成现场温度的数字化转换，并供应了Ｍｏｄｂｕｓ接口，可以作为Ｍｏｄｂｕｓ从站，环境监测中心电脑作为Ｍｏｄｂｕｓ主站。由于ＤＣＳ通常需要连接很多从站，所以将ＤＣＳ作为Ｍｏｄｂｕｓ主站，环境监测中心电脑做为从站。ＤＣＳ主站使用Ｍｏｄｂｕｓ功能码３将流量等信息发送到环境监测中心电脑。在环境监测系统中，环境监测中心电脑既作为从站又作为主站，该电脑的２个串行口分别与２条Ｍｏｄｂｕｓ总线连接。

２．２GRPS通信

环境监测中心电脑使用ＧＰＲＳＭｏｄｅｍ拨号接入gprs网络进展数据传输。在环境监测中心电脑上安装有ＧＰＲＳ数据传输软件，通过ＲＳ２３２与外置ＧＰＲＳ烟气数据传输模块通信，将采集的数据发送到环境监测中心。为了保证数据传输的安全，采纳ＴＣＰ方式传输数据，采纳Ｗｉｎｓｏｃｋ控件实现通信功能。

２．３大屏幕显示

ＭｙＳＱＬ的实时数据表主要用于大屏幕显示。数据采集接口将最新的数据写入实时数据表，大屏幕显示驱动程序定期读取实时数据表里最新的数据，显示数据包括燃烧室温度、酸性气体（ＨＣｌ、ＳＯ２、ＮＯ）含量和粉尘浓度，同时显示数据的国家标准值和地方标准值。户外大屏幕显示数据跟踪燃烧炉实时数据，并与环境监测中心电脑数据同步。

２．４查询及治理功能

数据采集接口将收到的数据写入数据库，数据库维护程序实现定期更新数据、用户治理和数据库备份与恢复等功能。数据查询及报表系统将查询数据存入显示数据表中，并依据用户设定的查询条件，生成环境监测数据的日报表、月报表。

３系统运行

环境监测系统软件采纳ＶＣ６．０编程工具，由ＧＰＲＳ模块实现无线通信，修改ＤＣＳ的局部组态可实现数据发送功能。环境监测系统某时段监测数据如图４所示。

地址：北京市海淀区上地南口科贸大厦412室电话：010-82899821828998北京聚英飞翔电子有限公司

图４某时段局部环境监测数据

假如远程数据采集数据可以采纳JY-RTU6640，针对功能，供应设备状态指示灯，便利设备维护；宽电压供电范围：7V-30V；

带RS232、RS485(232也转为485的状况下，可以有两路485)；

内置大容量SPI-flash(容量可选1Mbit-64Mbit)，实现数据的长时间本机保存（需定制）；

6路AD仿真量输入(12位)，输入电压为0-30V，也可以测量4-20mA工业电流信号；6路继电器输出掌握、4路光耦输入输出掌握(输入和输出的位数自选)；内置RTC，掉电可自动计时，定时定点唤醒，需定制；

高效的电源治理设计，在对功耗要求严格的场合，实现低功耗节能，延长工作时间，需定制；

传输支持多种协议，我公司自定协议和Modbus协议(ASCII、RTU、ModbusTCP)完善支持；

Modbus从机工作模式：标准从机、从机主动回传；数据远程传输支持GPRS、以太网等；数据传输采纳GSM模块可实现功能：GPRS断线自动重连；

依据需要最多可同时连接6个中心效劳器；支持固定IP、域名解析和APN专网的寻址方式；

地址：北京市海淀区上地南口科贸大厦412室电话：010-82899821828998北京聚英飞翔电子有限公司

支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等协议；

支持的节点数，只要效劳器资源允许，理论上为很多个；削减布线的本钱和施工的麻烦；

支持短信数据传输、短信参数配置功能；支持电话和短信唤醒功能；

数据传输采纳以太网模块可实现功能：

支持10Mbps/100Mbps两种方式接入Internet，数据传输速度加快，适合大数据量传输；支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等协议；

支持的节点数，只要效劳器资源允许，理论上为很多个；依据效劳器的需要，协议可以支持更加丰富；支持网络数据唤醒功能；

支持专用软件进展本地和远程参数配置及维护；支持本地和远程固件升级；

地址：北京市海淀区上地南口科贸大厦412室

电话：010-82899821828998

扩展阅读：垃圾燃烧发电厂环境监测系统的设计与实现

垃圾燃烧发电厂环境监测

针对垃圾燃烧电厂环境指标监测的需要，设计了垃圾燃烧电厂的环境监测系统。该系统充分考虑了生产数据的真实性和传输牢靠性，将modbus技术、通用分组无线效劳技术（ＧＰＲＳ）、大屏幕显示技术、数据库技术等有机地结合起来构成模块化构造系统。采纳modbus总线采集机组运行数据，并利用ＧＰＲＳ模块将环境指标数据发送到环境监测中心进展监视。实际应用说明，该监视系统到达了预期目标。

为了实现城市生活垃圾减量化和资源化处理的目标，普遍采纳垃圾燃烧电厂处理城市生活垃圾。垃圾燃烧电厂通常位于城市边缘或市区，距离人口稠密地区较近，在垃圾集中燃烧过程中不行避开地对周边环境造成污染，其环境指标非常引人关注。对此，利用现代化的环境监测手段，加强对垃圾燃烧电厂的环境监管，防止产生新的环境污染非常必要。以某垃圾燃烧电厂为例，介绍其环境监测系统的设计与实现。该系统采纳模块化构造，软硬件协作高效，操作治理简便易行。系统最大限度地满意了环境监测数据传输和显示的需要，充分考虑了监测数据的真实性和对决策支持等治理需求。

１、系统硬件构造

环境监测系统主要监测垃圾燃烧电厂的排放指标和局部运行参数，并将这些数据发送到环境监测中心，实现环境数据显示、历史数据查询、报表显示等功能。为了保证监测数据的真实性，采样信号通过现场变送器进展数据采集。环境监测系统由排放物监测设备、中心电脑、GPRS数据传输模块和户外大屏幕显示屏组成，其构造如图１所示。

图１环境监测系统构造

为了确保采集数据的真实性，系统使用独立的监测设备采集现场数据，如热电偶等；从ＤＣＳ采集局部难以直接测量的数据，如烟气流量等；ＤＣＳ通过标准的Ｍｏｄｂｕｓ通讯

接口将数据发送到环境监测系统中心电脑；二恶英采样系统自动采集烟气样本，该系统由环境监测中心远程监控。

由于垃圾燃烧电厂位于较偏僻地区，采纳中国移动公司的ＧＰＲＳ网络进展数据传输较便利，且本钱不高。户外大屏幕显示屏的显示信息来自环境监测中电脑。中心电脑采纳双输出显卡，一路信号输出至脑显示器，另一路信号输出至屏控板卡，屏控板卡将到的视频信号通过以太网送至户外大屏幕显示屏。

2、系统软件构造

环境监测系统中心电脑是环境监测系统的核心，其采纳ＩＰＣ６１０Ｈ型研华工控机，主要完成数据的采集、发送和治理。数据采集接口程序实现以太网与modbus通信接口的通讯，将采集数据存入环境监测系统数据库。数据库采纳ＭｙＳＱＬ为各个模块供应数据效劳，其为数据核心。后台数据库主要包括实时数据表、历史数据表、报表显示数据表。环境监测系统软件构造如图２所示。

图２环境监测系统软件构造

２．１modbus通信

环境监测系统数据采集供应Ｍｏｄｂｕｓ（ＲＳ４８５）和以太网（ＵＤＰ）２种接口方式，采纳modbus通讯协议与ＤＣＳ和模拟量输入模块通信，其通信构造如图３所示。

图３环境检测系统modbus通信构造

２条Ｍｏｄｂｕｓ总线分别连接ＤＣＳ和模拟量输入模块。模拟量输入模块完成现场温度的数字化转换，并供应了Ｍｏｄｂｕｓ接口，可以作为Ｍｏｄｂｕｓ从站，环境监测中心电脑作为Ｍｏｄｂｕｓ主站。由于ＤＣＳ通常需要连接很多从站，所以将ＤＣＳ作为Ｍｏｄｂｕｓ主站，环境监测中心电脑做为从站。ＤＣＳ主站使用Ｍｏｄｂｕｓ功能码３将流量等信息发送到环境监测中心电脑。在环境监测系统中，环境监测中心电脑既作为从站又作为主站，该电脑的２个串行口分别与２条Ｍｏｄｂｕｓ总线连接。

２．２GRPS通信

环境监测中心电脑使用ＧＰＲＳＭｏｄｅｍ拨号接入gprs网络进展数据传输。在环境

监测中心电脑上安装有ＧＰＲＳ数据传输软件，通过ＲＳ２３２与外置ＧＰＲＳ烟气数据传输模块通信，将采集的数据发送到环境监测中心。为了保证数据传输的安全，采纳ＴＣＰ方式传输数据，采纳Ｗｉｎｓｏｃｋ控件实现通信功能。

２．３大屏幕显示

ＭｙＳＱＬ的实时数据表主要用于大屏幕显示。数据采集接口将最新的数据写入实时数据表，大屏幕显示驱动程序定期读取实时数据表里最新的数据，显示数据包括燃烧室温度、酸性气体（ＨＣｌ、ＳＯ２、ＮＯ）含量和粉尘浓度，同时显示数据的国家标准值和地方标准值。户外大屏幕显示数据跟踪燃烧炉实时数据，并与环境监测中心电脑数据同步。

２．４查询及治理功能

数据采集接口将收到的数据写入数据库，数据库维护程序实现定期更新数据、用户治理和数据库备份与恢复等功能。数据查询及报表系统将查询数据存入显示数据表中，并依据用户设定的查询条件，生成环境监测数据的日报表、月报表。

３系统运行

环境监测系统软件采纳ＶＣ６．０编程工具，由ＧＰＲＳ模块实现无线通信，修改ＤＣＳ的局部组态可实现数据发送功能。环境监测系统某时段监测数据如图４所示。

图４某时段局部环境监测数据

假如远程数据采集数据可以采纳JY-RTU6640，针对功能，供应设备状态指示灯，便利设备维护；宽电压供电范围：7V-30V；

带RS232、RS485(232也转为485的状况下，可以有两路485)；

内置大容量SPI-flash(容量可选1Mbit-64Mbit)，实现数据的长时间本机保存（需定制）；

6路AD仿真量输入(12位)，输入电压为0-30V，也可以测量4-20mA工业电流信号；

6路继电器输出掌握、4路光耦输入输出掌握(输入和输出的位数自选)；内置RTC，掉电可自动计时，定时定点唤醒，需定制；

高效的电源治理设计，在对功耗要求严格的场合，实现低功耗节能，延长工作时间，需定制；

传输支持多