开封市环保局环境在线监测系统应用案例

一、系统概述

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。

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。

二、项目目标

• 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。
• 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。
• 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。
• 采用先进的开发技术，确保应用系统人机界面友好、操作便捷，适合于各层面人员的操作使用。
• 具有超前的设计理念，确保系统的可扩展性，根据业务管理工作的发展与要求，能够随时进行系统功能地扩充及变更，并能够很好地兼容现有应用系统。
• 确保整个系统的可靠性和稳定性；确保实时传输速度、数据传输的准确性及安全性；确保系统的先进性，保护客户项目的建设投资；确保系统设计及运维的最优化，合理控制系统日常运维费用。

三、系统架构

系统网络架构如下图所示：

系统主要由中心站和监控子站组成。在系统中，中心站采用力控eForceCon平台通过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。

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》。

四、应用功能

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。

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。

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。

系统提供的报表涵盖：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等。

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。

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。

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。

通过力控环境在线监测系统项目实施，采集和转发协议都支持《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。