污染源自动监测.docx

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污染源自动监测

一、污染源自动监测系统软件简介：

污染源自动监测系统软件是电脑与PLC无线网络远程控制技术，可实现用户远程控制PLC，更便捷的解决现场出现的问题。

这个系统是一套用于环境水资源、城镇生活污水、工业废水的网络化实时监测系统，系统可连续或间歇地对监测现场的水质实现多种参数在线测定；通过建立完善的监测网络，可对某一类污染参数、污染源、水系进行自动巡测，为水环境监控提供完整的科学数据，快速准确地掌握辖区水域的污染，及时了解水处理系统中各流程点的水质状况，有效地保证污水及废水处理系统的正常运行，可满足企业生产高效、低耗、现场无人值守等要求。

它包括监测中心站系统、在线监测网络、监测子站系统三部分。

监测子站包括水样采集、分析仪表、GPRS通信、计算机监控。

水样经过采水系统通过泵、阀、管路进入到相关的仪器、仪表进行水质的自动分析与检测，检测后的数据信息通过RS232/RS485现场总线进入数据采集器。

除仪器、仪表外的其它数据信息和控制信息，（如：

泵、阀状态、室内温度、系统电源状态等模拟信号）则通过电压、电流信号进入数据采集的I/O接口，同时可把数据采集器和PC通过RS232/RS485、无线数传方式连接，通过子站的计算机进行现场监测；围绕数据采集器将监测现场的监测仪器、仪表、计算机联结成完整的子站监控系统。

数据采集器又通过拨号网络、GPRS通信与监测中心站形成广域网，实现历史数据和实时数据的共享。

现场数据采集技术从监测现场设备仪器向上发展,逐步扩展到网络化,开放性和分布性GPRS终端，监测中心计算机网络从中国移动网络（或者互连网Internet）顶层向下渗透,直至和底层的现场设备可以通信。

其主要原理是：

通过软件设置无线通信模块的参数，让无线通信模块向指定IP地址的指定端口发送接收数据，而这个指定的IP地址就可以设成你想要通讯的计算的IP地址。

这样就能使计算机与无线通信模块通过网络来通讯，不过他们之间发送和接收数据都是以TCP形式传送的，PLC需要接收COM端数据，所以我们需要用到对应的无线通信模块的软件来让计算机增加一个虚拟COM端口，把TCP形式的数据模拟成COM口的形式来与PLC通讯。

无线设置过程包括，路由器设置、无线通信模块设置、虚拟串口和拨号连接、PLCcom口设置及PLC在线监控。

其中路由器设置又包括内网IP和外网IP的设置、端口映射设置。

无线通信模块设置利用该模块的软件部分进行设置。

然后是虚拟串口和拨号连接利用该模块的通信软件设置，增加并选择生产的虚拟串口名称，暗号设置端口号，然后选择通道管理器增加通道，最后运行该软件，实现握手。

握手成功后，把无线通信模块连接在PLC的串口上，设置PLC的com口参数。

源程序内容包括我们公司生产的某台监测仪的控制程序，里面包括各个阀控制、加热系统、通道、采样周期、标定情况、数据测量及监控状态。

程序里还包括了通信协议方面的内容，通过外接服务平台实现电脑对PLC的远程控制。

二、污染源自动监测系统软件功能组成

监测中心软件架构

我们基于对软件系统的伸缩性、集成性、可测性和适应未来技术发展方向的考虑，在环保信息化建设中率先采用软件架构设计思想，并且在以往的产品中，获得了很好的成果。

本系统的采用的软件架构，使得系统可以获得著多的优势。

软件系统架构以Windows2000/XP/2003.NetServer作为网络平台，以Microsoft.Net为开发平台，后台数据库可在SQLServer2000、Oracle8i、DB2、MySql间自由挂接。

系统有良好的开放性、集成性、稳定性等诸多优点，是目前国内唯一套完全基于B/S/S结构、GIS实时报警、多层分布式、的在线监测系统。

架构的技术优势：

Ø基于.Net架构C#语言，面向国际、面向未来

Microsoft.NET平台对用于数据交换的XML（WWW联合会（W3C）维护的开发标准）和模块化的XMLWebServices的依赖，消除了数据共享和软件集成的障碍。

对于.Net,XMLWebServices使用松散式偶合连接，既能承载更大访问的负荷，又可以现实不同版本的接口之间协调工作。

ØB/S结构,降低维护工作量、支持远程办公

本系统完全采样B/S结构，客户端无需安装、无需配置任何软件，通过IE就可以实现全部操作；瘦客户端设计，无需在客户端下载任何插件，可以使得系统在窄带网络上运行流畅。

Ø分布式多层结构设计

多层结构的设计使得特有服务组件更具有相对独立性更适应于重用，使用分布式结构获得了服务组件跨越多个网络能力，这样的设计更适应环保系统的多级网络平台，是企业级应用体系结构的思想的精华所在。

而且，系统的扩展性、灵活性体验的更加完美。

ØXML技术与数据交换平台

XML具有简单性、开发性、可扩展性，并且具备自我描述等特性，系统利用XML技术和SOAP协议进行对外数据交互，使得系统具备更强的开发性、可扩展性。

Ø提供独有的二次开发接口和数据采集器驱动接口

●软件主要功能介绍：

ØGIS功能

依托地表水GIS，将全市排水管网、污染源、水域分布、生态信息等相关信息形成全面的地表水监控网络。

通过这些地理信息，可以及时准确实现对污染源的监测、水域水质监测，从而有效的管理运作城市排水系统。

1、设备管理

（1）数据采集器设定

数据采集器（BarcodeHandTerminal）或称盘点机、掌上电脑，其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能，并适于手持等特点。

市场上也有一种数据采集器诸如手机扫描器MS30，能扫描条码到各款智能手机，并与之成为一体，使得手机变身数据采集器，小巧轻便。

它是将条码扫描装置与数据终端一体化，带有电池可离线操作的终端电脑设备。

数据采集器具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。

为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。

（2）报警条件设定

按照设备实际情况设定要求的上线限值，在设备超过这个限值之后报警系统开始报警。

（3）厂家信息管理

将厂家相关资料呈现在系统里面，以便各个使用方可以快速查询到想要的信息。

设备驱动接口完全开发，不同厂家生产的监测设备经过简单配置就可以自由挂接，是在线监测系统又一设计理念；设备管理实现了《海通数据通信协议2.0》的外部配置接口，目前兼容的监测设备有：

广州怡文COD、日本岛津TOC、河北先河COD、南京德林COD、PH计、流量计以及其它模拟量设备。

目前可选的通信方式有：

电话拨号、无线GPRS、数传电台。

随着采集器功能的升级，在线监测系统本身的远程控制能力也随之提高，使得系统具有更高效更灵活的监控能力。

2、通讯监控

通讯监控分中心通讯监控和企业通讯监控。

在线监测系统可以监测环保局信息中心通讯设备的运行情况，Modem池、GPRS服务、SMS设备、无线数传的运行状态，通讯设备当前时刻的资源占用状态，可以便捷为系统管理员诊断网络设备的运行情况，排除网络故障；检测企业端GPRS通信状态和Modem连接状态,通讯设备运行状况，错误原因；可以依据实际情况，远程对数据采集器的参数（报送时间、报警门限、中心电话号码等）进行调整。

3、企业管理

（1）企业信息变更

企业可以实时变更重要信息，以便能及时反馈给客户。

更好的解决两者之间的问题。

（2）报警手机绑定

可以通过软件来设定手机绑定报警信息，使使用者及时知道报警情况，及时解决问题。

4、用户管理

（1）用户信息维护

用户在使用过程会遇到一些问题，并且解决问题，这些都是积累能力的一个办法，把这些信息都收集起来，以后面对问题都能解决。

（2）权限组管理

权限组管理可以使使用方保密性能强，避免一些信息外漏，提高安全性。

（3）部门信息维护

使用该设备时候，我们会分几个部门分工使用，更好的协商工作，使工作更好的开展起来。

5、系统管理

系统管理分几个部分：

历史数据、即时数据、报警数据、报表打印、设备状态、实时反控、手工录入。

（1）历史数据

对数据可以报表形式进行条件查询统计打印或导出成电子表格形式，进行重新处理；或按照小时、日、月、年为时间刻度对COD、相对累计流量、PH值进行图形分析。

（2）即时数据

通过在线监测系统监出来的数据，可以实时显示在设备上面，以便使用者观察数据。

（3）报警数据

报警报表可以记录很多报警时的数据，如果遇到设备异常（掉电、COD缺水样等）或当前监测超标，则向中心端报警；企业端设备的任何报警信息，中心端实时看到报警提示、听到警报声音。

（4）报表打印

某水系、污水处理厂、城市排污监测点、企业污染源的日、月、年水质监测报表；也可以根据监测中心自身要求，定制水质监测报表格式，按照行政区域、行业、流域等子站属性自定义数据查询条件，生成自定义报表。

并且在生成的同时，提供打印功能。

（5）设备状态

设备状态可以根据使用者的要求设定，并且在处于这种状态的时候可以显示在设备上面，方便观察。

采用有效的检测手段和分析诊断技术，及时、准确的掌握设备运行状态，保证设备的安全、可靠和经济运行。

（6）实时反控

本实用新型还可通过网络实现监控中心对监测点的远程控制，实现操作界面的远程反控。

（7）手工录入

设备的各方面信息，包括历史数据采集、即时数据采样、查询监测数据、查询在线企业名录、检测网络通信状态、反控COD采样、设备报警和超标报警等功能。

6、地理信息

（1）收发短信查询

本实用新型可安装GSM手机短信报警功能，仪器出现故障或水样超标时，均可通过短信通知使用者。

并且有相关记录记载了这些信息。

（2）系统运行日志

根据要求，设定系统运行日志，可以定期导出设备运行日志，方便查看记录。

7、个人设置

（1）个人信息维护

根据自己的需要将自己的基本信息输入设备中，并且定期进行维护更新，方便其他人使用。

（2）界面样式设定

可以根据个人喜好，设定所需要的界面样式，可以设计很多背景图片，进行插入，分类设计。

8、手机短信

（1）短信报警

手机的功能很强大，可以实现很多功能，首先短信报警这个功能比较好，可以实时收到报警，采取措施解决问题，提高效率，维护好设备。

（2）采样数据

可以设定采样时间段，在线自动采样，方便无人的时候采样。

并且记录下来结果。

（3）查询监测数据

可以通过输入时间，跳到该时间的监测数据。

也可以通过翻页查询每个时间的数据了。

（4）启动COD采样

举个例子，假如做的是COD在线监测系统，手机也将收到COD的采样结果，方便使用者实时处理结果。

（5）检查通信状态

手机还能检查出来设备与控制设备的通信状态，并且实时解决问题。

9、综合查询

综合查询可以分几种查询方式：

按地区、行业、流域筛选企业，按时间、监测类型筛选监测数据，定制报表输出格式，打印报表或导出到Excel。

这几种都很方便查询到所需要的信息。

10、实时监测及历史数据

HTC－II型数据采集器，每小时对所有监测设备的数据进行一次数据备份。

按照软件的设置，每天定时将监测数据报送给环保局数据中心。

如果数据中心没有开机，可以在以后其它时刻补调监测数据；监测数据内容依据监测设备而定。

对数据可以报表形式进行条件查询统计打印或导出成电子表格形式，进行重新处理；或按照小时、日、月、年为时间刻度对COD、相对累计流量、PH值进行图形分析。

11、反控与即时数据

通过在线监测系统可以远程控制数据采集器和COD进行立即采样，系统将立即采样的结果保存到监测数据库中，同历史数据、报警数据一起，作为数据处理、汇总报表所需的监测数据。

12、超标报警与设备报警

HTC－II型数据采集器，每10秒钟对连接的检测设备进行一次巡回查询，如果遇到设备异常（掉电、COD缺水样等）或当前监测超标，则向中心端报警；企业端设备的任何报警信息，中心端实时看到报警提示、听到警报声音，同时地理信息系统将快速展开报警地点地理信息和污染源信息；与当前报警企业相“绑定”的多个手机号码，能接受该报警数据和报警原因说明。

13、报表打印及综合查询

系统提供了针对某水系、污水处理厂、城市排污监测点、企业污染源的日、月、年水质监测报表；也可以根据监测中心自身要求，定制水质监测报表格式，按照行政区域、行业、流域等子站属性自定义数据查询条件，生成自定义报表；

系统与MicrosoftExcel便捷连接，用业界标准MicrosoftExcel来制作报表。

您可以将查询结果生成Excel文档，通过MicrosoftExcel来实施向上级汇总、上报和打印等。

这样做的优势是，您可以在MicrosoftExcel中方便快捷地展示数据，也使对数据的进一步处理变得简单易行。

14、通讯监控

在线监测系统可以监测环保局信息中心通讯设备的运行情况，Modem池、GPRS服务、SMS设备、无线数传的运行状态，通讯设备当前时刻的资源占用状态，可以便捷为系统管理员诊断网络设备的运行情况，排除网络故障；检测企业端GPRS通信状态和Modem连接状态,通讯设备运行状况，错误原因；可以依据实际情况，远程对数据采集器的参数（报送时间、报警门限、中心电话号码等）进行调整。

15、群控与并行处理

以往的系统中，同一时刻只允许一个用对一个数据采集器进行数据采集，这样不仅仅浪费了通信资源而且要完成对所有企业的数据采集需要更长的时间等待，如果这段时间采集器有数据报送，则很容易造成数据丢失；我们突破了以往单线程、单用户程通信的设计局限，允许多用户同一时刻对某个数据采集器进行访问，而无需排队等待；即使是同一用户，也允许同一时刻对多个数据采集器进行群控。

16、手机短信功能

手机短信功能是本系统远程监测功能的延伸，在实际工作中，手机的便携性、广泛性、易用性远远超过了电脑本身，在线监测系统的主要功能，均可通过手机进行操作，其中包括：

历史数据采集、即时数据采样、查询监测数据、查询在线企业名录、检测网络通信状态、反控COD采样、设备报警和超标报警等功能。

17、设备管理

设备驱动接口完全开发，不同厂家生产的监测设备经过简单配置就可以自由挂接，是在线监测系统又一设计理念；设备管理实现了《海通数据通信协议2.0》的外部配置接口，目前兼容的监测设备有：

广州怡文COD、日本岛津TOC、河北先河COD、南京德林COD、PH计、流量计以及其它模拟量设备。

目前可选的通信方式有：

电话拨号、无线GPRS、数传电台。

随着采集器功能的升级，在线监测系统本身的远程控制能力也随之提高，使得系统具有更高效更灵活的监控能力。

18、网络结构

1）可依据电子政务的安全要求，外网可使用PCM安全线路，环保局内部网不与Internet连接。

2）结合电话网PSTN、GSM/GPRS无线网，极大的拓展了环境检测范围和实现了移动办公。

3）数据采集器和企业端通信可选用RS232、RS485（1.2km）、无线数传（5km）方式通信，降低通信费用。

4）环境监测站不必和信息中心局域网联网，可通过接入Internet远程办公。

5）利用信息中心设备的可靠性，监测数据集中存储，保证了数据的安全性，又可以实现全天候监控。

6）可通过移动设备（手机、笔记本电脑）使用短信或者GPRS上网方式，进行移动监测。

19、基于GPRS通信技术的优势：

1）GPRS为用户提供端到端的分组交换和传输方式数据业务，能够高效地利用网络资源，降低通信成本。

2）可根据应用的类型和网络资源的实际情况和网络质量，灵活选择服务质量参数为用户提供服务，从而使GPRS能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。

3）只要激活GPRS应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。

4）虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只在传输数据时才占用信道并被计费。

这是一种面向使用的计费，计费方式更加科学合理。

5）快速登录：

全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。

GRPS网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。

由于GPRS网本身就是一个分组型数据网，支持TCP/IP、X.25协议，因此无需经过PSTN等网络的转接，直接与分组数据网互通，接入速度仅几秒钟。

6）自如切换：

话音和数据业务可以切换使用，电话上网两不误。

7）高速传输：

GPRS最高理论传输速度为171.2kbps，目前使用GPRS可以支持50Kbps左右的传输速率。