一、 概述
《環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控管理信息系統(tǒng)》是廈門思拓科技有限公司針對城市環(huán)境監(jiān)測站業(yè)務而開發(fā)的一套管理信息系統(tǒng),它集大氣,噪音,污水處理監(jiān)測于一體、主要含蓋了環(huán)境監(jiān)測站所監(jiān)測監(jiān)控的城市污水處理廠、工業(yè)污染源和地表水三個方面的業(yè)務;該系統(tǒng)綜合利用計算機、數據庫、Internet、PLC、SCADA、GPRS無線數據通信、地理信息等技術實現(xiàn)監(jiān)測信息從收集、處理、分析到發(fā)布的整個管理過程;實現(xiàn)了環(huán)境質量信息實時查詢、站內業(yè)務管理、領導遠程監(jiān)測;在Internet上動態(tài)發(fā)布環(huán)境質量、環(huán)境監(jiān)測和污染源監(jiān)測信息;為環(huán)境監(jiān)測站管理業(yè)務提供了科學的依據和手段。
系統(tǒng)特點:
1、高效、監(jiān)測周期的設置,它能夠控制各個環(huán)境監(jiān)測點儀器的工作狀態(tài)。
2、現(xiàn)場配置SCADA軟件,使現(xiàn)場人員與的工藝過程之間建立了方便的HMI接口。
3、GPRS無線數據傳輸和Internet數據傳輸相結合,實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測信息和污染源信息從數據采集、傳輸處理、分析、上報到發(fā)布的全過程管理。
4、豐富的信息表征方式,將環(huán)境監(jiān)測數據和污染源數據在地圖上表征出來,通過地圖可以直接訪問監(jiān)測數據,實現(xiàn)了監(jiān)測點空間信息與監(jiān)測結果的完美結合。
5、功能強大的數據分析與決策支持。建立了大氣自動監(jiān)測數據、常規(guī)監(jiān)測、城市污染源、污染源污染情況的數據倉庫,實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測數據的多維分析。
6、環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控信息的WEB發(fā)布。
系統(tǒng)結構(圖一):
系統(tǒng)分三層結構:
底層是現(xiàn)場監(jiān)測儀器、儀表等;根據其不同的輸出,我們測得的工程量分模擬量和數字量兩種形式; 模擬量信號又分為4-20mA和0-10V兩種情況;數字量輸出的儀器有各自不同的通訊協(xié)議。
第二層為數據處理和傳輸層,根據現(xiàn)場所要求的監(jiān)測設備和工藝過程不同其結構也有變化,如PLC完成工藝過程控制、配置SCADA軟件的工控機為操作人員實現(xiàn)了HMI、數據處理和與上層的數據通訊功能。
頂層是MIS層,主要由SQL2000數據庫、監(jiān)測監(jiān)控管理信息子系統(tǒng)、地理信息子系統(tǒng)、WEB發(fā)布子系統(tǒng)和緊急情況應急子系統(tǒng)等諸多功能構成,其信息傳輸界面如圖二
二、 環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控管理信息系統(tǒng)功能簡介
1、現(xiàn)場監(jiān)測數據的采集(以水質監(jiān)測為例)
根據監(jiān)測性質的不同主要分為三個方面,地表水站(河流、水庫等飲用水)、城市污水處理廠和工業(yè)污染源;主要檢測的物理量有:流速、流量、PH值、COD、氨氮、硝氮、亞硝氮、總磷等;由于所檢測的物理量較多,所配置的儀器也比較繁雜,即有國內儀表,也有國外儀器,即有模擬量輸出,也有數字量輸出,各個儀器的通訊協(xié)議也不統(tǒng)一,為了完成信號采集、處理及傳輸任務,我們自行開發(fā)了基于GPRS網絡數據傳輸的無線數據采集儀ST-2518,它不僅支持工業(yè)上通用的MODIBUS標準協(xié)議,同時也支持市場上主流監(jiān)測儀器的傳輸協(xié)議,如WTW的IQ Sensor Net、TresCon、北京環(huán)科的流量計和COD、日本HORIBA-OPS-150 COD儀器等。也支持各種模擬量的傳輸4-20mA和0-10V等。
2、監(jiān)測數據接收子系統(tǒng)
監(jiān)測數據接收子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中至關重要的一個子系統(tǒng),它肩負著各種現(xiàn)場實時數據的監(jiān)測及數據接收的作用,具有無人職守自動工作功能.其羅列如下:
1.自動啟動(在停電后/系統(tǒng)重啟后自動啟動,不用人為操作.
2.數據過濾(本系統(tǒng)從安全考慮,僅接收經系統(tǒng)認證后的數據).
3.使用于各種數據類型輸出的現(xiàn)場檢測儀表(開關量、模擬量、數值等).
4.將接收到的監(jiān)測數據保存到后臺數據庫.
5.現(xiàn)場反控(通過修改監(jiān)測采集方案來啟動現(xiàn)場設備(包括對自動采樣器的操作等).
6.查看各監(jiān)測站連接狀態(tài)
3、數據分析、統(tǒng)計子系統(tǒng)
數據分析統(tǒng)計子系統(tǒng)是監(jiān)測系統(tǒng)中的核心部分.是用戶直接操作和感受到的部分,采用 C/S模式在監(jiān)測部門內部供工作人員直接操作使用。具有安全、快捷方便的特點、系統(tǒng)即具有綜合性、集成性的特點(如:將水質、煙氣、等污染源集成一個系統(tǒng))、又有各模塊獨立操作的有點。
其功能包括如下:
A、現(xiàn)場實時監(jiān)測原始數據的查詢、偏離修正、監(jiān)測數據有效性審核、預報數據錄入(如空氣預報)
B、監(jiān)測數據歷史記錄的維護。
C、GIS電子地圖實時顯示環(huán)境污染變化趨勢
D、結合歷史數據生成環(huán)境污染指數曲線圖
E、監(jiān)測數據異常分析、軟件報警、實時通過短信通知報警信息
F、各種數據匯總報表、統(tǒng)計報表、上報表格,包括特殊格式報表:如空氣日報格式
G、默認、自定義監(jiān)測采集方案維護
H、現(xiàn)場自動采樣器操作
I、現(xiàn)場樣本試驗數據錄入、與自動監(jiān)測數據對比、偏離報告
J、現(xiàn)場維護記錄
K、監(jiān)測站點、監(jiān)測項目等基礎信息自由配置、兼容性好
L、人員權限分配
M、數據備份
N、WEB用戶認證、權限分配、及其web訪問統(tǒng)計情況等
4、報警短信子系統(tǒng)
報警短信子系統(tǒng)是利用目前廣泛使用的移動通訊技術進行開發(fā)的一個及其有用的功能系統(tǒng)。
它可以及時發(fā)現(xiàn)某種監(jiān)測項目異常而在第一時間發(fā)送報警信息到相關項目負責人、監(jiān)督人的手機,也可以定時將某個統(tǒng)計匯總數據、分析結果發(fā)送到相關負責人,讓相關項目負責人、監(jiān)督人在出差、外出等情況下第一時間了解其負責的監(jiān)測情況。
5、WEB發(fā)布子系統(tǒng)
Web數據發(fā)布子系統(tǒng)是環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)中對外公布的網頁查詢系統(tǒng),是提供普通市民了解居住城市環(huán)境質量的窗口,也是被監(jiān)測企業(yè)、工廠對自己排放污染程度的要求。
A、歷史、當前環(huán)境污染報告、預告(如空氣質量)
B、環(huán)境測試數據查詢、曲線圖
C、監(jiān)測站點明細
監(jiān)測分析報表等