SIXNET新一代污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)解決方案
一、方案概述 工業(yè)污染源監(jiān)測是污染源監(jiān)督管理的重要組成部分,是了解和掌握區(qū)域排污狀況和排污趨勢的手段,其監(jiān)測結(jié)果和資料是執(zhí)行環(huán)保法規(guī)、標準、全面開展環(huán)境管理工作的依據(jù)。 系統(tǒng)建立的目的是旨在通過對重點污染源排放狀態(tài)的自動監(jiān)控,及時、準確、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境評價提供客觀的科學依據(jù),增強企業(yè)的守法自覺性,提高環(huán)?,F(xiàn)場執(zhí)法的現(xiàn)代化水平,逐步達到提高環(huán)境質(zhì)量的最終目的。 SCS污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)由污染源現(xiàn)場監(jiān)控站點系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、污染源監(jiān)控中心、污染源在線遠程監(jiān)管系統(tǒng)等組成。采用了計算機、通訊和自動化領(lǐng)域最新的產(chǎn)品和技術(shù),從而構(gòu)建新一代的污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)。 通過對本方案系統(tǒng)的實施,可改變傳統(tǒng)的污染源監(jiān)測的單一監(jiān)控為多樣監(jiān)控,提高系統(tǒng)軟硬件設(shè)備的性能和在線監(jiān)控系統(tǒng)的開放性,進一步加強系統(tǒng)自動化處理能力,并擴展數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺的功能;構(gòu)建集污染源排放現(xiàn)場數(shù)據(jù)和治污設(shè)施運行情況監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動化與智能化分析處理、可視化表現(xiàn)和指揮調(diào)度為一體的污染源遠程監(jiān)控平臺,并實現(xiàn)環(huán)境事件處理應急指揮調(diào)度的現(xiàn)代化。 該系統(tǒng)方案適用于工礦企業(yè)及各級地方環(huán)保局應用,具有標準化、高科技和規(guī)模易擴展等特點。 二、設(shè)計原則 1、先進性原則 系統(tǒng)建設(shè)具有較高的技術(shù)起點,充分采用現(xiàn)有高新技術(shù),確保系統(tǒng)投資取得最佳效益,系統(tǒng)完成后,達到國際先進水平。 2、可靠性原則 選用高品質(zhì)的設(shè)備完成系統(tǒng)的架構(gòu),不僅可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運行,也可大大減少投運后的維護工作量、并節(jié)約二次投入的資金。 3、開放性原則 系統(tǒng)具有靈活的結(jié)構(gòu)和良好的開放性,對信息化管理軟件和現(xiàn)場智能設(shè)備提供良好的通訊兼容,并與國家環(huán)保行業(yè)公布的數(shù)據(jù)協(xié)議和格式兼容。 4、安全性原則 在設(shè)計中注意軟、硬件各環(huán)節(jié)的安全保密性,做好系統(tǒng)內(nèi)權(quán)限的分級管理,采用最新的網(wǎng)絡和控制器安全技術(shù),防止非法用戶的越權(quán)操作。 5、經(jīng)濟性原則 充分保護用戶的現(xiàn)有投資,以設(shè)備的高檔次、可塑性、可配置性、易于維護性來滿足系統(tǒng)所處的復雜環(huán)境和各種應用需求;以高質(zhì)量、高標準的設(shè)備構(gòu)成本系統(tǒng),大大減少系統(tǒng)運行時的維護及維護費用;能夠為將來系統(tǒng)規(guī)模擴大和功能擴展提供良好的接口,保護用戶的投資;在確保上述各項的前提下,盡量降低系統(tǒng)造價,向用戶提供高性價比的設(shè)計方案。 三、標準和規(guī)范 YD/T 1093-2000 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)通用分組無線業(yè)務(GPRS)隧道協(xié)議技術(shù)規(guī)范 YD/T 1323-2004 接入網(wǎng)技術(shù)要求——非對稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL) YD/T 1334-2004 800MHz CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)無線智能網(wǎng)(WIN)階段2:智能外設(shè)(IP)設(shè)備技術(shù)要求 GB/T16706-1996 環(huán)境污染源類別代碼 HJ/T XX—XXXX 污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和接口標準技術(shù)規(guī)范 四、系統(tǒng)的組成和基本功能 1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) SCS污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)由污染源現(xiàn)場監(jiān)控站點系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、污染源監(jiān)控中心(污染源在線遠程監(jiān)管系統(tǒng))等組成。 整個系統(tǒng)網(wǎng)絡層次從底層逐級向上可分為現(xiàn)場層、網(wǎng)絡傳輸層和中心監(jiān)控層三個層次。 現(xiàn)場層包括數(shù)據(jù)采集傳輸儀和各種監(jiān)測、采樣設(shè)備。完成數(shù)據(jù)采集、存儲、發(fā)送及命令接收等方面的功能。 網(wǎng)絡傳輸層指用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡實體,包括有線和無線兩種方式。 中心監(jiān)控層即監(jiān)控中心監(jiān)控平臺。它通過網(wǎng)絡傳輸層和現(xiàn)場層相互通訊,交換數(shù)據(jù)、指令下達,以實現(xiàn)對現(xiàn)場層的集中遠程監(jiān)控。 2、監(jiān)控內(nèi)容 污染源排放在線監(jiān)測:煙塵(煙塵、SO2、NOx)、污水(COD、流量、TOC、總磷、氨氮)、污染源噪聲; 環(huán)境質(zhì)量在線監(jiān)測:空氣質(zhì)量、地表水、環(huán)境噪聲; 治污設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測:現(xiàn)場儀表運行狀態(tài)、治污設(shè)備啟停狀態(tài)。
3、污染源監(jiān)控中心 監(jiān)控中心采用標準的C/S系統(tǒng)架構(gòu),同時采用通用的軟、硬件產(chǎn)品,并規(guī)范數(shù)據(jù)存儲格式,使系統(tǒng)具有兼容性強、規(guī)模易擴展的特性?;竟δ苋缦拢?l 集中監(jiān)控功能:在監(jiān)控中心可以通過網(wǎng)絡實時監(jiān)測各站點的實時數(shù)據(jù); l 集中報警功能:任何現(xiàn)場的異常報警信號能在監(jiān)控中心集中進行聲光、畫面報警; l 數(shù)據(jù)儲存功能:按規(guī)定的數(shù)據(jù)庫格式保存現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)和操作記錄的數(shù)據(jù); l 數(shù)據(jù)發(fā)布功能:中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,對其它系統(tǒng)具有開放性。 3.1 主要硬件設(shè)備和功能 3.1.1服務器: 服務器是監(jiān)控中心的核心設(shè)備,運行SCADA監(jiān)控軟件和關(guān)系數(shù)據(jù)庫,根據(jù)所完成的不同功能可配置實時數(shù)據(jù)服務器、歷史數(shù)據(jù)服務器和WEB數(shù)據(jù)服務器等,主要的服務器采用冗余配置,保證不會因為某個服務器故障而導致整個系統(tǒng)運行癱瘓。 3.1.2 工程師及監(jiān)控操作站: 監(jiān)控操作站是系統(tǒng)的人機接口(MMI),它在監(jiān)控中心作為客戶機,提供直觀的監(jiān)控畫面和數(shù)據(jù)顯示,操作員通過它可詳細了解全局范圍內(nèi)的監(jiān)測狀況并下達命令,它們通過LAN與服務器互連并交換信息。 工程師工作站是系統(tǒng)工程師的操作平臺。可對系統(tǒng)的軟件及數(shù)據(jù)庫等進行修改、擴容、維護和維修等。同時還可以對系統(tǒng)進行再開發(fā),實現(xiàn)其所允許的功能。同時工程師工作站可兼做培訓工作站。 3.1.3大屏幕顯示系統(tǒng):根據(jù)投資規(guī)??蛇x配不同檔次的產(chǎn)品。 3.1.4網(wǎng)絡設(shè)備:主要配置有以太網(wǎng)交換機、路由器、防火墻設(shè)備等。 3.2 主要軟件產(chǎn)品和功能 3.2.1 SCADA軟件: 采用國際主流的SCADA軟件建立I/O Server實時數(shù)據(jù)服務器功能,通過在線的數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)動態(tài)流程圖、參數(shù)表、趨勢曲線等監(jiān)控功能,并與關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立通訊。 技術(shù)特點如下: — 軟件體系采用真正的客戶/服務器(C/S)體系結(jié)構(gòu); — 能夠完全做到實時數(shù)據(jù)服務器以及趨勢、報警、報表和文件等功能模塊的冗余; — I/O通訊冗余,主通訊中斷時自動切換到旁路; — 支持在線組態(tài),即在不影響操作的情況下,允許全部或部分應用程序進行修改; — 支持ODBC、OPC、API、DDE等標準數(shù)據(jù)交換方式; — 網(wǎng)絡通訊采用標準的NetBIOS,支持IPX/SPX、TCP/IP等協(xié)議; — 支持多種關(guān)系型數(shù)據(jù),包括Oracle、SQL Server、dBASE等。 — 系統(tǒng)通過設(shè)置不同級別的用戶操作權(quán)限而防止越權(quán)操作保護系統(tǒng)的安全。 3.2.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)歸檔格式: 采用Oracle、SQL Server等標準數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能,并形成報表文檔,數(shù)據(jù)存儲格式符合國家環(huán)保行業(yè)的標準和規(guī)范。 * 原始數(shù)據(jù)表命名格式: 數(shù)據(jù)表命名格式為:CSDM_企業(yè)代碼_監(jiān)測類別_監(jiān)測因子_數(shù)據(jù)類別; CSDM:XX市污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)固定標識; 企業(yè)代碼:被監(jiān)測企業(yè)的唯一識別碼,采用企業(yè)名稱的漢語拼音表示; 監(jiān)測類別:如下表,可擴充;
監(jiān)測因子:參見GB/T16706-1996 環(huán)境污染源類別代碼,可擴充; 數(shù)據(jù)類別:如下表,可擴充;
* 原始數(shù)據(jù)表字段組成:
4、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 系統(tǒng)通信方式采用基于TCP/IP的通信協(xié)議,可采用以下兩種方式中的一種: * 有線方式 — ADSL、PSTN * 無線方式 — GPRS、CDMA 通訊方式的選擇推薦首選ADSL通訊,利用公用通信網(wǎng)絡在互聯(lián)網(wǎng)(Internet)上建立虛擬專用網(wǎng)VPN(Virtual Private Network),規(guī)劃各個使用站點的固定IP地址,在保證數(shù)據(jù)安全性的前提下提供數(shù)據(jù)的快速交換通道。在無法實現(xiàn)有線方式通訊的情況下,采用GPRS或者CDMA無線通訊方式。 5、現(xiàn)場監(jiān)控站點系統(tǒng)及功能 現(xiàn)場監(jiān)控站點系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集傳輸儀和控制箱等相關(guān)集成附件組成。本方案中數(shù)據(jù)采集傳輸儀采用先進的IPm? RTU產(chǎn)品,集自動監(jiān)控(監(jiān)測)、存儲和通訊傳輸功能為一體,可直接通過傳輸網(wǎng)絡與監(jiān)控中心相互通訊。 5.1監(jiān)測功能 污染物排放數(shù)據(jù)監(jiān)測:能實時采集在線監(jiān)測儀檢測的污染物排放數(shù)據(jù)。超標后能自動報警。 治污設(shè)施運行監(jiān)測:對某臺設(shè)備的監(jiān)控不單局限于單參數(shù)的監(jiān)測,可進行多狀態(tài)監(jiān)測,以具有可參照性、邏輯判斷性,能進行有效的監(jiān)測。 檢測設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測:能自動監(jiān)測在線監(jiān)測儀、自動采樣器等現(xiàn)場儀表、設(shè)備的運行狀態(tài)(運行、停止或故障等)。 工作環(huán)境監(jiān)測:能監(jiān)測現(xiàn)場監(jiān)測站的運行環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度)、安防報警等信號。 5.2遠程設(shè)置和控制 可及時響應監(jiān)控中心發(fā)來的限值設(shè)定、儀器調(diào)校及啟停等操作指令,實現(xiàn)遠程操作控制。 5.3數(shù)據(jù)傳輸功能 可按照以下幾種方式,實現(xiàn)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)實時通信: * 應答上傳:對監(jiān)控中心發(fā)出的數(shù)據(jù)呼叫請求能及時響應上傳; * 定時上傳:能根據(jù)設(shè)定的間隔時間定時上傳現(xiàn)場數(shù)據(jù)給監(jiān)控中心; * 異常主動上報:當出現(xiàn)污染物超標、治污設(shè)施停止運轉(zhuǎn)、現(xiàn)場設(shè)備故障等異常情況時能主動上傳給上一級監(jiān)控中心。 5.4 WEB監(jiān)<< p="">
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