威控科技RTU1600在環(huán)保監(jiān)控信息化系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、系統(tǒng)分析

人類的許多活動都向大氣、水體、土壤等自然和人工環(huán)境排放有害物質(zhì)，造成環(huán)境污染；自然界的一些變化也影響環(huán)境的質(zhì)量。環(huán)境監(jiān)測就是按照國家或地方關(guān)于污染防治和保護環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境標準，對污染源排放情況和環(huán)境狀況進行定性、定量的測試，并為科研、決策、立法、處理污染事故和環(huán)境監(jiān)督管理提供依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測是一切環(huán)境保護活動的“耳目”。

在實際工作中，環(huán)境監(jiān)測可分為兩類。一是污染源監(jiān)測，即對污染物排放情況進行監(jiān)測。一般是在污染物排出口，定期、定點采集樣品，分析、測定不同形態(tài)有害物質(zhì)的濃度、排放量以及時空分布規(guī)律。二是環(huán)境監(jiān)測，也就是對環(huán)境中的污染物質(zhì)及其變化規(guī)律、環(huán)境影響進行分析、監(jiān)視，明確其數(shù)值、范圍、污染程度，通過綜合分析描述環(huán)境質(zhì)量狀況和發(fā)展趨勢。

按照環(huán)境要素的不同，環(huán)境監(jiān)測分為大氣污染監(jiān)測、水體污染監(jiān)測、土壤污染監(jiān)測、生物污染監(jiān)測等；根據(jù)污染物的性質(zhì)又可分為化學毒物監(jiān)測、熱污染監(jiān)測、噪聲污染監(jiān)測、放射性污染監(jiān)測等。大氣污染監(jiān)測常用的監(jiān)測項目主要包括氣象參數(shù)和總懸浮顆粒物（TSP）、降塵、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、臭氧（O3）等；地表水水質(zhì)監(jiān)測的項目一般包括水文、氣象參數(shù)以及溫度、酸堿度(pH)、懸浮固體（SS）、溶解氧（DO）、生物耗氧量（BOD）、化學耗氧量（COD）、某些毒物等。

在人類生存環(huán)境日益惡化的今天，建立完整的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是非常必要的，處理分布在各處的環(huán)境檢測點的數(shù)據(jù)傳輸問題一直是建立環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的難點，建立獨立的無線擴頻系統(tǒng)和使用專線都有龐大的建設(shè)、運營費用問題。

在環(huán)保系統(tǒng)中，常常需要對眾多的污染排放點進行實時監(jiān)測，大部分監(jiān)測數(shù)據(jù)需要實時發(fā)送到管理中心的后端服務(wù)器進行處理。由于監(jiān)測點分散，分布范圍廣，而且大多設(shè)置在環(huán)境較惡劣的地區(qū)，通過電話線傳送數(shù)據(jù)往往事倍功半。利用CDMA1x網(wǎng)絡(luò)進行無線數(shù)據(jù)傳輸，成為環(huán)保部門選擇的通信手段亮點之一。污染監(jiān)測設(shè)備將采集到的污染數(shù)據(jù)和告警信息，通過CDMA1x網(wǎng)絡(luò)，及時發(fā)送到環(huán)保監(jiān)察部門，可以實現(xiàn)對排污單位或個人的及時管理，大大提高了工作效率，為環(huán)境保護提供了嶄新方式。

監(jiān)控儀器通過RS232 串口直接與RTU-1600或者RTU-2600連接，并由其建立無線數(shù)據(jù)連接。原則上，所有提供RS232/485接口的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，如污水流量計、COD（含氧量）、BOD（生物耗氧量）測量儀等均能夠用于該系統(tǒng)方案。

二、 環(huán)保監(jiān)控信息化系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)項目需求情況整個系統(tǒng)被分成三大部分，一部分是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置，實時將現(xiàn)場環(huán)保數(shù)據(jù)采集到智能監(jiān)控終端內(nèi)，同時根據(jù)現(xiàn)場情況實現(xiàn)采集點現(xiàn)場的自動報警，防止環(huán)境惡化；第二部分是管理中心，它實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示、報表打印輸出等信息管理工作和進行特殊情況的監(jiān)控中心預警，其Web發(fā)布功能使得用戶可以方便的通過IE訪問實時和歷史數(shù)據(jù)；最后一部分是將檢測到的環(huán)保數(shù)據(jù)以手機短信息的方式直接發(fā)送到管理人員的移動電話上，使管理人員隨時隨地都能夠了解到現(xiàn)場環(huán)境的情況。

現(xiàn)場環(huán)保數(shù)據(jù)的實時采集，通過CDMA1x發(fā)送到監(jiān)控中心。環(huán)境監(jiān)測設(shè)備通過RS232/485接口和威控科技智能測控終端RTU-2600或者RTU-1600相連接。數(shù)據(jù)采集到智能終端后，經(jīng)過數(shù)據(jù)打包，再利用CDMA1x發(fā)送到遠端的監(jiān)控中心服務(wù)器上，監(jiān)控中心服務(wù)器裝有服務(wù)器端軟件，對接收的數(shù)據(jù)進行存儲、分析、顯示。出于對信息安全、科學管理的需要，給有數(shù)據(jù)訪問需求的部門或人員配置訪問數(shù)據(jù)的不同用戶名和權(quán)限，用戶通過IE實時查看并配置監(jiān)測到的現(xiàn)場環(huán)保數(shù)據(jù)。另一方面，現(xiàn)場檢測的環(huán)保數(shù)據(jù)通過智能終端內(nèi)部的程序設(shè)定可以直接發(fā)送到相關(guān)管理人員的移動電話上，通過這種主動的方式實現(xiàn)隨時隨地匯報現(xiàn)場環(huán)保信息。

三、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集傳輸硬件——遠程測控終端

威控科技可編程遠程測控終端將采集、控制、通訊三種功能合為一體，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和傳輸，它是整個系統(tǒng)的前端核心。利用自身所具有的開關(guān)量和模擬量數(shù)據(jù)采集接口采集數(shù)據(jù)，并通過自身所配備的以太網(wǎng)、GPRS、CDMA1x、PSTN、ADSL通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠端監(jiān)控中心。由于此智能終端提供了方便的二次開發(fā)C語言平臺，可以開發(fā)各種復雜的算法并且可與組態(tài)軟件的無縫連接。我們通過智能終端內(nèi)部的編程可以將傳感器或智能儀表傳輸上來的數(shù)據(jù)進行一些處理再發(fā)送至遠端管理中心，并且實現(xiàn)間歇性數(shù)據(jù)傳輸，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁抠Y費。環(huán)境監(jiān)測設(shè)備可以通過RS232/485接口直接和智能終端進行通訊。