環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控管理信息系統(tǒng)

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(wù)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(wù)；該系統(tǒng)綜合利用計算機(jī)、數(shù)據(jù)庫、Internet、PLC、SCADA、GPRS無線數(shù)據(jù)通信、地理信息等技術(shù)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(zhì)量信息實時查詢、站內(nèi)業(yè)務(wù)管理、領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)程監(jiān)測；在Internet上動態(tài)發(fā)布環(huán)境質(zhì)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(wù)提供了科學(xué)的依據(jù)和手段。

系統(tǒng)特點：

1、高效、監(jiān)測周期的設(shè)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(shù)據(jù)傳輸和Internet數(shù)據(jù)傳輸相結(jié)合，實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測信息和污染源信息從數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)和污染源數(shù)據(jù)在地圖上表征出來，通過地圖可以直接訪問監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了監(jiān)測點空間信息與監(jiān)測結(jié)果的完美結(jié)合。

5、功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析與決策支持。建立了大氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)、常規(guī)監(jiān)測、城市污染源、污染源污染情況的數(shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)(圖一)：

系統(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)：

底層是現(xiàn)場監(jiān)測儀器、儀表等；根據(jù)其不同的輸出，我們測得的工程量分模擬量和數(shù)字量兩種形式； 模擬量信號又分為4-20mA和0-10V兩種情況；數(shù)字量輸出的儀器有各自不同的通訊協(xié)議。

第二層為數(shù)據(jù)處理和傳輸層，根據(jù)現(xiàn)場所要求的監(jiān)測設(shè)備和工藝過程不同其結(jié)構(gòu)也有變化，如PLC完成工藝過程控制、配置SCADA軟件的工控機(jī)為操作人員實現(xiàn)了HMI、數(shù)據(jù)處理和與上層的數(shù)據(jù)通訊功能。

頂層是MIS層，主要由SQL2000數(shù)據(jù)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(yīng)急子系統(tǒng)等諸多功能構(gòu)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(shù)據(jù)的采集（以水質(zhì)監(jiān)測為例）

根據(jù)監(jiān)測性質(zhì)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(nèi)儀表，也有國外儀器，即有模擬量輸出，也有數(shù)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(wù)，我們自行開發(fā)了基于GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線數(shù)據(jù)采集儀ST-2518，它不僅支持工業(yè)上通用的MODIBUS標(biāo)準(zhǔn)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(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)

監(jiān)測數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中至關(guān)重要的一個子系統(tǒng),它肩負(fù)著各種現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測及數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)過濾(本系統(tǒng)從安全考慮，僅接收經(jīng)系統(tǒng)認(rèn)證后的數(shù)據(jù)).

3.使用于各種數(shù)據(jù)類型輸出的現(xiàn)場檢測儀表(開關(guān)量、模擬量、數(shù)值等).

4.將接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)保存到后臺數(shù)據(jù)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(shè)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(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)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(nèi)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(zhì)、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(shù)據(jù)的查詢、偏離修正、監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核、預(yù)報數(shù)據(jù)錄入（如空氣預(yù)報）

B、監(jiān)測數(shù)據(jù)歷史記錄的維護(hù)。

C、GIS電子地圖實時顯示環(huán)境污染變化趨勢

D、結(jié)合歷史數(shù)據(jù)生成環(huán)境污染指數(shù)曲線圖