系統(tǒng)概述
為了有效監(jiān)管轄區(qū)企業(yè)的污染排放情況，各級(jí)環(huán)保部門(mén)已開(kāi)始采用污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)相關(guān)企業(yè)的污水、廢氣、噪聲的排放情況以及環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。各企業(yè)的污染排放情況通過(guò)廣域網(wǎng)絡(luò)傳送到環(huán)保部門(mén)的污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，從而使得環(huán)保部門(mén)可對(duì)企業(yè)的排污情況進(jìn)行集中和實(shí)時(shí)監(jiān)管，有效提高了監(jiān)管效率和效果，大大提升了管理的智能化程度。
一個(gè)完整的污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)由二部分組成，其一是運(yùn)行在環(huán)保部門(mén)的軟件監(jiān)測(cè)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)接收現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，能保存和顯示各企業(yè)的實(shí)時(shí)排放數(shù)據(jù)，有超標(biāo)報(bào)警、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表等基本功能。其二是安裝在各企業(yè)排污口的相關(guān)監(jiān)測(cè)儀器和采集通信設(shè)備，這些儀器設(shè)備自動(dòng)測(cè)量采集污染物數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上報(bào)到污染源在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)。
系統(tǒng)要求
首先，不管是污水，還是廢氣或者噪聲，監(jiān)測(cè)儀器和采集通信設(shè)備都需要安裝在排放口現(xiàn)場(chǎng)，這些地方由于環(huán)境惡劣，對(duì)儀器設(shè)備的要求是很高的，所以設(shè)備必須是工業(yè)級(jí)的，且有一定的防護(hù)能力。
其次，采集精度和采集能力能滿足要求，并具備多種通信手段，以滿足不同條件下數(shù)據(jù)都能正常上報(bào)的要求。
再次，各儀器設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性要好，以盡量降低維護(hù)成本。
系統(tǒng)構(gòu)成
一個(gè)典型的污水排放口，常需要采集監(jiān)控如下參數(shù)：流量值，PH值，COD，氨氮，各種重金屬含量，如鎳、鉛、汞、銅等。因此污水監(jiān)測(cè)需要配置流量計(jì)、PH計(jì)、COD在線監(jiān)測(cè)儀、氨氮在線監(jiān)測(cè)儀和各種重金屬在線監(jiān)測(cè)儀等分析儀器，以及數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器必須具有多種數(shù)據(jù)采集手段，能有效管理這些分析儀器，匯總從分析儀器得到的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)自動(dòng)上報(bào)到環(huán)保部門(mén)的污染源在線監(jiān)控平臺(tái)。
對(duì)廢氣的監(jiān)控一般采集：煙氣流速、濃度以及硫化氫、二氧化碳、氨、二氧化硫等污染物的含量。常用的方法是安裝一套CEMS煙氣連續(xù)在線監(jiān)控系統(tǒng)和一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器。由煙氣在線監(jiān)控系統(tǒng)分析各污染物數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)采集和上報(bào)各污染物數(shù)據(jù)。
由于污染源的地理位置分布范圍廣，而且分散，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)只能用遠(yuǎn)程通信的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上報(bào)。常用的通信方式有公網(wǎng)和專網(wǎng)，有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之分。公網(wǎng)指的是Internet公共網(wǎng)絡(luò)，污染源在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)連接到公網(wǎng)上，數(shù)據(jù)采集器可通過(guò)有線或者無(wú)線的方式進(jìn)入公網(wǎng)，并接入監(jiān)測(cè)平臺(tái)，將數(shù)據(jù)上報(bào)到監(jiān)測(cè)平臺(tái)。專網(wǎng)指的是VPN虛擬局域網(wǎng)或者VPDN虛擬撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與公網(wǎng)隔離，并相對(duì)封閉和獨(dú)立，從而提供了比較高的系統(tǒng)安全性。而監(jiān)測(cè)平臺(tái)和數(shù)據(jù)采集器都在這同一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)里，彼此進(jìn)行通信。目前比較廣泛采用的通行方式有以太網(wǎng)絡(luò)、ADSL撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、GPRS/CDMA無(wú)線通信方式等，當(dāng)然還有一些其他的通信方式也是可選的，如SMS短信方式、PSTN電話撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等。
系統(tǒng)配置
K36環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集器，配備了足夠的數(shù)據(jù)采集能力，支持多種常見(jiàn)的遠(yuǎn)程通信方式，技術(shù)要求和性能指標(biāo)達(dá)到并優(yōu)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的最新要求，支持《HJ/T212-2005》通信協(xié)議。K36的主要功能配置如下：
● 內(nèi)置GPRS通信模塊，可選CDMA，支持多中心
● 內(nèi)置以太網(wǎng)接口，支持多中心
● 8路帶隔離的RS-232接口，內(nèi)置100多種環(huán)保監(jiān)測(cè)儀表協(xié)議
● 2路帶隔離的RS-485接口，內(nèi)置100多種環(huán)保監(jiān)測(cè)儀表協(xié)議
● 16路帶隔離的模擬量輸入通道，支持0-5V和4-20mA
● 16路帶隔離的開(kāi)關(guān)量輸入通道
● 320 X 240點(diǎn)陣的LCD，帶觸摸屏
● 內(nèi)置存儲(chǔ)器可以保存一年的歷史數(shù)據(jù)，掉電不丟失
● 4路繼電器輸出
● 選用工業(yè)級(jí)的部件，高可靠性、高穩(wěn)定性
● 設(shè)備代碼（固件）可以遠(yuǎn)程升級(jí)
● 支持《HJ/T212-2005》通信協(xié)議
● 可使用第三方通信協(xié)議
系統(tǒng)框圖
以K36在某污水處理廠的應(yīng)用為例，這個(gè)污水處理廠在排放口共安裝了這幾種儀器：流量計(jì)、PH計(jì)、總磷在線分析儀、氨氮在線分析儀、COD在線分析儀、留樣器和K36數(shù)據(jù)采集器。其中流量計(jì)、總磷、氨氮、COD這幾種儀器帶有 RS-232通信接口，分別連接到K36數(shù)據(jù)采集器的COM1到COM4。PH計(jì)是 4-20mA輸出方式，連接到K36的AI01。留樣器由脈沖輸入觸發(fā)，將其觸發(fā)端連接到K36的R1繼電器上，在超標(biāo)時(shí)由K36輸出觸發(fā)信號(hào)控制留樣器自動(dòng)取樣一次。K36與污染源監(jiān)控平臺(tái)的通信方式為VPN專網(wǎng)，與污水處理廠的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)本地局域網(wǎng)連接。以下是系統(tǒng)框圖。
污水處理廠的監(jiān)控系統(tǒng)界面如下：
系統(tǒng)評(píng)價(jià)
本系統(tǒng)自正式運(yùn)行以來(lái)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠，效果良好。污染源在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)上，此監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)連續(xù)完整，與排放口數(shù)據(jù)正常一致，未出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或記錄丟失的情況。污水處理廠的管理平臺(tái)一直正常顯示各儀器設(shè)備數(shù)據(jù)和狀態(tài)。本套系統(tǒng)受到環(huán)保部門(mén)和污水處理廠的充分肯定。
