摘要：污染源在線監測系統是環保監測與環境預警的信息平臺，系統采用*的無線網絡，涵蓋水質監測、煙氣自動監測、空氣質量監測、環境噪聲監測以及視頻監測等多種環境在線監測，充分滿足各級環保部門環境信息建設要求，支持各級環保部門的環境監理與環境監測工作，滿足不同層級用戶的管理需求。
關鍵詞：污染源在線自動監控 實時數據庫 虹潤
1．概述
隨著工業化生產的發展，人類賴以生存的環境正遭受的挑戰，由于我們生產時向空氣中排放的氣態污染物如硫氧化物、氮氧化物使得我們呼吸的空氣日趨污濁；工業污水的大量任意排放，水資源受到嚴重的污染；城市噪音污染日益嚴重等對人類健康和生態環境都帶來了*的危害。“保護環境，凈化地球”成了一件亟待解決的頭等大事，是關系到子孫后代刻不容緩的大事。
2．污染源在線自動監控系統的設計
2.1．方案設計簡介
污染源在線監測系統是環保監測與環境預警的信息平臺。系統采用*的無線網絡，涵蓋水質監測、煙氣自動監測、空氣質量監測、環境噪聲監測以及視頻監測等多種環境在線監測應用;系統以污染源在線監測為基礎，充分貫徹總量管理、總量控制的原則，包含了環境監理信息系統的許多重要功能，充分滿足各級環保部門環境信息網絡的建設要求，支持各級環保部門的環境監理與環境監測工作，滿足不同層級用戶的管理需求。
污染源在線自動監控系統從底層向上可分為污染源現場監測站、傳輸網絡和*中心站3個層次。
1)現場監測站位于各個污染源現場監測點，又可分為現場儀表、現場通信網絡、數據采集傳輸服務器3個部分。
2)傳輸網絡負責將污染源現場監測站的數據傳輸到*中心站。分為基礎傳輸層和應用層兩個層次。
3)*中心站它通過網絡傳輸層和現場層相互通訊，交換數據、指令下達，以實現對現場層的集中遠程監控。
3．現場監測站
現場通信網絡負責將儀表采集到的數據匯總到數據采集傳輸服務器。標準RS232/485電氣接口，支持Modbus 通信協議。數據采集傳輸服務器負責對實時數據進行匯總、分析、存儲 并負責與上位機的數據交換。
3．1現場監測站儀表：
二次儀表采用虹潤自主研發的NHR全系列儀表，包括：
NHR-5100A溫度顯示控制儀；
NHR-1100A液位顯示儀；
NHR-5310調節器；
NHR-5600流量積算儀；
NHR-5800閃光報警儀
一次儀表包括：
HR-WZP熱電阻；
HR-LUGB渦街流量計；
HR-3051壓力/差壓變送器；
HR-FZ浮球液位計；
虹潤電動/氣動調節閥；
3．2儀表參數設定：
NHR-5100溫度顯示儀：
參數 符號 名稱 設定范圍（字） 說明 設置值
Pn Pn 輸入分度號 0～35 設定輸入分度號類型（見表1） 14（熱電阻）
Addr Addr 設備號 0～250 設定通訊時本儀表的設備代號 1
bAud Baud 通訊波特率 Baud=0 通訊波特率為1200bps 3
Baud=1 通訊波特率為2400bps
Baud=2 通訊波特率為4800bps
Baud=3 通訊波特率為9600bps
PL PL 測量量程下限 全量程 設定輸入信號的測量下*程 -199.0
PH PH 測量量程上限 全量程 設定輸入信號的測量上*程 650．0
NHR-1100液位顯示儀：
| 參數 | 符號 | 名稱 | 設定范圍（字） | 說明 | 設置值 |
| Pn | Pn | 輸入分度號 | 0～35 | 設定輸入分度號類型（見表1） | 14（熱電阻） |
| Addr | Addr | 設備號 | 0～250 | 設定通訊時本儀表的設備代號 | 1 |
| bAud | Baud | 通訊波特率 | Baud=0 | 通訊波特率為1200bps | 3 |
| Baud=1 | 通訊波特率為2400bps |
| Baud=2 | 通訊波特率為4800bps |
| Baud=3 | 通訊波特率為9600bps |
| PL | PL | 測量量程下限 | 全量程 | 設定輸入信號的測量下*程 | -199.0 |
| PH | PH | 測量量程上限 | 全量程 | 設定輸入信號的測量上*程 | 650.0 |
NHR-5310調節器：
| P | P | 比例帶 | 全量程 | 比例帶 | 50.0 |
| I | I | 積分時間 | 1～9999（×0.5S） | 積分時間 解除比例控制所產生的殘留偏差 設定為9999時，積分不起作用 | 10 |
| d | d | 微分時間 | 0～1999（×0.5S） | 微分時間 預測輸出的變化，防止擾動，提高控制的穩定性 設定為0時，微分不起作用 | 0 |
| T0 | T0 | 運算周期 | 1～200（×0.5S） | PID調節運算周期 | 1 |
| T1 | T1 | 輸出周期 | 1～200（×0.5S） 精度：10mS | 控制輸出的周期 (繼電器或可控硅輸出時有此參數) | 1 |
| Aut | Aut | 自整定 | Aut=0-關 Aut=1-開 | 關-手動設定PID參數值 開-自動演算(自整定) 注：自動演算完畢后，可手動修改PID參數 | 0 |
NHR-5600流量積算儀
| 參數 | 設定范圍 | 參數 | 設定范圍 |
公式模型 | 0～28 | 
溫度補償量程下限 | 全量程 |
流量測量選擇 | 0～1 | 
溫度補償量程上限 | 全量程 |
設備號 | 0～250 | 
壓力補償量程下限 | 全量程 |
通訊波特率 | 0～3 | 
壓力補償量程上限 | 全量程 |
溫度補償輸入的類型 | 0～35 | 
流量輸入量程下限 | 全量程 |
壓力補償輸入的類型 | 25～35 | 
流量輸入量程上限 | 全量程 |
流量（線性、差壓）的輸入類型 | 25～36 | 
流量輸入小信號切除 | 全量程 |
工況大氣壓 | 全量程 | 
流量系數1 | 0～999999 |
流量/熱能選擇 | 0～1 | 
工況密度 | 0～999999 |
3．3現場監測站系統網絡：
現場一次儀器，將采集到的溫度、液位、流量信號傳輸到二次儀表，所有虹潤二次儀表均采用標準MODBUS RTU協議，通過功能碼+寄存器地址的方式與工作站工控機進行數據采集與控制，由于虹潤二次儀表采用的是485傳輸，需要在儀表與工作站工控機之間安裝485/232轉換器，485的通訊距離達1200m，并可通過加回路電阻及中繼模塊延長通訊距離。
4．傳輸網絡建設
由于監測點區域分散，分布范圍廣，而且大多設置在環境較惡劣的地區，本方案采用GPRS無線網絡進行無線數據傳輸。污染監測設備將采集到的污染數據和告警信息，通過GPRS網絡，及時發送到環保*門，可以實現對排污單位或個人的及時管理，大大提高了工作效率，為環境保護提供了嶄新方式。
5．*中心站
*中心站由虹潤企業級實時數據庫、關系數據庫、Web服務器和實現各種查詢、分析功能的客戶端軟件構成。客戶端采用虹潤科技的CAREER6.0平臺，全面監測企業污染物排放狀況，將企業現場的實時畫面傳送到*。
◆實時監控管理
實現污染源可視化管理實現了對污染源的全面、實時、網絡化的監測體系。只需觀察屏幕上各個企業的圖標樣式或顏色即可了解所有企業各個污染物排放口的設備運行情況；同時還可以通過表格和曲線瀏覽企業污染物排放的詳細監測數據。這使得工作人員在同一個用戶界面即可將所有企業所有排污口的設備運行狀況、污染物排放濃度、流量、排放量等信息盡收眼底。
◆強大的報警與預警功能
以聲音、光顏色變化、表格中數值的顏色等形式提供多樣化的報警功能。地給出具體的超標數值，超標時間，超標排放量、超標排放介質量，為強化監理工作提供了詳實可靠的依據。
◆數據的統計與分析
將污染源在線監測數據和報警信息進行多角度的分類匯總與統計分析，充分滿足各種統計要求。以圖標、表格、圖形等豐富多樣的形式實時展現各排污口設備的運行狀況、污染物排放濃度、流量、排放量等信息，以及污染物排放口的發展趨勢與動態。從多種角度和層面來統計分析監測數據，提供全面的報表和統計圖表。可以按轄區、按行業種類、按污染物種類等多種分類方式，生成統計分析報表和統計圖表。
◆與地理信息系統無縫集成
本系統將地理信息系統融入其中,利用其強大的地理信息分析功能,結合環境數學模型,實現基于地理信息基礎上的數據查詢、統計、環境制圖、顯示等功能以及污染源分析、區域環境評價、預警應急、環境決策管理等。
◆系統管理
系統管理的主要功能有:用戶帳號的管理、監測元素管理、污染行業管理、監測儀器管理、監測任務管理等等。
本系統為了保障系統數據的安全性，對于用戶的權限將做細致的區分，首先用戶按其的行政級別有一個基本的權限，如市級用戶可以查詢全市污染企業的排污情況，區鎮級用戶可以查詢其轄區范圍內的污染企業的排污情況。在此基礎上，每個用戶又根據其的工作性質得到相應的使用權限，如只讀權限將讓用戶只能夠查找信息而不能對資料進行任何的修改，而編輯權限將讓用戶對其所轄企業的信息有修改等所有的權限。
6.總結
將自動控制、網絡通信、計算機以及地理信息系統等信息技術引入環境監測領域,采用國內*監控組態軟件虹潤CAREER6.0、虹潤實時數據庫產品建立包括污染源在內的各環境要素在線監測系統,實現重點污染源進行連續實時監測,動態掌握重點污染源企業的排污及超標情況,對加強重點污染企業、流域污染物排放的監督、總量控制、防止重大污染事故的發生, 對提高我國環境監測信息化水平以及環境決策與管理能力等都具有重大意義。
