1、污染源自動監控系統方案污染源在線自動監測系統是以在線分析儀表為主，運用儀器分析、自動控制、計算機、環境水質監測等多種專業知識，將污染源排放水樣的采集及預處理、在線分析儀表分析、數據處理及傳輸等技術集成為一體的自動控制系統。其主要功能是實時監測特定污染源水質變化趨勢，并定量、定性的統計流經監測斷面的污染物及通量，根據污染物及其通量的變化規律為特定部門的監督管理及流域污染的預防和治理提供科學依據。（一）系統結構概述污染源自動監控系統主要由四個部分組成，具體為：污染源現場端自動監控設施、監控中心、原始數據傳輸線路、環保電子政務外網。污染源現場端自動監控設施：作為污染源自動監控系統的最基本部分安裝在污

2、染企業的各排放口現場，用于對污染物實時排放情況進行自動監測，對污染治理設施運行情況監控，是數據的來源。設備包括用于水污染源監控的CODcr在線監測儀、氨氮在線監測儀等、流量計、污染治理設施運行記錄儀、等比例采樣器、pH在線監測儀、視頻監控設備；用于向監控中心傳輸數據的數據采集傳輸設備。超聲波流量計數據傳輸線GPRS無線傳輸網絡回水管進水管自動采樣清洗裝置巴歇爾流量槽排水溝（明渠）取樣泵超聲波探頭省環保局國家環保總局市(縣)環保局在線自動監測儀在線自動監測系統工作流程示意圖視頻攝像頭監控中心：建立在環保部門，通過原始數據傳輸線路與污染源自動監控設備連接，實現對污染源主要污染物排放情況的在線、連續

3、監測并對污染治理設施運行情況實時監控。污染源自動監控中心網絡拓撲圖：現場監測設備：安裝于現場進行污染源的監測部件名稱功 能1、在線分析儀自動監測水質中pH，CODCr，NH3-N，TP，TOC，Cu等值，存貯并傳輸數據；2、GPRS無線傳輸系統傳輸CODCr等分析儀的和流量數據；3、超聲波流量測量系統巴歇爾流量槽與超聲波流量計配合使用測量排污口流量；流量綜合儀測量排污口水流量電子裝置；4、水樣采集系統三層過濾；不銹鋼取樣泵具有防酸防堿功能；5、免維護自動反沖洗系統系統免維護自動反沖洗，保證管路零堵塞和系統精確計量；6、間歇排水傳感系統(可選)針對間歇性排水用戶，根據排污水流的有無決定是否開始測

4、試污水水樣；7、液位報警器檢測水樣和試劑是否正確，避免產生非真實數據。8、視頻監控系統遠程監看排放口視頻（二）子系統技術方案及指標取水單元設計采用污水泵進行采樣，污水泵直接安裝于采樣池中，可方便進行定期的清理及維護，采樣池中安裝有液位上下限開關與污水泵進行自控的聯動，以保障污水泵的正常可靠運行。管路的材質應對被測水樣不產生吸附、腐蝕、分解、氧化等任何物理化學作用。水樣直接理供COD、NH4-N等在線分析儀。取水單元的主要參數為：1)、提水總量保證至少高于各儀表所需水量的200%2)、采水管道：管道材質不與水樣中被測物質產生物理和化學反應，UPVC管或不銹鋼管。3)、進儀表管：聚乙烯軟管或聚四氟

5、乙烯管。三、 通訊系統網絡架構站點1站點2站點3網絡路由器/防火墻web服務器數據處理服務器網絡結構強大的報表系統數據挖掘與分析訪問路由管理安全認證數據同步數據備份監控中心通訊服務器數據處理服務器固定IP系統網絡架構示意圖31系統架構說明如下：以K22型在線監測專用智能數據處理終端為數據采集器，通過RS232/485數字接口或AD模擬信號采集模塊對現場的各類在線分析儀的監測數據進行實時采集及存儲。各監控點位以無線GPRS或有線網絡方式上網，監測中心以固定IP方式上網。中心設立專門的Web 服務器與數據庫服務器。監控中心與各監測點位之間通過GPRS的SOCKET方式進行遠程數據通訊。各點位通過網

6、絡實時主動上傳監測數據。如網絡通訊中斷，在通訊恢復后，系統會自動補傳斷線后的所有數據。監控中心安裝按用戶要求專門設計的EMIP在線監控中心數據分析處理軟件。該軟件采用WEB瀏覽界面，顯示各站點最新的監測數據，設備運行情況，報警信息等，可查詢分析各點位的歷史數據，生成各類報表，并對系統進行維護和管理。監控中心會自動實時監控各點位在線情況，自動獲取各站點的動態IP地址，建立動態IP地址列表，通過該表，用戶可進行遠程控制同時我們還根據國家標準設計了標準的數據接口，可與其他的軟件系統供實現數據對接與共享。四、 站點數據采集方式各站點我們推薦采用K22型在線監測專用智能數據處理終端為數據采集器，其各項性

7、能描述如下。4.1 硬件技術指標：K22多功能控制器是我公司開發的新一代智能可編程控制器，功能強大，體積小巧，結構緊湊，是設備控制、數據采集、遠程監控等應用的理想選擇1、512K字節SRAM，512K字節Flash   2、無線GPRS或有線網絡網絡   3、8路帶保護的數字量輸入  5、8路A/D，輸入阻抗1兆歐, 12位分辨率，±10 VDC   7、1個RS-485，2個 3線（或1個5線）RS-232，1個編程口 8、用戶程序通過串口直接燒寫，不需使用任何工具  10、帶備用電池的實時時鐘

8、0; 11、6個定時器  12、看門狗  13、連接器使用可插拔螺絲端子  14、工作電壓：9 36 VDC  15、 功率：最大1.5瓦  16、工作溫度：40° +70°  17、工作濕度：595%, 不結露  18、外形尺寸：136 x 109 x 36 mm 4.2 功能與特點K22型在線監測專用智能數據處理終端可通過RS232/485接口同時采集多路模擬信號、數字信號，兼容多種水質在線監測儀器的通信協議，包括HJ/T212-2005規定的通訊協議以及現有廠商公開的各類通訊協議。能實時采集在線監測

9、儀器及輔助設備的輸出數據，包括測量值、儀器狀態值等。可對采集的數據進行存儲。具有數據處理參數遠程設置功能，例如：可以通過上位機設定或修改采樣數據的量程，監測參數報警值的上、下限等。支持網絡通訊，以基于XML技術的WEB服務方式主動上傳數據。具有遠程控制功能，上位機可通過本數據采集儀運行相應程序，控制在線監測儀器及輔助設備按預定要求進行工作。本系統所有硬件均采用標準通用型設備，配件供應充足，維修簡單方便。本系統具有廣泛的通用性，內置多種通訊協議，可同時采集模擬和數字信號，通過適當的數據接口軟件，可連接絕大部分的環境監測分析儀器。所有數據以統一的格式存放在數據庫中。4.3 K22型在線監測專用智能

10、數據處理終端對各類信號的采集方式4.3.1 模擬信號采集模擬信號先通過AD采集模塊將模擬信號轉換成數字信號，在記錄到存儲器中。信號采頻率：1-10秒，可設定輸入信號：4-20 mA 0-1，1.25，5，10，20V4.3.2 數字信號通過RS232串口連接進行采集，用戶只需提供通訊協議即可。4.3.3 信號處理方式信號采集速率為：每 1, 2, 5, 和10秒，由用戶根據需要設定。數據統計時間間隔：1分鐘至60分鐘，由用戶根據需要設定。數據有效數比例設定：用戶可在0-100% 范圍內設計有效信號采集比例。在設定時間間隔內對數據的統計方式：平均值、最大值、最小值、峰值、最后值、累加值、計數值等

11、。最大采集信號數目：8個，可根據需要擴展。數據存儲方式：FLASH，可保存3個月以上數據。超標報警：用戶可設定每個參數的報警閥值與報警方式。數據審核：系統會根據設定條件自動剔出無效數據。管理員也可進行人工數據審核，修改和剔出無效數據，對修改的數據，系統會自動生成數據修改記錄文件。5）、儀表單元（1）、銅：銅在線監測儀技術指標項 目技術指標原理光度比色法測量。量程020mg/l Cu2+ （其他量程可選）。精度+/- 5%FS。再現性+/- 3%FS。輸出0/420mA，電流絕緣。顯示數字式LCD顯示。通訊接口RS485。控制2個設置點及1個警報(3個繼電器)。運行程序：可編儀器校準：自動數字輸

12、入：遠程啟動儀器/遠程停止儀器/遠程緊急停止（2）、六價鉻：六價鉻在線監測儀技術參數項 目技術指標原理光度法(連續測量)。量程0.01.0mg/l lCr。精度+/- 5%FS。再現性+/-2%。輸出 0/420mA，電流絕緣。顯示數字式LCD顯示。通訊接口RS485。內部存儲器自動存儲最近100組數據（3）、氨氮：氨氮在線監測儀技術參數原理：光度比色法測量測量范圍和數量：0-4/0-20/2-120mg/l (量程可選)準確度：測量值的±2.5%；最低檢測限：0.03mg/L；測量周期：10分鐘（可調節）儀器具有自動校正、自動清洗功能；顯示：LCD，圖形及數據顯示；儀器具有自動校正

13、、自動清洗功能,輸出：0/4-20mA 或 RS232/RS485工作電源：100-120/200-240VAC/50-60Hz防護等級：IP65（4）、TOC： TOC在線檢測儀技術參數：項 目技術指標測量量程：01001000mg/l可任意設定。測量周期：6999小時59分鐘任意可調。測量方法：無機碳去除：鹽酸曝氣法，總碳測量；低溫密封燃燒紅外分析法。校正方法：量程校正手動或自動（選裝）零點校正手動。TOC/COD顯示：內置式COD=a+bTOC。顯示：液晶觸摸屏，數字顯示。性能：（使用鄰苯二甲酸氫鉀標準液）重現性：±2%FS以內。線性：±2%FS以內。穩定性：

14、7;2%FS/日以內。溫度變化影響：±2%FS以內/50C以內。樣品注入：8通閥注射泵直接進樣（5）、PH計： PH-101測試范圍 ： 0.00-14.00ph精確度 ： 0.01土1digit解析度 ： 0.01ph液晶顯示：  3 1/2, LCD操作溫度： 0-65 信號輸出：  DC4 20mA 模擬輸出，最大阻抗1KQ 控制動作：  HI/IO(2) 設定點：  2 接點電流：  110VAC Max.5A / 240VAC Max.3A 電 源： 110/240VAC，50/60Hz土15% 防潮等級

15、：  IP65（6）、超聲波明渠流量計： EST-2002流量范圍：10-4-10m3/s(流量量程與配用堰槽有關)； 累計流量范圍：99999999（滿八位數回零重計）； 流量誤差：與配用量水堰槽有關 與三角堰配用：1-2% 與矩形堰配用：1-4% 與巴歇爾槽配用：3% 與無喉道槽配用：4% 與P-B槽配用：4% 選配堰槽：巴氏槽、PB槽、無喉道槽、三角堰、矩形堰等。 超聲測距有效范圍 0.4-2m（校正棒溫度補償式，適于流量計） 0.4-4m（溫度傳感器補償，適于液位計） 0.8-12m（溫度傳感器補償，適于液位計） 測距精度：0.2%（校正棒溫度補償式） 1%（溫度傳感器補償工

16、） 環境溫度：-20-70°C 電源：AC220V50Hz，DC12V 外形尺寸：WxHxD190x245x92 串行通訊：RS232協議 聯動接口：無壓觸點信號6、中心監測平臺應用軟件1）、EMIP簡述EMIP(環境監測信息平臺)是一個集水、大氣、污染源、煙塵、土壤等等環境監測和控制，以及數據采集、資料分析、信息發布等等為一體的綜合環保環境監測信息平臺。此信息平臺以國家環保局、各省環保局等等環保環境監測信息系統要求為準，可以無縫、靈活、低成本的方式適用于國家、省、市、區/縣各級環境監測,是一個集現今高端計算機技術、信息技術、無線/有線網絡技術、兼容GIS地理信息技術等等多種技術為一

17、體的綜全信息平臺。2）、EMIP特點A、EMIP將水、大氣、污染源等等環境監測集中于一體、國家、省、市一級的環保環境監測人員不用在為多年來管理各種水、大氣、污染源等等環境監測使用不同的軟件及不同系統.B、EMIP著重于環境監測和監控，具有強大的實時控制和實時反制功能，用戶可以通過手工或者自動的工作方式實現對監測現場的控制和反制功能。C、EMIP以B/S（Browse/Server）模式為主體設計模式，用戶只需懂得如何上網，不用學習任何運用軟件，通過上網就可輕松的實現環保環境的監測監控。D、EMIP采用先進的無線/有線數據通信技術,主要運用現今流行的GPRS無線數據通訊技術，同時兼容無線數傳、電

18、話線、GSM、衛星通訊、寬帶網等多種數據通訊方式。GPRS通訊具有實時、快速、穩定、按流量計費等等多種數據通訊優勢，采用GPRS通訊，每個監測站的實時數據采集頻率的時間<=5秒， 3至5分鐘即可對實現對上百個站點實時數據的通遍訪問。是目前解決數據通訊經濟實惠的最佳方案。E、EMIP采用大型關系數據庫SQL SERVER2000或Oralce9.i，支持分布式應用，同時可以與不同類型的數據庫或操作系統進行連接，實現資料共享、交換,保證用戶幾十年的時間內系統平臺都不至于被淘汰。F、EMIP運用跨平臺技術，支持J2EE平臺。G、EMIP采用開放的網絡傳輸協議TCP/IP和HTTP，實現瀏覽器/

19、客戶端（B/S）架構的分布式Web應用系統。同時針對于環保環境監測的要求,為用戶定義公開、通用的數據通訊協議。針對此協議可以進行快速靈活性的擴充。H、EMIP集成圖像監控。通過此圖像監控功能。用戶通過可以遙視各監測站，同時可以對遠程圖像進行放大、縮小、集焦以及遠程圖像的監控和對話（可選項）。I、EMIP引入短信息通訊模塊，通過短信息功能模塊可以實現各監測站的短信息預警和短信息資料報送。J、EMIP配置GIS地理信息系統，通過此系統能方便地在電子地圖上查找各監測站、污染源的信息，對各環境監測站點進行形象客觀地分析、預測。（可選項）K、EMIP擴展PDA監控通訊方式，如果用戶經常出差，不便于在辦工

20、室工作以及時了解各監測站的監測實況，用戶通過PDA也可實現對各監測站的實時管理。I、EMIP能夠與各式嵌入式設備系統無縫集成,嵌入式工業運用己經成為工業運用的新型時尚.L、EMIP協調監測站管理人員智能化辦工，用戶對儀表標定，配取試劑，系統維護等等都可有EMIP協調輔助完成。M、EMIP可以協調影視傳媒等各類相關環保部門的協調發展，可以為省、市電視臺、氣象臺等等相關部門提供切實的環境監測信息。N 、EMIP采用模塊化的設計理念，引入J2EE企業設計標準規范，可以不斷完善和擴充新的功能模塊，保證用戶始終與新的技術，新的信息、新的事物相結合。O、EMIP采用金子塔式的安全保密措施，對資料安全、系統

21、安全等信息都采用連環多級加密和保護措施。P、用戶管理采用門戶化的管理，對于不同用戶實行不同的嚴格分組，各環境監測和運用人員都職責分明。3)、EMIP其它功能簡述報警及警報功能強大，當監測點的遭受惡意破壞、供電出現異常，監測儀器不正常運行時，系統可以快速、準確地以短信息、電子郵件，語音報警等服務功能快速準確地發送至相關的維護人員,同時將報警信息顯示于監測屏幕。系統支持單點登錄SSO（Single Site-On）, 用戶只需一次身份認證，隨后就可以對被授權的所有網絡資源進行無縫的訪問，而不需要多次輸入自己的認證信息.系統可以以靈活通用的方式生成各種適于環保要求的年、月、日、周、季等據報表。（報表

22、統計信息多樣化，統計指針如：最大值、最小值、平均值、超標率、水質類別、污染指數等等）.資料入庫時，進經嚴格的資料過濾篩選。未經審核的資料不可直接用于資料發布及IE查詢。用戶查詢瀏覽資料的方式靈活、多樣，可以以不同形式，不同要求對資料按照不同的查詢條件進行分類查看。（如可按流域分布、水質狀況、行政區號、水系斷面、水質類別等信息分類查詢）。能夠以圖形化的方式實時、逼真地顯示各個監控現場的系統控制流程及系統運行狀態。能夠以圖形化的方式進行水質質量現狀考查、及水質質量趨勢分析。操作權限的用戶通過簡單的控制操作就可實現對遠程現場的實時控制。數據管理系統靈活、方便、操作簡單,對資料有可能產生的資料系統損壞

23、要有周密的數據保護及資料恢復措施。系統具有強大的安全及防預功能，中心服務系統不易受到非法損壞,對于系統安全及病毒防預功能有獨特的安全防護與恢復措施。4)、EMIP功能接口簡介A、登入接口簡圖 EMIP的登陸方式，每一個用戶都由系統管理員分配給一個唯一的權限，金字塔式權限約束功能。用戶登陸時將使用自已單獨的用戶名及密碼進行登陸，只可以監看及操作自已有權限的功能，沒有權限有功能在其頁面中將不會顯示出來。B、登陸后系統提示接口： 系統在登陸后將會根據用戶所登陸權限的不同，將報警及計劃提示信息自動彈出，用戶需要進行認識確認或忽略退出，根據需要來選擇此信息是否還需要下次進行提示，如提示今天需要增加試劑，

24、校準儀器或現場設備故障報警等。C、實時數據： 可以在同一個接口內顯示出多處站點的所有的實時測量資料，并且可以進行同參數的圖形比較。D、綜合水質類別： 系統可以以實時水質綜合情況的方式進行表現水質的實時狀況，可以同時顯示所以水質站點的情況，方便直觀的顯示一個水質及污染源監測點的綜合情況。E、設備監控功能 可以以動態方式顯示出現場監控設備的運行情況，并且有權限的用戶可以對現場的設備進行遠程的控制及操作。對于總線類分析儀，可以遠程調取儀器的內部參數進行故障識別及遠程進應的調準F、綜合分析簡圖 對進行自動或手動進行資料有效性分析后進行識別有有效資料存入數據庫中，并可以對此歷史資料進行多站多項目，單站多

25、項目，多指針分析、污染指數分析、水質現狀分析、達標狀況分析等多種相關性比較，以棒圖、曲線、餅圖的圖形方式進行分析。G、月運轉率分析 綜合分析可以根據資料的有效個數及系統的歷史運行狀態進行對各個站點的儀器及各個站點的有效運轉率進行綜合的分析，以方便檢測站點及儀器的有效運轉情況。H、數據報表 系統可以對進行資料有效性識別后的歷史資料生成日、月、周、年、季等報表，并可以自動計算出水質類別，超標污染物，最大值，最小值，平均值等參數。I、報表圖形 歷史資料報表可以自動生成各種歷史曲線，以不同的顏色進行標識。直觀方便的顯示出報表的資料變化趨勢。J、站點管理此功能可以根據現場設備的情況，由系統管理員進行相應

26、的設置，就可以完成最新站點的設定及站點設備的調整、修改等功能，而且站點內增加的設備個數及測量參數增加的個數不受限制，而且非常方便。擴展功能極強，可以擴展至水、氣、污染源監測。K、計劃任務及報警查看 在此功能接口內可以對歷史的報警信息進行查看及確定。也可以根據系統的運行需要，自已定制相應的計劃任務，系統可以按照用戶自已定制的計劃任務按照一定的時間設置間隔進行自動的提醒。L、系統維護功能 系統管理員可以在此接口對EMIP系統進行相應的日志維護管理，定制一些基本的維護內容。M、資料上報功能采集至中心服務器的資料，每個資料根據系統的運行狀態及儀器運行狀態，有效值范圍等條件打上不同的標識，系統數據管理員

27、可以根據需要靈活定義手動判斷或自動判斷入庫，自動判斷將根據預先設定的有效識別條件自動將無效資料剔除，有效資料自動入庫，手動判斷可以人工根據相關的系統狀態等人工識別資料是否有效并更改相應的資料標識，以達到準確的表現現場資料的真實測量結果，只有入庫的資料才可以被其它的領導組等權限的人員看到，并可以生成周報表等，避免了無效資料影響測量分析結果，而使資料報表盡量真實有效，可以真實反應被測污染源的水質狀況，也避免了傳統的資料報送流程帶來的不方便及難于操作的方式。8、運行環境支持單元(1)、系統供電自動監測實驗站采用雙供電系統。主供電源為交流電，備用電源為在線式不間斷電源，當交流電停電時，可以保證測控設備

28、在一定時間內的應急運行。配電系統以保證儀表和系統的電源穩定、可靠、并在自動控制的基礎上能遠程控制儀表和系統的啟停等。為了保證整個系統的供電電源穩定可靠，以避免在該地區電壓變化過高或過低給儀表和控制系統造成損壞、使系統無法運行的嚴重后果，我們專門配備了一套大容量的高精度交流穩壓器。根據前面多個污染源的經驗，這是必須配備和不可忽視的重要環節。另外，在交流穩壓電源前端裝載了一臺電量/壓變送器，來記錄啟停前后的電壓值，以積累該地區電壓變化經驗值。（2）、系統防雷防雷設計是保證自動監測實驗站自動運行的重要保證。防雷設計采用避雷針與地網接牢。避雷針與無線通信天線分開，避雷針的最高點比無線通信天線頂高出3m

29、以上，并保證站房和其它受保護設施在以避雷針為頂點的3545度角錐體保護范圍內。系統電源及通訊防雷采用專用工業防雷器，采用兩級防雷措施，B級+C級，B級用于泄放大電流，C級用于泄放殘存電流，與工業在線儀器必設的壓敏斷路器，構成三級防雷措施，有效的保證了貴重儀器不受雷電的損壞。（3）、系統防盜分析儀器室內安裝紅外感應探測器，對非法入侵發出聲光報警給予震懾，并提醒安全守衛人員采取相應措施。對于日常維護工作人員進入分析室前只需要輸入密碼解除報警即可。（4）、系統防凍在管道最低點設排空閥。冬天因故停運時應開啟排空閥將系統存水放空。管路的保溫。9、站房設計（供用戶參考）(1)、土建裝修部分站房土建工程，應當由具有相應資質的建筑工程設計施工部門承擔，本方案根據國家有關標準和技術要求，從自動站系統集成的角度提出技術要求。1）、 站房的選址站房選址優先考慮采集水樣最有代表性，采樣的管路越短越好。考慮公用工程，供電、供自來水、通訊，安裝維護車輛進出方便。2）、 站房功能設計要求水質自動監測站房按功能需要，分