安科瑞 鮑靜君

摘 要：近年來,，信息化不斷推進(jìn),，政府工作方式以及職能不斷改革，許多省級環(huán)保部門開展環(huán)保與信息技術(shù)的融合,，用于推進(jìn)環(huán)保的發(fā)展,。本文基于環(huán)境監(jiān)測研究省級環(huán)保與電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺的應(yīng)用。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)保工作的重要組成部分,，環(huán)境監(jiān)測工作的重要性毋庸置疑,，它直接關(guān)系到環(huán)保工作的興衰成敗。現(xiàn)今,，環(huán)境監(jiān)測還存在很多問題,，譬如：環(huán)境監(jiān)控企業(yè)對數(shù)據(jù)的利用率低；監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集需要軟件支撐等,。為了解決這些問題,，本文通過研究省級污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)及環(huán)保數(shù)據(jù)的綜合管理平臺，用于實(shí)現(xiàn)省級環(huán)保中環(huán)境監(jiān)測與電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺的結(jié)合,。

　　關(guān)鍵詞：環(huán)保,；電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺；環(huán)境監(jiān)測,；在線監(jiān)測管理系統(tǒng)

1,、前言

　　作為省級環(huán)保的重要組成部分，環(huán)境監(jiān)測的重要性毋庸置疑,。環(huán)境監(jiān)測的好壞直接關(guān)系到環(huán)保工作的興衰成敗,。因此，研究省級環(huán)保與電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺的應(yīng)用,，研究環(huán)境監(jiān)測與電網(wǎng)數(shù)集中展示平臺的應(yīng)用,。省級污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)及環(huán)保數(shù)據(jù)的綜合管理平臺，包括在線監(jiān)測管理系統(tǒng)以及環(huán)保設(shè)備用電監(jiān)控系統(tǒng),，可以很好的解決環(huán)境監(jiān)測目前存在的很多的問題,，包括環(huán)境監(jiān)控企業(yè)對數(shù)據(jù)的利用率低；監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集需要軟件支撐 等,，可以很好的實(shí)現(xiàn)企業(yè)低耗,、現(xiàn)場無人值守等要求?；诖?，本文研究省級污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)及環(huán)保數(shù)據(jù)的綜合管理平臺,。希望通過本文分析，為相關(guān)人員進(jìn)行環(huán)保工作提供借鑒,。

2,、省級環(huán)保與電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺概述

　　本文主要以省級環(huán)保與電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺為例進(jìn)行分析。省級環(huán)保與電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺采用的是污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)及環(huán)保數(shù)據(jù)的綜合管理平臺,。其包括兩部分,，即污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)以及環(huán)保設(shè)備用電監(jiān)控系統(tǒng)。

　　其中污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)專為環(huán)境保護(hù)行業(yè)開發(fā)的對實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的專用信息系統(tǒng),；環(huán)保設(shè)備用電監(jiān)控系統(tǒng)從用電角度出發(fā),，對產(chǎn)污設(shè)施和治污設(shè)施的用電合理性進(jìn)行邏輯判斷，對治污設(shè)施未開啟,、停限產(chǎn)期間違規(guī)生產(chǎn)等異常進(jìn)行預(yù)警,，在停限產(chǎn)管理過程中能夠起到有效的監(jiān)控效果，有效控制偷排,、漏排的行為,。將兩者進(jìn)行結(jié)合，則對于提高環(huán)境監(jiān)控企業(yè)對數(shù)據(jù)的利用率,，確保監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集得到軟件支撐具有重要的意義,。基于此,，本文對污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)以及環(huán)保設(shè)備用電監(jiān)控系進(jìn)行分析,。

3、污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究

污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

在線監(jiān)測管理系統(tǒng)是專為環(huán)境保護(hù)行業(yè)開發(fā)的對實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的專用信息系統(tǒng),。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮到可擴(kuò)展性,，同時(shí)系統(tǒng)充分利用了MYSQL的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力，在數(shù)據(jù)采集與接收部分支持多數(shù)據(jù)來源,，相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)各種復(fù)雜情況,，支持包括污染源監(jiān)測在內(nèi)的任意監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測對象。在數(shù)據(jù)分析和處理方面,，利用MYSQL中的基于NET架構(gòu)的報(bào)表服務(wù)和數(shù)據(jù)集成服務(wù),、尤其是分析服務(wù)，在監(jiān)測數(shù)據(jù)采集到之后經(jīng) 過一系列自動處理流程,，直接在線生成數(shù)據(jù)集市,，同時(shí)產(chǎn)生多維數(shù)據(jù)庫,，以供各級領(lǐng)導(dǎo)決策及環(huán)境信息發(fā)布之用,。

在設(shè)計(jì)中采用了多層應(yīng)用軟件體系架構(gòu)，這樣就降低了系統(tǒng)的總體復(fù)雜度,，使得系統(tǒng)各個(gè)部分因?yàn)楣δ軐Ｒ欢兊煤唵慰煽?。整個(gè)系統(tǒng)可分為信息采集,、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)應(yīng)用四個(gè)部分,。

污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)特點(diǎn)

污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)是集團(tuán)受控污染源排污信息收集,、分析,、調(diào)閱,、使用,、可視化實(shí)時(shí)監(jiān)測,、告警和數(shù)據(jù)存取的重要基礎(chǔ)平臺,。

污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

（1）配置污染源自動監(jiān)控設(shè)備接口,，預(yù)備各類傳感器接口及數(shù)據(jù)采集接口,，通過對分期分批污染源在線監(jiān)控終端設(shè)備的接入,，及時(shí)、準(zhǔn)確,、完整地反映各監(jiān)測點(diǎn)污染源排放情況,，并可將所有的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞至在線信息系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并匯總分析,，對管理人員提供有效的決策數(shù)據(jù),。

（2）實(shí)現(xiàn)企業(yè)污染源的自動監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到中心數(shù)據(jù)庫中,，通過本平臺隨時(shí)了解監(jiān)測點(diǎn)的污染狀況,，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，了解設(shè)備的運(yùn)行狀況,。

（3）確保數(shù)據(jù)安全,，避免非法入侵。數(shù)據(jù)安全是每一個(gè)數(shù)據(jù)中心考慮的首要問題,，許多業(yè)務(wù)需要加入綜合網(wǎng)內(nèi),，形成覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此,，從設(shè)備,、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng),、應(yīng)用程序等方面采用相應(yīng)的辦法把相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行可靠的隔離,，確保數(shù)據(jù)安全一致性。

（4）系統(tǒng)功能易于擴(kuò)充,，滿足環(huán)保工作業(yè)務(wù)要求,。從業(yè)務(wù)需求、系統(tǒng)平臺的選定,、程序開發(fā)等方面打好基礎(chǔ),，使系統(tǒng)功能于與擴(kuò)充、系統(tǒng)易于維護(hù),，以使?jié)M足日益增長的環(huán)保工作的要求,。

4,、環(huán)保設(shè)備用電監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究

　　環(huán)保用電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

　　多功能電表安裝在企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)保設(shè)備用電回路,測量回路的全電力參數(shù),，通過LoRa無線通訊與DTU或數(shù)采儀進(jìn)行通信,。

　　DTU和數(shù)采儀能夠就地顯示采集的數(shù)據(jù)，并且本地存儲30天數(shù)據(jù),，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳,，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常時(shí)繼續(xù)上傳斷網(wǎng)期間存儲在本地未完成上傳的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)傳輸至環(huán)保用電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),。

　　環(huán)保用電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)部署在云端服務(wù)器,，接收、分析,、存儲,、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過WEB和APP的方式,，為環(huán)保局和企業(yè)提供管理功能,。

　　環(huán)保用電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

　　（1）數(shù)據(jù)采集

　　根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工藝,，在企業(yè)總進(jìn)線,、產(chǎn)污設(shè)施和治污設(shè)施的用電回路安裝多功能電表,采集電流、電壓,、功率,、有功電能、功率因數(shù)等電力參數(shù),，對生產(chǎn)車間,、生產(chǎn)工段等進(jìn)行監(jiān)控。電表采集的數(shù)據(jù)通過LoRa無線通訊與無線網(wǎng)關(guān)或者數(shù)采儀進(jìn)行通信,。

　　全電參量測量智能模塊ADW400主要技術(shù)指標(biāo)如下：

　　● 有功電能精度：1級,，無功電能精度：2級，電壓,、電流精度：0.5級

　　● 電壓規(guī)格：3×57.7/100V,、3×100V、3×380V,、3×220/380V

　　●電流規(guī)格：3×1.5(6)A,，3×20(100)A，3×80(400)A,，3×120(600)A

　　● 工作溫度：-25℃~+55℃

　　● 相對濕度：≤95℅（無凝露）

　　● 支持470Mhz Lora無線通訊,、RS485通訊

　　● 支持全電力參數(shù)測量（U、I、P,、Q,、S,、PF,、F）

　　● 支持正反向有功、無功電能

　　● 支持標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌安裝

　?。?）數(shù)據(jù)傳輸

　　數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備包括無線網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)采集傳輸儀,，可接收各監(jiān)測點(diǎn)位采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換之后,，通過4G通信模塊將數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至中心端,。

　　數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備能夠就地顯示采集的數(shù)據(jù)，支持本地存儲數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳,，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常時(shí)繼續(xù)上傳斷網(wǎng)期間存儲在本地未完成上傳的數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)以HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)傳輸。

　　無線網(wǎng)關(guān)AF-GSM500主要技術(shù)指標(biāo)如下：

　　●  支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊,，頻道和擴(kuò)頻因數(shù)可設(shè)置

　　●  工作頻段：TD-LTE/ FDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/ GSM/ EVDO/CDMA2000,，包含聯(lián)通、移動,、電信4G網(wǎng)絡(luò)

　　●  傳輸速率：4G網(wǎng)速上行2Mbps,，下行68Mbps

　　●  工作溫度：-40度~85度

　　●  濕度范圍：0~95% 無凝露結(jié)霜

　　●  支持LORA無線組網(wǎng)，通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉(zhuǎn),，LORA監(jiān)測支持中繼器模式,，滿足用于增強(qiáng)主、從站之間的LORA信號強(qiáng)度

　　●  支持不低于100臺監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)采集

　　●  支持固定IP和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)中心

　　●  支持HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)

　　●  支持一址多發(fā),，數(shù)據(jù)可同時(shí)上傳到3個(gè)以上不同的平臺

　　●  寬范圍直流電源輸入,，工業(yè)級設(shè)計(jì)

　　●  數(shù)據(jù)采集器支持服務(wù)器遠(yuǎn)程升級，版本更新時(shí)無需到現(xiàn)場升級

　　●  邊緣計(jì)算：對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,、處理和運(yùn)算,，分擔(dān)主站數(shù)據(jù)處理壓力，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬

　　●  具備就地顯示屏,，可查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),，歷史數(shù)據(jù)，并且具備一定的人機(jī)交互能力,，可直接修改一些參數(shù)

　　●  具備數(shù)據(jù)存儲功能,，存儲時(shí)間1年

　　●  具備斷點(diǎn)續(xù)傳

　　●  支持遠(yuǎn)程修改配置、遠(yuǎn)程查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),，歷史數(shù)據(jù)主動補(bǔ)傳

　　數(shù)據(jù)采集傳輸儀AF-HK100主要技術(shù)指標(biāo)如下：

　　●  支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊,，頻道和擴(kuò)頻因數(shù)可設(shè)置

　　●  工作頻段：LTE-FDD/LTE-TDD/CDMA，包含聯(lián)通、移動,、電信4G網(wǎng)絡(luò)

　　●  傳輸速率：4G網(wǎng)速上行50Mbps,，下行150Mbps

　　●  工作溫度：-20℃～+60℃

　　●  儲存溫度：-40℃～+80℃

　　●  相對濕度：≤95%RH

　　●  電磁兼容：GB/T 17626.2靜電放電抗擾性試驗(yàn) 3 級；GB/T 17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗(yàn) 3 級,；GB/T 17626.5沖擊（浪涌）抗擾性試驗(yàn) 4 級

　　●  具備不少于6路RS485/RS232 串口,，8路模擬量輸入通道（電流電壓信號可配置），8路開關(guān)量輸入通道（有源濕接點(diǎn)（DC12V）/無源干接點(diǎn)可配置）以及4路開關(guān)量輸出通道（無源干節(jié)點(diǎn),，觸點(diǎn)容量 DC30V/5A,、AC250V/5A）

　　●  支持LORA無線組網(wǎng)，通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉(zhuǎn),，LORA監(jiān)測支持中繼器模式,，滿足用于增強(qiáng)主、從站之間的LORA信號強(qiáng)度

　　●  支持固定IP和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)中心

　　●  支持HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)

　　●  支持一址多發(fā),，數(shù)據(jù)可同時(shí)上傳到3個(gè)以上不同的平臺

　　●  數(shù)采儀支持服務(wù)器遠(yuǎn)程升級,，版本更新時(shí)無需到現(xiàn)場升級

　　●  數(shù)采儀具備不小于7英寸觸摸顯示屏，并且具備一定的人機(jī)交互能力,，可于本地進(jìn)行監(jiān)測參數(shù)管理設(shè)置,，實(shí)時(shí)，歷史數(shù)據(jù)查詢,，采集周期自定義等功能

　　●  數(shù)采儀具備至少16GB本地存儲空間并支持外置SD卡擴(kuò)容

　　●  具備數(shù)據(jù)存儲功能,，存儲時(shí)間不低于6個(gè)月，監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄存儲需滿足至少存儲14400條記錄,，且支持歷史記錄通過U盤等形式導(dǎo)出

　　●  數(shù)據(jù)采集誤差≤1‰,，系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)誤差±0.5‰

　　●  具備ups后備電池，要求外部電源斷電后,，可持續(xù)供電至少6小時(shí)

　　●  設(shè)備具備斷點(diǎn)續(xù)傳（無法聯(lián)網(wǎng)的情況下 將數(shù)據(jù)先保存起來,，等網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后再上傳）

　　●  支持遠(yuǎn)程修改配置、遠(yuǎn)程查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),，歷史數(shù)據(jù)主動補(bǔ)傳

　　●  支持本地操作日志存儲管理

　　●  具備用戶管理功能,，支持分系統(tǒng)管理員及一般操作人員兩種權(quán)限，可根據(jù)用戶名密碼登錄

　?。?）系統(tǒng)功能

　　建立產(chǎn)污,、治污設(shè)施運(yùn)行耦合聯(lián)動關(guān)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)治污設(shè)施非正常運(yùn)行,。同時(shí)通過企業(yè)總生產(chǎn)用電,、車間用電的數(shù)據(jù)采集，有效解決重污染天氣下企業(yè)停限產(chǎn)無法實(shí)時(shí)量化監(jiān)管的問題,。主要包括：一方面可實(shí)時(shí)監(jiān)控治污設(shè)施運(yùn)行情況,；另一方面，動態(tài)監(jiān)控重污染天氣下應(yīng)急管控措施落實(shí)情況。

　　提供信息化管理手段,，為企業(yè)提供治污設(shè)施異常,、停限產(chǎn)異常、設(shè)備故障告警功能,，避免企業(yè)因設(shè)施停運(yùn)造成的超標(biāo)排放,，有效降低設(shè)備停機(jī)及生產(chǎn)事故風(fēng)險(xiǎn)。

　　為企業(yè)提供業(yè)務(wù)應(yīng)用,、數(shù)據(jù)挖掘分析及增值服務(wù),，統(tǒng)計(jì)設(shè)備用電情況,，提升企業(yè)的能源使用效率,。

　　5結(jié)論

　　本文以省級污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)及環(huán)保數(shù)據(jù)的綜合管理平臺為基礎(chǔ)研究省級環(huán)保中環(huán)境監(jiān)測與電網(wǎng)數(shù)據(jù)集中展示平臺的應(yīng)用。本文首先介紹了污染源在線監(jiān)測管理系統(tǒng)的應(yīng)用,，然后介紹了環(huán)保設(shè)備用電監(jiān)控平臺的技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用,，希望通過本文分析，為相關(guān)人員進(jìn)行環(huán)保工作提供借鑒,。