一．建設(shè)背景
污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)按其被監(jiān)測對象分為煙氣和污水兩大類，該系統(tǒng)是對企業(yè)所排放的污染物實施連續(xù)監(jiān)測，它的特點是實時監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)傳輸。
隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)除了要考慮到監(jiān)測的實時性、數(shù)據(jù)的可靠性、報警的及時性、對現(xiàn)場端設(shè)備的遠程控制等主要功能外，還需與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，起到總攬全局的效果。同時，還需要具備工整規(guī)范的數(shù)據(jù)報表、有效的數(shù)據(jù)對比分析等功能。因此，設(shè)計現(xiàn)代化的污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)對提升污染源監(jiān)測能力是十分必要的。
針對當前污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，集目前在線監(jiān)測技術(shù)所需的在線監(jiān)測、GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)補遺、報警管理、遠程控制、報表中心、總量計算等功能于一身，充分做到了監(jiān)測的實時性和全局性、報警的及時性、數(shù)據(jù)的可靠性等要求。系統(tǒng)實現(xiàn)了從人工監(jiān)測向在線監(jiān)測、定時監(jiān)測向?qū)崟r監(jiān)測、機械化監(jiān)測向信息化監(jiān)測和污染源監(jiān)測信息半透明向污染源監(jiān)測信息公開的轉(zhuǎn)變，滿足現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)和環(huán)境管理的需求。
- 設(shè)計原則與目的
1. 設(shè)計原則
（1）監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性和完整性
采集、傳輸、處理的數(shù)據(jù)應(yīng)準確可靠完整。對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)應(yīng)有差錯控制措施，數(shù)據(jù)(包括指令)傳輸、處理和統(tǒng)計出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)個數(shù)應(yīng)小于十萬分之一；在通信線路正常時，通信失敗出現(xiàn)的幾率應(yīng)小于1%，對遠程數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)捕獲率大于99.9%。
（2）穩(wěn)定性
①系統(tǒng)須在正常情況下運行穩(wěn)定、可靠，具有很好的容錯機制；
②在非正常情況下具有一定的堅固性，保證系統(tǒng)事務(wù)以及數(shù)據(jù)的完整；
③具有完整的數(shù)據(jù)備份能力；
④具有能夠從崩潰的系統(tǒng)中較完整的恢復數(shù)據(jù)的能力；
⑤不因系統(tǒng)管理人員的變動而產(chǎn)生運行問題。
（3）擴展性
系統(tǒng)能夠適應(yīng)發(fā)展的需要，方便軟件、硬件的升級和擴充；軟件可進行二次組態(tài)，可由*操作者對設(shè)備以及各種參數(shù)進行設(shè)置和選擇。
（4）兼容性
能與系統(tǒng)有關(guān)的污染源數(shù)據(jù)庫、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫、其他相關(guān)資料數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享。在各有關(guān)部門之間提供協(xié)作服務(wù)、消息服務(wù)。
（5）安全性
系統(tǒng)必須能夠防篡改、防泄、數(shù)據(jù)通信應(yīng)加密;同時系統(tǒng)應(yīng)該能防止數(shù)據(jù)毀滅性丟失；能對用戶權(quán)限進行嚴格的動態(tài)管理。
（6）靈活性
工作人員變更、機構(gòu)改革不影響系統(tǒng)的正常運行;系統(tǒng)能允許用戶按需自定義統(tǒng)計和查詢條件，能夠自定義報表輸出模板，以實現(xiàn)報表的靈活、高效。
- 建設(shè)目標
（1）建立污染源、環(huán)境質(zhì)量、視頻等實時監(jiān)控體系，圖形化展示污染治理過程、生產(chǎn)流程、排污過程監(jiān)控。
（2）監(jiān)測污染源的污染物排放情況；監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量狀況及變化趨勢；預(yù)警突發(fā)環(huán)境事件和潛在的環(huán)境風險。
（3）監(jiān)控中心指揮調(diào)度與現(xiàn)場處置相結(jié)合；快速、高效處理突發(fā)性環(huán)境污染事故。
（4）突發(fā)性環(huán)境污染周圍人員迅速撤離，減少人員傷亡；組織處理事故的人員以及設(shè)施迅速到達現(xiàn)場，開展工作。
三．監(jiān)測內(nèi)容
（1）污染源排放在線監(jiān)測內(nèi)容包括：
① 污水治理
● 監(jiān)測指標：COD、總氮、總磷、氨氮、TOC、重金屬等監(jiān)測因子；
● 應(yīng)用對象：城市管網(wǎng)、污水泵站、城鎮(zhèn)污水處理廠、企業(yè)污水排放口。
② 煙氣污染監(jiān)測
● 監(jiān)測指標：SO2、NOX、O2、CO2、CH4、TVOC、HF、HCL、溫濕度、油煙、噪音等；
● 應(yīng)用對象：鍋爐、石化、鍋爐脫銷、氣脫硫、垃圾焚燒等。
③ 網(wǎng)格化大氣
● 常規(guī)因子監(jiān)測：SO2、NOX、O3、CO、PM2.5、CO2、氣象參數(shù)等；
● 特殊因子：VOCs、顆粒物等
實際監(jiān)測因子用戶可根據(jù)實際需求自行組合。
- 治污設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測：實時監(jiān)測現(xiàn)場儀表運行狀態(tài)、治污設(shè)備啟停狀態(tài)等。能自動監(jiān)測在線監(jiān)測儀、 自動采樣器等現(xiàn)場儀表、設(shè)備的運行狀態(tài)（運行、停止或故障等）。
- 系統(tǒng)功能
1. 與儀器通訊：控制所有儀器的運行，查詢各臺儀器的狀態(tài)數(shù)據(jù)等，另外也負責與流量計的通訊。具體實現(xiàn)的功能如下：
（1）實時顯示各儀器的運行狀態(tài)；
（2）校準儀器時間、復位儀器、遠程校準儀器；
（3）整理所有儀器的監(jiān)測數(shù)據(jù)；
（4）單獨控制儀器。
- 與PLC通訊：控制基站的其它運行設(shè)施，如空壓機，抽水泵等，保證系統(tǒng)正常、持續(xù)的進行。具體實現(xiàn)的功能如下：
（1）發(fā)送自動進樣命令；
（2）完成監(jiān)測功能；
（3）對清洗過程進行監(jiān)視并一記錄管路工作狀態(tài)；
（4）對所有受控設(shè)備進行單獨控制；
（5）啟停單個清洗操作；
（6）管路清洗時間設(shè)置；
（7）及時關(guān)閉所有操作和所有設(shè)備。
- 采集數(shù)據(jù)：具體包括如下功能：
（1）采集常規(guī)參數(shù)，如電壓、濕度、室溫等；
（2）采集瞬時數(shù)據(jù)；
（3）采集煙氣參數(shù)和水質(zhì)參數(shù)的測量值。
- 遠程通訊：通過選擇的通訊方式，實時的與遠程中心管理端進行通訊，讓系統(tǒng)的狀態(tài)實時的反饋到管理人員手中。具體實現(xiàn)的功能如下：
（1）自動上報數(shù)據(jù)；
（2）自動上報狀態(tài)；
（3）自動上報日志；
（4）遠程控制；
（5）網(wǎng)絡(luò)斷開后自動連接。
- 系統(tǒng)管理：自動維護系統(tǒng)的運行，完成數(shù)據(jù)的整理等。具體包括如下功能：
（1）修改管理員密碼；
（2）處理掉電等異常情況；
（3）具有系統(tǒng)報警功能；
（4）具有數(shù)據(jù)庫自動備份功能、能對處理監(jiān)測數(shù)據(jù)；
（5）查詢歷史數(shù)據(jù)、查詢運行日志、參數(shù)信息配置。
六．系統(tǒng)總體架構(gòu)
污染源在線監(jiān)測主要由污染源監(jiān)測點位（采集層）、傳輸網(wǎng)絡(luò)（傳輸網(wǎng)絡(luò)層）和污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺（應(yīng)用層）三個部分組成。在污染源企業(yè)監(jiān)測點位安裝數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實時采集污染源企業(yè)日常監(jiān)測的主要污染物排放數(shù)據(jù)，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳遞給環(huán)保部門污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺進行數(shù)據(jù)展示與分析。
（1）采集層
數(shù)據(jù)來源主要有：地表水自動站、空氣自動站以及污染源現(xiàn)場端，通過前端采集、監(jiān)控設(shè)備收集到的各類環(huán)保實時監(jiān)測數(shù)據(jù)后統(tǒng)一由后臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)收集并進行整理匯總，為開展業(yè)務(wù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)支持。
（2）數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)層包括實時數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)。本項目的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按功能劃分為污染源數(shù)據(jù)庫、環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、環(huán)境質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、環(huán)境元數(shù)據(jù)庫以及GIS數(shù)據(jù)庫。
（3）應(yīng)用支持層
應(yīng)用支持層包括統(tǒng)一用戶管理、GIS服務(wù)、視頻服務(wù)、實時數(shù)據(jù)服務(wù)以及應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)五個獨立的子模塊，各個子模塊對外提供可供訪問的服務(wù)接口，對內(nèi)則通過相應(yīng)的機制形成一體化的基本服務(wù)層，為構(gòu)建在之上運行的各應(yīng)用系統(tǒng)提供各類通用的功能。
七．業(yè)務(wù)架構(gòu)
（1）使用用戶
環(huán)保部門、環(huán)保審核人員、*門、第三方運維單位、*門、企業(yè)環(huán)保人員及公眾等。
（2）組織架構(gòu)
整個系統(tǒng)由環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)、污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)、環(huán)境視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)、GIS綜合應(yīng)用平臺、綜合應(yīng)用管理平臺以及信息發(fā)布于交互管理平臺組成。
●環(huán)境監(jiān)測相關(guān)設(shè)備采集區(qū)域內(nèi)污染數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集器傳輸至統(tǒng)一管理平臺，職能部門對實時排污、環(huán)境質(zhì)量實時情況以及設(shè)備運行狀況進行監(jiān)控，同時負責對污染源進行現(xiàn)場督察。
●工作人員依據(jù)數(shù)據(jù)采集器傳輸過來的各項污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行人工復核，審核過后的數(shù)據(jù)由平臺進行統(tǒng)計、分析、評價、生成報表等。
●*門對監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)察分析儀，環(huán)保部門定期將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)察平臺。
●相關(guān)企業(yè)的工作人員可以通過系統(tǒng)一站式查詢企業(yè)的污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及設(shè)備運行狀態(tài)等。
●設(shè)備生產(chǎn)商或第三方運維單位可以通過系統(tǒng)提供的設(shè)備故障狀態(tài)，對前段監(jiān)測設(shè)備進行及時響應(yīng)和維護等，從而保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的正常上傳和前段監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。
●監(jiān)測數(shù)據(jù)和可以同步至第三方多媒體平臺，以便公眾及時了解對環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀與變化趨勢，對污染源進行監(jiān)督。
八． 監(jiān)控平臺
1.監(jiān)控平臺架構(gòu)
