远程环境在线监测系统的设计与应用

第一篇：远程环境在线监测系统的设计与应用

远程环境在线监测系统的设计与应用

2012-03-17f关键字： 在线监测 上位机 无线服务

环保数据监测系统是环境保护中的重要环节，传统的环境监测是人工采集数据，监管效果差。针对这一问题设计了一种无线远程环境在线监测系统，下位机采用西门子S7-200 PLC(可编程控制器)采集、存储现场数据，通过GPRS(通用分组无线服务)DTU(数据传输单元)主动向数据中心发送采集到的实时数据，并能够在指定的时间段内接收上位机指令，进行历史数据查询;上位机利用VB 6.0的Winsock控件接收多台数据采集终端的数据，并进行分析处理。该系统已经在佛山市南海区运行，有效地提高了环境监管的效率。

传统的环境监测，大多是环保局工作人员到污染源现场采集数据，手工记录工厂的污染治理情况。由于要监测的厂家众多，且厂家地理位置分散，工厂偷排现象十分普遍，即使花费了大量的人力和物力也无法完整地采集到污染源的相关数据。可见，传统的人工环境监测手段已无法满足环境监测的需要，针对这些问题，设计一个远程环境在线监测系统，系统要求：①实时监测生产设备和治污设备的运行状态;②能够存储一周内的数据，进行历史数据的查询和补足;③以动画形式实时显示设备状态，以曲线形式进行对比分析，为污染源监管提供客观科学依据，提高环保执法现代化水平。

现场数据的采集、远程传送、上位机可靠接收数据是一个成功的远程监控系统的关键所在。本系统采用西门子PLC(programmable logic controllerr，可编程控制器)采集生产设备和治污设备的开关量信息;使用工业级GPRS(general packet radio service，通用分组无线服务)DTU(data terminal unit，数据传输单元)传送数据;利用2个基于TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol，传输控制协议/网际协议)协议的应用程序之间相互通信的套接字(Socket)技术接收数据。数据中心服务器将接收到的数据存储到数据库中，并以动画、曲线等形式显示。1 系统架构 系统的总体结构如图1所示。系统主要由3部分组成：西门子S7—200CPU 224XP CN采集实时数据部分、GPRS DTU数据传输部分、环保局数据中心部分。、图1系统总体结构 1.1 PLC实时数据采集

PLC实时读取输入寄存器IW0的值，将时钟信息和设备状态信息数据打包后，通过串行口RS 485每隔30S将数据发送到GPRS DTU通信模块，然后再传送到中心服务器，供实时的动画和曲线等显示使用，PLC每隔5 min存储一条记录到历史数据表中，历史数据表可在指定的时间段内接受数据中心服务器发送来的数据杏询/数据补足等命令，完成相应的历史数据查询功能和某天的数据补足功能。1.2 GPRS无线数据传输

GPRS是在现有GSM(global system for mobilecommunication，泛欧式数位行动电话系统)网络的基础上叠加了一个新的网络形成的逻辑实体而发展出来的新的分组数据承载业务。GPRS的理论带宽可达171.2 kbit.S-1，实际使用带宽大约在10～70kbit.S-1，底层支持TCP/IP协议，使得GPRS能够与Internet实现无缝连接，GPRS无线网络具有接入速度快、永远在线、覆盖面广、运营成本低廉、组网灵活、系统扩容方便等特点。

GPRS DTU是GPRS网络的数据终端，GPRSDTU提供了RS232/RS485接口，可以跟PLC等串口设备连接起来进行数据交互，在GPRS DTU模块上配置了串口设备的波特率、数据位、校验位、数据中心的IP地址、端口等信息后，就可以透明地将PLC发往串口的数据通过GPRS网络传送到Internet网络，然后再通过局域网将数据传送到数据中心服务器。1.3数据中心服务器 数据中心服务器接收并保存数据到SQL(structured query language，结构化查询语言)数据库中，然后对数据进行相应的操作，最终将数据以动画、曲线等形式显示，为科学执法提供数据支持，数据的接收采用VB 6.0的Winsock控件来实现，是本系统的关键之一。在数据传输过程中，要求数据中心服务器的IP地址与GPRS DTU中的IP地址一致。系统运行时，启动Socket监听，与远程数据采集终端建立通信连接之后，就可以进行正常的数据接收。2 PLC的程序设计 2.1 PLC通信方式

选择合适的通信方式，是实现高效数据传输的关键。西门子S7—200系列CPU224XP_CN的通信方式有4种。

2.1.1点对点(point to point interface，PPI)方式

用于和西门子编程软件或西门子的人机接口产品通信，是一种主从应答式通信模式。这种通信方式需要专用的PPI电缆。

2.1.2多点接口协议(multipoint interface，MPI)方式

用于在西门子的产品之间建立小型的通信网络，允许多主通信和主从式通信。2.1.3 DP(decentralized periphery，分散外设)方式

用于实现与分布式I/O(远程I/O)的高速通讯。可以使用不同厂家的PROFIBUS(process field bus，过程现场总线)设备，但是需要专门的接口卡。2.1.4 自由端口通信方式

这种通信方式允许用户根据自己的实际情况定义通信协议，在多种智能设备之间进行通信。PLC通过串口将数据上传至GPRS DTU，再由GPRS DTU通过无线网络将数据发送到数据中心服务器。自由端口通信协议可以通过程序灵活控制PLC串口的通信方式，通过程序控制，在大部分时间内使PLC作为主机，主动上传实时数据，在指定的时间段内又可使PLC为从机，接受上位机的查询命令，进行历史数据的查询，这样可以最大限度地降低系统数据流量，降低运营成本。2.2 PLC程序

PLC程序的流程如图2所示，采用模块化编程。主要程序为串口初始化子程序，实时数据发送子程序，历史数据存储子程序，历史数据查询中断程序。2.2.1 串口初始化子程序 S7-200系列CPU224XP_CN提供了2个标准的RS485端口Port0和Port1，选用Port0进行自由端口通信。串口初始化主要是设置一些标志寄存器的值，让其按照指定的方式通信，比如，通过改变特殊标志位寄存器SMB30的值，就可以改变通信的波特率、奇偶校验位、停止位等信息。这些设定必须与GPRS DTU的相关参数值相一致。串口初始化子程序只在每次PLC重启时运行一次。

图2 PLC程序流程图 2.2.2实时数据发送子程序

S7-200系列PLC有专用的发送指令XMT，其格式为XMT_TABLE_PORT。接收指令为RCV，其格式为RCV_TABLE_PORT，其中PORT为通信端口，本系统设为端口0，TABLE为发送(接收)数据的数据缓冲区，其第1个字节为发送字符的个数，最大为255字节。在本系统中，监测的设备都是比较大型的设备，不会频繁启停，也就是说监控对象的状态不会频繁地发生变化，每隔30 s发送一次实时数据到数据中心，已经可以满足系统的实时性要求。

2.2.3历史数据存储子程序

系统将采集到的生产设备和治污设备的开关量信息(2字节)，隔5 min存储一次到历史数据表中。考虑到要进行历史数据补足查询，每8 h(192字节)数据作为一个数据存储单元，再加上数据头和数据尾等信息，一个数据区200个字节。历史数据保存7 d需要4 200字节，在PLC内存中就可以存储最近7 d内的历史数据。PLC程序使用时钟信息确定每个数据具体的存储位置。

2.2.4历史数据查询子程序

PLC利用时钟信号控制自由端口通信，让PLC在每天指定的时间段内，允许数据中心服务器对下位机进行历史数据查询。当进行数据补足时，就将缺失数据所在的数据区的数据(200字节)全部发送到数据中心服务器，确保数据库历史数据的完整。查询结束后，自动返回到PLC主动发送实时数据模式。3 上位机程序设计 3.1 Winsock控件原理

对数据进行可靠的接收是整个系统的关键。Socket流式套接字是一种针对TCP的面向连接的套接字。直接采用Socket技术来实现数据中心服务器和远程数据终端通信比较复杂。因此，采用集成了Socket技术的Winsock控件。

Winsock控件是微软Windows提供的网络编程接口，提供了基于TCP/IP协议的接口实现方法。它把与网络通信相关的Windows Sockets API(application programming interface，应用程序接口)函数封装成为一个整体。将网络编程要用的函数作为控件的属性和方法。通过对控件相关属性的设置和方法的调用就可以实现稳定的网络通信功能。该控件为用户提供了访问TCP和UDP(user datagramprotocol，用户数据包协议)网络的极其方便的途径，并且适用于Microsoft Access，Visual Basic，VisualC++和Visual FoxPro等多种可视化编程环境。本系统有多台数据终端，要为每台数据终端建立一个线程，负责实时高效的接收和发送数据。Visual Basic 6.0的Winsock控件数组可以很方便地实现这一功能，因此采用Visual Basic 6.0开发上位机程序。

图3表示单台数据终端与服务器数据中心进行数据交互的过程。当有多台数据终端时，数据终端与服务器建立连接进行数据交互的过程相同，只需要增加新的Winsock控件实例，这里使用控件数组。具体方法是：在窗体中加入Winsock控件，命名为Listener，将它的Index属性设置为0。作为Winsock控件数组的第一个元素。然后在窗体的Load事件中声明一个模块级的变量Count，把Count设置为0，数组中的第一个控件的Local port属性设置为1011(与GPRS DTU一致)，接着调用控件的Listen方法。然后在连接请求时，代码将检测Index是否为0，如果为0，监听控件将增加Count的值，并使用该号码来创建新的控件实例，然后使用新的控件实例接受新的连接请求。这样就可以完成多台终端与服务器数据中心通信程序的设计。

图3单台数据终端与服务器通信工作流程 3.2数据中心服务器接收数据

数据中心服务器接收PLC实时数据的界面如图4所示。可以看出，接收的实时数据有12个字节，以16进制显示。在实时数据框中，00 04表示机器码，09 12 02 09 33 02 00 04，表示09年12月02日09点33分02秒，00系统保留位，04表示星期三，8D CF表示设备的开关信息。在历史数据框中，可以看到每隔30 s接收到的PLC的实时数据，1表示设备开，0表示设备关。在下位机补足数据框中，是数据中心服务器检测到数据库中某个时间段的数据有缺失时，进行数据补足查询，得到的一段历史数据。

图4上位机接收的数据画面

图5实时状态图

服务器将收到的数据存储到SQL数据库中，然后在服务器的人机界面中，将数据以动画、曲线等形式显示出来，生动地展示污染源生产设备和治污设施的开关情况，为科学监管厂家的治污情况提供了数据支持。4 结语

本文利用S7—200 PLC自由端口通信、GPRSDTU透明的数据传输、VB6.0的Winsock控件，成功实现了远程环境在线监测系统的设计。本系统已经成功地在佛山市南海区环保局运行。数据采集终端可以在环境恶劣的厂区稳定可靠运行;数据中心平台可以以动画的形式实时观测到厂区生产设备和治理设备的运行状态。图5显示了某家工厂的设备运行情况，指示灯为绿色表示设备在运行状态，否则为红色。此外，还能将生产设备和治理设备的历史运行情况以曲线形式进行对比，分析治理设备是否和生产设备同步运行。

第二篇：在线监测系统管理制度

在线监测系统管理规定

1．目的

根据相关环保法律法规要求，公司外排废水、锅炉废气属于国控重点污染源，必须安装在线监测系统，并与环保部门在线监控中心联网，实时上传监测数据。为确保公司废水、废气在线监测系统正常运行，避免因管理问题导致在线监测系统出现问题，特制订本规定。2.范围

本规定适用于公司废水废气在线监测设备、站房及附属设施。3.管理要求

一、外排废水在线监测系统、锅炉尾气在线监测系统属公司环保设施，需由安全环保部向当地环保管理部门提交验收申请报告，验收合格后，方可正式投入使用。

二、在线监测系统经鉴定验收合格后安全环保部及设备所在单位需设固定人员管理，建立健全必要的规章制度，严格执行操作规程，加强维护和巡检，作好运行和检修记录。

三、因各种原因，需暂停运行环保设施时，必须先汇报安全环保部，安全环保部汇报当地环保管理部门，经同意后方可停运。

四、严格环保设施汇报制度，环保设施出现问题时，所在单位向生产管理部汇报生产情况的同时，必须汇报环保设施的运行情况，严格执行调度指令，及时解决存在的问题。

五、已建成使用的在线监控设施，因设计不合理，技术指标不过关等原因而失去作用的，需停运、报废和拆除时，必须经安全环保部会同有关部门进行鉴定并报当地环保管理部门批准，不准擅自闲置不用或拆除。

六、外排废水在线监测房、锅炉尾气在线监测房内需配备安全合格的配电设备，提供符合要求的电力负荷，配置稳压电源。进行电器设备作业必须有电工特种作业操作证。

七、外排废水在线监测房、锅炉尾气在线监测房内应配备合格的灭火器材，安装完善的接地、防雷、防盗设施和给、排水设施。

八、外排废水在线监测站房、锅炉尾气在线监测站房内需安装空调，保持室内清洁，环境温度、相对湿度。

九、外排废水、锅炉尾气在线监测站房安装有线网络，保持与环保部门监控平台联通，禁止占用或私自接入该网络。

十、公司在线监测系统监测数据控制范围。废水：氨氮含量≤15㎎/L，pH值6-9，COD值≤100㎎/L，悬浮物≤70㎎/L；锅炉废气：二氧化硫≤550㎎/m，颗粒物≤80㎎/m，氮氧化物≤400㎎/m。公司内部考核指标及考核办法由技术中心另行下发。

第三篇：在线监测系统管理制度

目录

在线监测系统管理制度________________________________________________ 2 水质自动监测系统管理人员岗位职责____________________________________ 3 水质在线监测系统计算机管理制度______________________________________ 4 日常巡检制度________________________________________________________ 5 化学器皿、试剂使用管理制度__________________________________________ 6 运营报告和报表制度__________________________________________________ 7 水质在线监测运行突发事件处理办法____________________________________ 8 运营执行办法________________________________________________________ 9

在线监测系统管理制度一、二、保证在线监测系统正常稳定的运行，获取最多的有效数据和信息 保持公正、公平、公开的态度和坚持科学的原则，提供优质、热情、高效的服务

三、热情、礼貌地应对咨询和提问，并耐心、细致地作出答复，当场不能作出答复的，应做好详细的书面记录，便于之后解答

四、对在线监测系统获得的监测数据、统计报告、图表等与污水处理单位有关的重要资料，必须严格保密，未经许可，不准向其他第三方机构提供五、六、佩戴相应的有效证件，依法监测。并做好衣冠整齐，仪容整洁 坚持实事求是、秉公执法，绝不允许有玩忽职守、滥用职权、徇私舞弊的思想和言行

七、在线监测子站房内配备各种必要的安全设施（通风、恒温、恒湿、消防等设施），并定期检查，保证随时可以使用

八、各种仪器、器皿、工具、试剂、手册等应放在规定的场所，以提高工作效率和避免错拿错用，造成安全等事故

九、操作和使用各种仪器设备及配置各种化学试剂，必须严格遵守安全使用规则和操作规程，并认真填写使用状况和操作记录

十、使用易燃易爆、腐蚀、有毒试剂时，必须严格遵守相关规程进行操作。不得在现场留存大量易燃易爆、腐蚀、有毒试剂。不得在子站房内吸烟、喧哗、饮食等。

十一、配置试剂或清洗器皿的废液，以及在线监测仪器排放的废液，必要时要先经过适当的转化等处理后，再行排放

十二、使用点、气、水、火时，应按有关规定进行操作，保证安全

十三、发生意外事故，根据事故种类，必要时应迅速切断电源、水源、火源，应立即采取有效措施，及时处理，并报告上级领导

十四、妥善保管好消防器材及其他安全防范、处理、急救用品，不得随意挪用。掌握相关安全用品的使用和维护技术，防范于未然

十五、下班或离开监测站房时，应检查门、窗、水、电、气的开关情况，取保安全，不得大意

水质自动监测系统管理人员岗位职责

一、监测站点的各组成部分进行维护、维修和保养，定期更换易损易耗件

二、每周巡视监测站点1次，做好各种现场记录

三、通过专用维护软件每天查看各监测站点的运行情况，做好记录

四、定期更换监测站点所需各种试剂，所需仪器使用的蒸馏水、试剂、标准溶液等。

五、认真填写各项运行记录并妥善保存

六、定期上报各监测站点的数据、图表、统计等

七、定期对信息管理中心和整体通讯进行测试和调试，并做好记录

八、定期对监测仪器进行标样校准和实际水样对比校准，并做好记录

九、做好固定资产的管理，备品备件的登记和使用管理等工作

十、发现故障应及时解决，超过24小时不能及时解决的向公司本部和业主方报告，同时做好手工留样，进行实验室分析等应急补救措施

十一、做好监测站点的安全保卫工作，切实做好防盗、防火措施，防止其他人或自然事故的发生

十二、服务人员原则上是要在技术服务承诺时间内到达现场并在12个小时内解决问题。

十三、服务人员若遇到特殊情况，不能按时到达服务地点，应及时跟客户联系、说明原因，并将具体情况向上级领导进行说明。

十四、服务人员在现场遇到问题，未能当场解决或本人无法解决时，必须及时与公司联系，共同分析其原因，找到解决问题的办法，然后安排下一步工作。

水质在线监测系统计算机管理制度

一、负责通过维护端对数据信息等进行维护和管理

二、计算机必须在干净、干燥和无干扰的环境中运行，防止颗粒、灰尘、各种液体进入，并保持相应的环境温度

三、进行网络安全防范，防止网络安全攻击。当外来攻击发生，具有相应的检测，发现和处理外来攻击的能力

四、定期检查通讯线路、物理设备、运行环境的安全，负责保证系统整体通讯正常，出现异常情况及时报告

五、必须对操作使用和维护在线监测系统的用户进行权限分配，以保证操作和维护系统的安全性、数据的保密性、完整性和有效性

六、只允许操作和运行在线监测的控制、管理和系统维护软件，不得通过在线监测网络来搜寻互联网上的其他内容

七、由制定专业人员操作、使用，严禁非专业或非相关技术人员操作和使用。

八、未经批准同意，严禁私自对外提供任何信息资料

九、未经同意，禁止外单位、外部门人员操作和使用专用电脑

十、禁止对外借用软件、机器等设备

十一、未经同意不得向专用计算机下载文件、拷入软件或文档，软盘、可移动硬盘使用前必须确保无病毒

十二、做好计算机设备软、硬件维修，系统维护、清除病毒，使处于最佳工作状态

十三、对负责在线监测系统的操作、维护、数据信息查询和处理等的人员，上岗前要进行相应的网络技术和安全培训，合格后方可承担本工作

日常巡检制度

一、巡查前必须调阅所需站点的运行数据和日志信息，准备好各种试剂和材料

二、检查监测站点供电系统、接地线路和通讯线路是否正常

三、检查监测站点采水系统、配水系统，各种控制设备部件运行是否正常

四、根据系统要求对系统流路、预处理装置、取样装置等进行清洗和维护

五、根据仪器维护手册的要求和维护工作周期安排表对仪器进行日常的维护工作

六、仔细观察每台仪器的运行状态及每台仪器的部件运转情况、试剂的消耗情况，做到及时消除隐患，确保运行的稳定与正常

七、根据维护工作周期安排表对仪器进行试剂更换、标样校正和实际水样对比校正等工作

八、认真查看各分析仪器及设备的状态和数据信息，判断运行是否正常

九、认真做好站点的日常巡查工作记录，特殊情况下应加强巡视监测子站的频次，及时发现存在的问题并妥善解决。

十、发现故障时应及时排除，不能解决的应及时技术服务中心主任汇报，同时应做好手工采样、实验室分析的应急补救措施。

十一、在经常出现强风暴雨的地区，应检查避雷设施是否正常，监测站房是否有积水漏雨的现象

化学器皿、试剂使用管理制度

一、各基站负责人应保管好化学试剂，分类存放、定期检查使用和保管状况，定期提出补充计划，保证配置合理、有序

二、易燃易爆试剂应放在通风阴凉处，且不得在站房内大量积存。保存在子站房内的少量危险化学品应严格控制，加强管理

三、如有剧毒试剂，设专人保管外，还需加锁存放，经批准方可使用。使用时至少共同称量，并记录用量。

四、取用化学试剂的器皿应分类存放，并做到每种化学试剂用一种器皿，避免混用

五、稀释浓酸、碱等试剂时，应按规定的要求操作和储存。使用有机溶剂和挥发性强的试剂操作时，应在通风良好的地方进行。

六、按实际消耗需要配制在线分析试液，并在保质期内使用，以节省成本，保证监测分析质量。对需要购进的进口分析试液，要做好计划，并按规定储存保管和使用

七、对配制好的试剂溶液、标准溶液，要按规定粘贴瓶签，按规定标示溶液名称、浓度类型、浓度值、介质、配制日期、配制温度、保质期或核校周期、配制人等。

八、定期检查保管储存的试剂、试液，并对不符合质量要求或过期变质等的试剂、试液按规定进行处理

九、出现化学试剂、试液中毒、灼伤等事故，应立即按相应的方法进行处理。严重时送医院救治，同时报告上级领导

运营报告和报表制度

运营中心对监测站运行情况执行报告制度，监测报告分为数据型和文字型两种；数据型报告是指根据监测原始数据编制的各种报表、软盘等；文字型报告是指依据各种监测数据及综合计算结果进行文字表述为主的报告。包括：

 在完成对仪器性能考核工作的一周内写出情况报告。 对水质异常情况及时上报。

 对仪器故障的发生及排除实行一事一报。 对日常运行情况逐项记录，一月一报。

1、原始记录

要求认真填写【日常巡检记录】、【故障处理记录】、【设备更换记录】、【仪器校正和校准记录】、【检修记录】、【突发事件处理记录】、【远程调阅记录】。

2、月报制度

月统计报表：对当月远程调阅记录、日常巡检记录、维修记录、配件更换记录等进行整理，对当月数据、维护、维修记录进行统计和分析，形成报告。每个月的5日前提交上月的月报，交部门备份，并抄送业主方。

月工作计划：每月28日前制定下月的工作计划，内容包括人员安排、日常巡检时间安排、试剂配置和更换、耗件耗材更换、资金组织和材料购置等

3、年报制度

对的维护记录、维修记录、配件更换记录等进行统计和分析形成报告，对整体的工作情况进行总结，提出整改意见，对下年的工作提出建议，提交下整体的工作安排。交部门备份，并抄送业主方。

水质在线监测运行突发事件处理办法

水质在线监测运行突发事件指两类事件：一类是指由于不可抗力因素而发生的事件，如：火灾、水灾、山体滑坡等自然灾害类；另一类是指被监测水体发生重大污染事件。两类事件均具有不可预知性，因此，针对此类事件，特制定本办法。1 自然灾害类突发事件的处理

1.1 当发生自然灾害等突发事件时，应立即采取相应措施（如切断电源、请求援助等），尽量减少损失并及时记录。同时，应时刻保持与公司运营中心和业主方的联系，及时汇报事件的发展情况，以便采取处理措施。

1.2 事件发生后必须提交事件过程报告，与业主方共同协商事件的处理方式和措施。1.3 对整个事件进行全程记录。

1.4 所有记录、报告等资料必须存档保存。2 突发重大污染事件的处理

2.1当自动监测系统监测到被监测水体出现重大超标，可能引起重大环境污染事故时，应自得到监测结果起两小时内对监测结果进行判定（人工取样手工分析、仪器紧急监测），当判定结果属实时，立即通知业主方、运营中心及环境保护部门等，并对通知进行记录。2.2加快自动监测频次，随时关注事件的进展情况

2.3 根据相关方（业主方、运营中心及环境保护部门）的要求，及时提供现场监测的实际水样

2.4 自动监测与人工分析24小时连续同时进行，同时为保证监测结果的真实性，对水存留标记，以备补查。

2.5 每天出具24小时自动在线监测和人工分析结果报告，送交各相关方（包括业主方、运营中心及环境保护部门）

2.6 当突发事件过去之后，根据事件的发生过程情况和持续时间，对事件进行分析，提交事件的分析报告。

2.7 对事件发生过程的所有记录、分析报告等进行汇总备案保存。3 对突发事件的处理原则

3.1 及时原则——必须在第一时间确认事件的真实性，并随时进行事件的通报。3.2 真实原则——必须反映真实的客观情况，不允许对事件进行夸大或缩小。

3.3 准备原则——必须在日常运行时做好充分的准备工作，减少事件发生时的忙乱和出错。

运营执行办法

一、根据水质监测运营维护要求，编制并执行每周一次的周期维护工作，按照规定的内容派出有经验的工程技术人员进行维护，并在规定的时间内完成相应项目的巡视维护工作，确保系统设备稳定运行。

二、每天安排专人在上班时间通过安装在运营维护中心内的水质在线管理平台维护端接受各监测站的运行情况信息，要求每天早晚各调一次数据和日志，当发现异常时必须立即进行记录并报告维护人员。

三、按照在线监测仪器说明书的要求制定监测仪器校准计划，规定每季度进行一次仪器校准测试，必要时增加仪器校准测试次数；当校准测试误差较大时，必须对检测仪器进行重新标定。

四、按照仪器说明书的要求配制仪器检测用分析试剂，所用分析试剂等级要求与期限符合规范标准，定期对运行试剂进行采购与补充。按要求定期进行试剂添加、易损件更换，并进行记录。

五、当出现仪器或监测站其他部分异常时，在24小时内赶到现场，并仔细观察异常情况，并在24小时内排除故障并做好异常情况处理记录。

六、每月对运营情况进行总结，并将总结报告在下月5日前提交业主方。

七、当监测仪器或其它部分出现故障无法正常测试时，为保证监测数据的连续性，在维修的同时取得当时水样带回公司进行手工分析，并将结果纪录。

八、按照编制的停机检修计划，定期（每年至少一次）对监测站进行停机检修，停机检修计划应当得到业主方的签字批准。停机检修时做好停机检修记录。

九、当出现突发事件时，按照附录《突发事件处理办法》执行

十、按照业主方的要求每年对各站的托管运营情况进行总结，总结包括业主方要求的各个方面内容。在业主方要求时提供运营维护的各方面原始纪录。

第四篇：5钢铁环境在线监测监控系统建设

钢铁环境在线监测监控系统建设

一、概 述 1.1背景

太原钢铁集团公司是国家重点支持的工业企业大型支柱产业集团之一。为地方经济的发展，做出了巨大贡献。随着社会的发展和进步，国家可持续发展战略要求社会、经济与环境协调发展，太原钢铁集团公司建设能源环境监测中心是顺应环保形势的需要，是企业生存的需要，也是企业实现可持续发展的需要。

太原钢铁集团公司根据企业自身生产需求，建设完整的环境在线监控平台 与监控指挥中心，突破环境管理时间和地域限制，最大程度保障环境信息的实时性、客观性、真实性, 为企业环境保护监督管理提供及时、准确、可靠的数据、图像等基础资料依据；通过借助信息化的技术手段，形成快捷、准确、先进的环境管理体系，及时掌握污染物排放现状，降低综合决策和业务管理成本，优化了现有工作方式和方法，满足现有企业生产职能、行政管理能力提高的迫切要求。

1.2系统设计原则

遵照有关规定，并综合考虑工程的实际情况。在太原钢铁集团公司环境综合监控监测系统设计中遵循下列原则：

（1）统一规划、统一管理、分步实施；遵循“统一规划、分步实施”的原则，便于项目建设的控制，提高系统建设的科学性、先进行和实用性，将庞大的工程建设细化拆分为若干个工程，分步实施。

（2）节省投资，提高设备利用率，系统能够对原有在线监测设备实现接入。

（3）监测系统的设计和选型，既有先进性又要实用性。在满足环境监测要求的前提下力求经济合理。

（4）配置相应的软件，实现能源环境监测数据的自动整理和分析。

整套系统采用分层分布的优化设计方法，硬件及软件系统均采用模块化、开放式结构设计，以方便系统升级以及与其它系统的连接。系统设计力求较高的稳定性、可靠性、灵活性、可操作性和可扩展性，以利太原钢铁集团公司后期能源环境自动监测的扩展设计安装，系统内部的通讯完全采用数字信号的传输。

1.3系统设计依据

《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)《污染源自动监控管理办法》(国家环保总局令第28号)《国控重点污染源自动监控能力建设项目建设方案》(国家环保总局环函[2007]241号)《环境监察标准化建设达标验收暂行办法》环发〔2006〕185号

《污染源监控中心建设规范（暂行）》(国家环保总局环函[2007]241号)《国控重点污染源自动监控项目污染源监控现场端建设规范》

《环境监察标准化建设达标验收暂行办法》环发〔2006〕185号

《污染源监控中心建设规范（暂行）》(国家环保总局环函[2007]241号)《国控重点污染源自动监控项目污染源监控现场端建设规范》 《水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范（试行）》（HJT 356-2007）《环境信息网络管理维护规范》HJ461-2009 《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T212-2005）

《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范（试行）》（HJ/T352-2007）

《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》（HJT 75-2007）

《全国环境监察标准化建设标准》环发〔2006〕185号

《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）》（HJT 76-2007）

《水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）》（HJT 353-2007）

《水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）》（HJT 354-2007）

《污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求》HJ 477－2009 1.4系统建设目标

能源环境综合监控监测系统建设目标有三：其一，按照国家环保局和《钢铁工业环境保护设计规范》的统一要求，建立功能完备的污染源监控中心，确保国家可以通过监控网络直接掌握本企业污染物排放情况。其二，通过能源环境综合监控监测系统的建设，实现对污染源和企业生产环境质量的实时监控，以帮助对污染源排放的控制，加强环境管理，提高企业环境质量，为污染减排奠定基础。其三，建立污染源监控设备运营维护机制，建立环境信息服务与共享机制，初步形成环境在线监控监测现代化信息管理的新模式，深化开展能源环保管理工作。

本次太原钢铁集团公司能源环境综合监控监测系统建设的主要内容为： ● eWatch综合监控平台 ✧ 建设能源环境数据中心，实现数据统一集中管理

✧ 统一接口规范

✧ 实现系统平台无缝连接，实现能源环境数据共享

✧ 实现多平台数据传输

✧ 实现人员、设备、流程管理

● 数采（在线监控）子系统（包括废气在线监控子系统、废水在线监控子系统、空气质量在线监测系统）

✧ 整合新旧在线监控设备，整合已有数据采集设备（现场控制器）在统一的信息采集、传输方式基础上，对传回的现场监测信息进行监控、检查并保存到数据库管理系统中

✧ 可随时录入、修改和查询监测数据信息，并生成和输出所需的各种报表、图形，可查询和管理与监测站、点相关的各类图件

✧ 可随时检查、记录监控设备的运行情况，环境状况异常时出现报警提示

✧ 以太原钢铁集团公司GIS技术为基础，将污染源在线监测点位直观、生动且实时动态地表现出来。并可以利用图文一体化操作完成从数据接收、显示、查询、统计分析、存储等全部操作

✧ 在电子地图上以多种形式直观地生成可视化的各类计算结果图

● 图像监控子系统

✧ 建设覆盖污染源区域的视频监控系统

✧ 实现对污染源现场环境监控

✧ 对烟囱烟尘排放情况全面、实时、有效实时监视 ✧ 多通道多窗口烟尘黑度实时分析

✧ 烟尘林格曼黑度分级告警

✧ 实现企业废水、废气、环境质量在线监控与视频的联动，并对排放视频进行记录和评估

二、eWatch平台总体设计 2.1平台概述

eWatch综合监控应用平台系北京合众普瑞科技有限公司完全独立自主开发，秉持了传统与技术进步兼容并蓄的理念，按照信息化理论和软件工程的思想，充分深入用户的需求，其架构完整、易于组建大型监控系统、实现传统意义上图像监控、语音监控，实现数据量的遥测、遥信。

2.2平台架构

eWatch综合监控应用平台是实现监控和生产相结合的综合性应用平台。平台由数据中心、一体化应用平台、综合监控基础平台、业务应用系统和接口服务模块等组成，数据中心用于存储各业务系统相关的数据，是平台的核心，这些数据包括图像信息、环境信息、设备运行信息等；一体化应用平台集成了平台的运行环境，涉及硬件环境、操作系统、数据库运行环境、网络环境和通讯方式等；综合监控基础平台提供各种业务系统运行所需要的组件和应用环境，便于各应用系统的二次开发；在综合监控基础平台上开发图像监控系统、环境动力监控系统和数采系统三个业务应用系统；另外，平台提供了开发接口，可以实现与生产管理系统、ERP系统、协同办公等系统的通信，实现了数据共享，消除了信息孤岛，为企业的信息化建设打好了基础。

eWatch综合监控应用平台各部分紧密结合，相辅相成，在相关的标准规范制约下组成一个有机的系统，在此平台上可以接入新系统，扩展新业务，实现新需求，为钢厂的安全、生产提供服务。2.3平台特点

● 实用性：设计时重点考虑系统的实用性，注重系统的综合能力和总体性能，确保新建系统与已建系统或在建系统实现无缝联接；

● 稳定性、可靠性：平台采用组件化方法设计，采用先进、成熟、可靠的技术开发，并已在多行业中得到充分应用；

● 开放性：考虑到系统投资的长期效益，设计与选型注重开放性，平台各业务系统的实现都符合国际标准、工业标准以及有关国家标准和行业规约等，满足系统的可扩性和可移植性； ● 先进性：本系统应采用先进的图像压缩技术MPEG4/H.264和TCP/IP网络技术，能反映当今技术的先进水平；

● 标准化：平台制定统一的标准化接口，便于新增业务系统的开发，实现与原有业务系统的通信和数据共享；

● 网络化: 本系统应采用以太网接口方式，运用远程传输及组播技术，支持网络上许多用户或终端可同时监视来自同一编码器的图像；

● 扩展性：平台建设具有可扩展性，能灵活、方便地实现新业务、新需求。2.4平台运行环境

● 硬件环境：

✧ WEB服务器

✧ 数据库服务器

✧ 流媒体转发服务器

✧ 监控主机

● 软件环境：

✧ 操作系统：WINDOWS2000/2003及以上版本，IIS ✧ 数据库：SQL SERVER 2000及以上版本

● 网络环境：

✧ WEB服务器 2.5平台功能

● 用户管理

所有用户按操作等级共分为4级，分别为系统管理员、高级监控员，中级监控员、操作员。● 系统配置管理

完成监测点的配置、传感器配置、参数下载等功能。

● 运行管理

针对采集的方式进行管理，采集的方式有实时测量、定时测量、连续测量、等几种方式。

● 系统状态管理

用于查看系统当前的工作状况，包括工作状态、当前时钟、本次测量时间（最后测试的时间）。

● 数据管理

实现对实时数据与历史数据的浏览与管理，所有收集的实时数据在保存后均先放在实时数据库中，实时数据不参与数据处理，参与数据的计算处理，需要将实时数据添加到历史数据库中。

● 报表管理

按照设定条件来自动生成实时数据报表、月报表、季报表、年报表。

● 曲线绘制功能

系统提供简单的过程线图形绘制，可以根据要求绘制所选监测点的过程线，同时提供曲线的打印功能。

三、业务应用系统设计

在综合监控基础平台上根据钢铁行业能源环境实际需求，开发了图像监控子系统、环境动力监控子系统和数采子系统三个业务应用系统；另外，平台提供了开发接口，可以实现与生产管理系统、ERP系统、协同办公等系统的通信，实现了数据共享，消除了信息孤岛，为企业的信息化建设打好了基础。3.1环境在线监测监控（数采）子系统

eWatch环境在线检测监控系统是由污染源在线监测系统、空气质量监测系统、水质监测系统、视频监控林格曼黑度分析系统和监测中心组成的监测系统。该系统可进行自动采样、对主要污染源进行在线监测；掌握污染源排放情况及污染排放总量，监测数据自动传输到环保监测中心；由监测中心的服务器进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息可选择传至环保局，由环保局对污染源进行监督管理。

eWatch环境在线检测监控系统基于宽带网络，采用嵌入式技术、数据处理及图像压缩智能分析技术，为环保行业提供图像、声音和各种实时监测数据，是集远程采集、传输、储存、处理功能为一体的全新宽带应用系统。该系统提供有线和无线的多种接入手段，通过架构在宽带网络上的监测监控中心平台，环保监测中心可以不受时间、地点的限制对污染源监控目标进行实时监控和管理，享受便捷、经济、有效的远程监控服务。

系统分为污染源企业监控区域、通讯网络、环保监测站及监控中心三个主要部分：

环境在线监控监测系统主要功能包括基础功能、信息管理功能、数据审核功能、查询统计功能、实时监测功能、报表管理功能、控制功能。3.2环境视频监控子系统

实现对各在线监测数据的采集传输及排放情况和机房设施运行情况视频监控。并实现在线监测数据和视频监控数据的长期保存。现场情况以视频形式即时呈现，利用内嵌远程网络视频模块，采用B/S架构，用户无需安装任何客户端和加密狗，直接用IE自身的功能即可进行影像的观看，真正做到随时随地观看视频，并可在同一界面中查看当前监测点的污染监测数据，实现视频与污染源监测数据的整合和叠加功能。

监控系统结构大致可分为：摄像（图像采集）、传输、控制显示和录像存储记录四部分。

该系统通过设置在各监控区域的摄像机、传输网络和监控中心计算机，实现对太钢各处烟囱排放烟尘黑度的监控，具备控制远端摄像机、采集图像数据、抓拍和录像、数据分析和打印等功能，实现数据共享，可方便地与其它系统连接。实现的主要功能有：

● 画面分割

● 自动轮巡

● 云台控制

● 自动到预置位

● 开/关灯

● 人性化的控制权协商机制

● 镜头分组

● DO的输出控制

● 对讲/监听

● 电视墙

● 分布式录像/网络集中录像管理

● 录像检索与回放

● 录像管理

● 告警功能

● 短消息中心/邮件中心 ● 实时监控及黑度分析

● 黑度超标告警配置

● 黑度查询

四、系统建设及部署

● 在能源环境监控中心建设eWatch综合监控应用平台。

● 监控部署点安装摄像机，实现对周围200-1000米范围内烟囱、出铁口、加料口的清晰图像监控并进行视频实时传输；原有摄像机监控点和新建监控点的视频图接入到嵌入式视频服务器，通过光纤网接入到能 源环境监控中心。

● 烟气、废水、空气质量等在线监测装置通过数据采集器、光纤调制解调器接入数据光纤网中，通过后台的数据采集模块对实时数据采集、保存，在相应窗口进行数值、曲线等多种方式显示。

五、系统防雷

由于前端监控设备安装于高处，虽然安装与各大楼楼顶处，大楼本身已安装有壁垒设备，但系统前端设备还是具有遭雷击的可能性，往往是前端设备被雷击损坏，因此现在做好系统防雷工作非常重要，本系统的传输系统主要是光纤，所以只需要对前端设备进行防雷处理，系统前端可采用电源、控制信号、视频信号防雷措施进行前端设备防雷处理。

随着安全监控系统迅速普及应用，监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失。为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施，保障监控系统正常可靠的运行，首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径，尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备，在分析其损坏原因的基础上，正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置。可以提高监控系统的抗雷电能力，优化系统的防雷水平对系统整体的稳定性给予了很大的保证。防雷系统包括三部分：

● 前端设备的防雷

● 传输线路的防雷

● 终端设备的防雷

第五篇：废水在线监测系统管理制度

废水在线监测系统管理制度

一、外排废水在线监测系统属环保设施，需由厂安环科向当地环保管理部门提交验收申请报告，验收合格后，方可正式投入使用。

二、凡经鉴定验收合格的设施需设固定人员管理，建立健全必要的规章制度，严格执行操作规程，加强维护和检修，作好运行和检修记录。

三、凡因各种原因，需暂停运行环保设施时，必须先汇报安全环保科，安全环保科汇报当地环保管理部门，经同意后方可停运。

四、严格环保设施汇报制度，环保设施主管单位向厂调度汇报生产情况的同时，必须汇环保设施的运行情况，严格执行调度指令，及时解决存在的问题。

五、凡已建成使用的环保设施，因设计不合理，技术指标不过关等原因而失去作用的，需停运、报废和拆除时，必须经安全环保科会同有关部门进行鉴定并报当地环保管理部门批准，不准擅自闲置不用或拆除。

六、外排废水在线监测房内需配备安全合格的配电设备，提供不小于5kW的电力负荷，配置稳压电源。进行电器设备作业必须有电工特种作业操作证。

七、外排废水在线监测房内应配备合格的灭火器材，安装完善的接地、防雷、防盗设施和给、排水设施。

八、外排废水在线监测房内需安装空调，保证室内清洁，环境温度、相对湿度。

在线监测岗位责任制

一、认真学习和严格遵守各项规章制度,做好安全确认，严格遵守作业行为安全要求，不违反劳动纪律，不违章作业，对本岗位的安全生产负直接责任。

二、二、精心操作，严格执行各项纪律，做好各项记录。

三、正确分析、判断和处理各种事故隐患，把事故消灭在萌芽状态。如发生事故，要正确处理，及时、如实地向上级报告，并保护现场，作好详细记录。

四、正确操作，精心维护设备，保持岗位环境整洁。

五、每日巡视一次监测数据，如实填写水质在线监测日常台帐。

六、每周进行一次清理维护，并检查采水是否顺畅、管道是否漏液。

七、每月进行一次仪器标定，并对标曲进行调整。

八、经常检查药剂、存量。如发现药剂用完，立即通知化验室配药更换。

九、如发生设备异常停机，应详细记录停机原因并及时汇报。

环保工程部