自动监控系统动态管控的作用

王浩

【摘要】随着环保部门对污染源自动监控数据应用力度不断加大，人们对数据真实性、有效性也愈加重视。正常运行的自动监控设备数据可实时、准确地反映企业的生产情况及产排污情况，但部分企业受经济利益驱使，通过各种手段弄虚作假。污染源自动监控动态管控系统是目前比较有效的解决方法。介绍了总体设计、系统组成及发展趋势。

【关键词】自动监控；数据真实；动态管控

1污染源自动监控系统简介

随着社会经济的发展，环境管理越来越显得重要，现代化的环境监管手段和环境检测信息是环境管理的重要基础，而“污染源自动监控系统就是结合了环境检测、远程监控以及污染报警处理等的一个综合管理系统。它采用GSM全球移动通讯技术、GPRS无线上网、GIS地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术，在现有GSM网的基础上开发出一套环境监控指挥系统和远程监控通讯管理系统。

污染源的处理现场监测仪表的数据（COD、流量、二氧化硫、温度压力等）由智能数据采集器采集处理，并通过GPRS模块以无线上网的方式，发回所辖环保局监控中心的接收服务器，环保局监控中心软件把接收到的数据，根据通信协议解析后，存储于中心数据库服务器，以实现监控中心对数据的同步监控、记录、处理等，并可根据对数据报警量的设置，实现对多路信号的自动监视，减少对人员的依赖，可做到无人值守。

监控中心可以通过系统软件发出控制信号给各个污染源现场的智能数据采集器，智能数据采集器将接收到的控制信号分别进行识别处理后，就可以将监控室的控制信号送到所设定的控制仪表和设备，从而完成各控制动作和仪表的运行状态等。

污染源自动自动监控系统从底层逐渐向上可分为污染源前端监测站点、传输网络、和环保局监控中心三个层次。环保局监控中心通过传输网络与现场监测站交换数据。

为了有效解决修改设备参数等方式的弄虚作假问题，目前比较有效的方法是污染源自动监控动态管控，通过监测数据、工作状态、仪器关键参数三方面同时监测的方式，使监管单位在了解监测数据的同时，能够掌握和控制现场监测设备的运行状况，提高监控数据的质量和传输安全，为排污收费奠定基础，更好地为环境管理和决策提供依据。

2污染源自动监控总体设计

2.1总体架构

在现场端，数采仪通过与自动监控设备相连，获取设备的监测数据、设备参数、设备状态、报警信息等数据，通过无线网络上传到环保部门，环保部门接收存储数据，并通过软件平台对数据进行自动智能审核，同时向站点监测设备发送反控控制指令，包括更改设备参数、更改设备工作状态等，这些控制指令被数采仪接收，然后传送到设备。整個系统以数采仪作为枢纽，通过数采仪与监测设备的通信、数采仪与环保部门上层软件的通信，实现环保端与现场监测设备之间的通讯。

2.2逻辑架构

在现场端，数采仪与监测设备之间实现互联，数采仪采集监测设备的各类数据经数据加密后上传到环保部门。加密后的数据在环保部门的软件平台经过了以下几个过程。

（1）底层系统通过实时通讯模块，接收各监测点数采仪上传数据，经过数据解密模块将上传数据解密，解密后的数据存入内存实时数据库；

（2）数据在内存数据库后，经过初步的整理，一方面转存到关系数据库，另一方面将实时数据直接供监控系统使用。

（3）通过数据审核系统对关系数据库的数据进行自动审核，审核后的数据单独存放。

（4）在线监控系统通过扩充，增加监测设备参数、状态监控，设备报警、反向控制功能，通过实时数据库等系统对监测设备发出控制指令。

3污染源自动监控系统组成

3.1监控中心软件

污染源自动监控动态管控系统可实现对自动监控设备运行状态、工作参数和监测数据的“三同时”监控，并对异常状态和参数进行报警、远程反控和抓拍取证，该系统的具体功能如下。

3.1.1数据监控

系统兼容了“污染源自动监测监控系统”模式，保留每一个站点的污染源监测指标，实时数据、历史数据均可查询，并增加实测值监测。

3.1.2监测设备参数监控

可以直接看到处于异常的参数详情，还能查看此站点有哪些设备参数，他们各自的情况，当前值、正常范围、最近一次的修改记录等。

3.1.3上传的内容

系统能实时监控废气污染源自动监测设备测量量程、曲线斜率、速度场系数；废水污染源自动监控设备COD修正因子、COD测量偏移量、氨氮修正因子、氨氮测量间隔等影响自动监测数据准确性的工作参数，并自动保存参数修改日志。

3.1.4上传的方式

设备参数可定时上传、变化上传和手动召唤上传，时间间隔应能灵活设置，系统应能自动保存历史记录。

3.1.5异常报警

系统能对自动监测设备的异常工作参数、异常运行状态及参数的修改进行报警。有哪些站点属于参数异常，哪些站点属于设备故障，哪些站点属于正常，当有异常情况时，会有语音播报，并弹出提示框。提醒值班人员重点关注，现场巡查[3]。

3.1.6设备反控

监控人员可以在监控中心对现场设备进行远程反向控制、设置参数等操作。对现场设备进行远程反向控制操作如设备的反吹、校准、走零、走标等。

系统平台对数采仪的反控指令如对时、召唤历史数据、召唤历史设备运行状态、调取历史报警、调取设备运行日志、修改配置参数等。

系统平台对废气污染源监测设备的反控指令如启动设备反吹、启动设备校准、启动设备走零/走标、启动PLC、停止PLC、与监测设备对时和立即上传状态等。系统平台对于废水污染源监测设备的反控功能主要包括启动COD测量、停止COD测量、启动COD清洗、启动COD校正、启动氨氮测量、启动氨氮清洗、启动氨氮校正。

3.2现场数采仪

根据现场不同品牌监测设备的规格、参数，对数采仪的通讯协议进行改造，使之满足设备参数、工作状态上传和反控的要求。不仅满足用户对现场监测设备进行远程控制与设置（如校时、立即检测、自动采样频率、标定、调整参数等）的要求，而且应能通过手机短信实现对监测设备的反控功能。且数采仪应具备以下要求。

（1）具有反控功能，升级后的数采仪能够适应不同监控中心下发的指令，从而对所连接的自动监测设备实现远程控制。

（2）必须具有远程维护功能，能够远程升级数采仪内部软件和设置参数。

（3）必须具有智能多通信协议自适应转换功能，使系统能够自动适应不同通信协议，不用修改程序就能够保证通信系统在线运行情况下，接入各种设备，以不变的程序应对千差万变的协议，真正做到智能化。

结束语：

综上所述，通过对污染源自动监控系统实行动态管控，实现了对污染源自动监控数据、参数等信息实时监管的目的，从而实现“点末端监控”向“全过程监控”的转变，最大程度地减少弄虚作假情况的发生，从而提高数据真实性，保证自动监控数据能够有效地反映企业实际生产、减排情况，为环保部门提供有力的技术支持，全过程监控必将成为自动监控管理工作的发展趋势。

参考文献：

[1]李颖，邹雪姝.现代通信原理（上册）：信息传输的基本原理[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]张明顺.环境管理[M].武汉：武汉理工大学出版社，2006.