專利名稱：污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通信技術(shù)，特別涉及一種污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
經(jīng)濟的飛速發(fā)展帶來了許多盲目的開發(fā)和建設(shè)，環(huán)境污染給社會的可持續(xù)發(fā)展及 人類自身的健康造成了極大危害；火電廠、化工企業(yè)等重點污染源對環(huán)境的影響尤為明顯， 加強對重點污染源的監(jiān)測將對環(huán)境保護和制定環(huán)境政策起到關(guān)鍵的作用。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是 環(huán)境決策和管理的基礎(chǔ)和依據(jù)，因此環(huán)境數(shù)據(jù)的獲取、存儲和分析是環(huán)境保護工作的一項 基礎(chǔ)內(nèi)容。自環(huán)境保護部門獨立存在以來，20多年來一直沿用傳統(tǒng)的實驗室分析方法，例 如，對污染源的污染數(shù)據(jù)采用手工取樣、實驗室分析、手工數(shù)據(jù)處理及編寫報告流程，大量 數(shù)據(jù)采用紙質(zhì)存儲方式。 但是，隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，上述傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn) 代環(huán)境監(jiān)測與管理的需求。依靠傳統(tǒng)的手工取樣、實驗室分析、手工數(shù)據(jù)處理及編寫報告流 程，難以獲取大量有效的實時污染源數(shù)據(jù)；而且存儲的大量紙質(zhì)的數(shù)據(jù)基本上難以及時得 到分析，不能及時轉(zhuǎn)化為對環(huán)境監(jiān)控有效的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)和污染源數(shù)據(jù)處理裝置，解決
環(huán)保領(lǐng)域中污染源數(shù)據(jù)得不到及時采集和分析，難以及時轉(zhuǎn)化為決策支持?jǐn)?shù)據(jù)的問題，實
現(xiàn)實時采集和實時處理污染源數(shù)據(jù)，為環(huán)境監(jiān)控提供及時有效的決策支持。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括 用于實時采集污染源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和用于對采集到的所述污染源數(shù)據(jù)
進行實時處理得出污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)
據(jù)分析處理子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)建立有通信連接。 本實用新型還提供了一種污染源數(shù)據(jù)處理裝置，包括 用于對所述污染源數(shù)據(jù)按照處理周期進行分析處理獲取污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的 業(yè)務(wù)邏輯模塊；以及， 用于將所述污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為頁面顯示數(shù)據(jù)的頁面模塊； 用于從所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中提取待處理的所述污染源數(shù)據(jù)并將污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)
據(jù)發(fā)送至所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫訪問模塊，所述數(shù)據(jù)庫訪問模塊分別與所述業(yè)務(wù)邏輯模
塊、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和頁面模塊連接。 本實用新型污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)和污染源數(shù)據(jù)處理裝置通過在現(xiàn)場設(shè)置實時數(shù) 據(jù)采集設(shè)備，并利用數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行實時的處理和顯示，實現(xiàn)了污染 源數(shù)據(jù)的實時采集和實時處理，可以方便高效地監(jiān)測污染源，為環(huán)境監(jiān)控提供了及時有效 的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)。

圖1為本實用新型實施例一提供的污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；[0015] 圖2為本實用新型實施例二提供的污染源數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。 圖1為本實用新型實施例一提供的污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，在本 實施例中，考慮到該污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)在具體實施中需要采集和處理的污染數(shù)據(jù)量可能 較為龐大，污染監(jiān)測點的覆蓋地域面積較廣和監(jiān)測點分散的特點，為適應(yīng)該污染源實時監(jiān) 控系統(tǒng)升級與維護的需要，同時也為了方便用戶能夠隨時隨地訪問，該污染源實時監(jiān)控系 統(tǒng)采取了瀏覽器/服務(wù)器(browser/server，以下簡稱B/S)體系結(jié)構(gòu)。 如圖1所示，本實施例的污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分 析處理子系統(tǒng)。其中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)可以為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(Supervisory Control And Data Acquisition,以下簡稱SCADA)系統(tǒng)，該SCADA系統(tǒng)由安裝在重點污染源企業(yè)的 廢水廢氣排放點監(jiān)測現(xiàn)場的多個數(shù)據(jù)采集設(shè)備11構(gòu)成，該數(shù)據(jù)采集設(shè)備11通?？梢圆捎?可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,簡稱PLC)或者專用數(shù)據(jù)采集儀器 實現(xiàn)。這些數(shù)據(jù)采集設(shè)備11用于實時采集監(jiān)測點的污染數(shù)據(jù)，并由自身的通訊模塊通過專 用的VPN網(wǎng)絡(luò)12與數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)建立通信連接；該VPN網(wǎng)絡(luò)12用于將數(shù)據(jù)采集設(shè)備 11采集的監(jiān)測點污染數(shù)據(jù)定時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)可以為 設(shè)置在環(huán)保監(jiān)控中心的綜合信息系統(tǒng)，其可以包括監(jiān)控中心服務(wù)器13、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14和處 理服務(wù)器15。監(jiān)控中心服務(wù)器13用于將數(shù)據(jù)采集設(shè)備11采集的污染源數(shù)據(jù)進行匯總，并 將匯總后的污染源數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14進行存儲；處理服務(wù)器15用于從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 14提取污染源數(shù)據(jù)進行分析處理后得到污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)，并將該污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù) 發(fā)送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14進行存儲。 下面具體闡述本實施例的污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程 SCADA系統(tǒng)通過在各個重點污染源企業(yè)的廢水廢氣排放現(xiàn)場監(jiān)測點安裝現(xiàn)場數(shù)據(jù) 采集設(shè)備11，例如PLC或者專用數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實時地采集大量的現(xiàn)場污染排放數(shù)據(jù)和設(shè) 備運行數(shù)據(jù)，例如，現(xiàn)場的排污數(shù)據(jù)、泄漏數(shù)據(jù)和重要設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)采集設(shè)備11還負責(zé)定時將采集到的現(xiàn)場污染排放數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)，由 自身的通訊模塊經(jīng)過VPN網(wǎng)絡(luò)12傳輸至對應(yīng)的各個環(huán)保部門的監(jiān)控中心服務(wù)器13。監(jiān)控 中心服務(wù)器13監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)傳輸端口，對接收到的原始現(xiàn)場數(shù)據(jù)解碼并匯總，將來自各個監(jiān)測 點的未處理數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)表的標(biāo)識字段中標(biāo)記為未處理；然后監(jiān)控中心服務(wù)器13將匯總以 后的數(shù)據(jù)傳遞到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14中，按照統(tǒng)一格式進行存儲。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14中保存了一 段時間內(nèi)所有未經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)，未處理的數(shù)據(jù)存放在待處理數(shù)據(jù)表中，等待處理服務(wù)器 15對其進行分析處理。此外，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14中還存儲了對應(yīng)各監(jiān)測點的各類靜態(tài)信息，例 如氣象信息，地理信息以及污染源排口即監(jiān)測點的直徑信息等；這些靜態(tài)信息可以是用戶 通過輸入設(shè)備例如計算機輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14中的。 處理服務(wù)器15包括業(yè)務(wù)邏輯模塊16、數(shù)據(jù)庫訪問模塊17和頁面模塊18。其中， 數(shù)據(jù)庫訪問模塊17定時訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14，從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14中提取業(yè)務(wù)邏輯模塊16分析 處理所需的數(shù)據(jù)，例如實時采集的污染數(shù)據(jù)，以及對應(yīng)監(jiān)測點的各類靜態(tài)數(shù)據(jù)；一般按照國 家環(huán)保監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)可以設(shè)置為每300S提取一次。然后，業(yè)務(wù)邏輯模塊16對各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進行處理，在數(shù)據(jù)處理中，由于在不同的地理條件和氣象條件下，污染物的擴散速度和擴散 方式都會有所區(qū)別，所以業(yè)務(wù)邏輯模塊16會根據(jù)各監(jiān)測點的環(huán)境條件，自動選擇對應(yīng)的處 理算法例如不同的大氣濃度擴散模型對污染數(shù)據(jù)進行分析處理，得出各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)。例如， 一方面，業(yè)務(wù)邏輯模塊16中的統(tǒng)計單元可以進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出監(jiān)測點的污染物排放量，平 均污染濃度，獲取小時、日、月、年或者是用戶按照其需求指定時長內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)；例如，根 據(jù)監(jiān)測點A —個月以來的S02排放數(shù)據(jù)和煙氣流速、排口直徑等數(shù)據(jù)計算得出這一個月的 S02排放總量為2. 4T，平均排放濃度為200mg/m3。另一方面，業(yè)務(wù)邏輯模塊16中的預(yù)測單 元還可以根據(jù)實時采集的監(jiān)測污染數(shù)據(jù)和監(jiān)測點的靜態(tài)數(shù)據(jù)，按照預(yù)測算法預(yù)測得出監(jiān)測 點排放的污染物擴散到其附近區(qū)域之后的濃度值以及對初始空氣質(zhì)量等級造成的影響；此 外，業(yè)務(wù)邏輯模塊16中的報警單元還可以根據(jù)實時采集的監(jiān)測點污染數(shù)據(jù)，在監(jiān)測數(shù)據(jù)超 過國家環(huán)保行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)值時進行報警，以便管理人員針對監(jiān)測點的污染作出應(yīng)對措施和政 策管理。數(shù)據(jù)庫訪問模塊17將業(yè)務(wù)邏輯模塊16處理完畢后得到的污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)存 放到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14中，成為決策支持?jǐn)?shù)據(jù)。頁面模塊18可以將業(yè)務(wù)邏輯模塊16得到的污 染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)處理成可以顯示的頁面顯示數(shù)據(jù)，例如圖表形式，以方便用戶訪問時提 供給用戶。 當(dāng)用戶通過瀏覽器19訪問處理服務(wù)器15時，頁面模塊18根據(jù)用戶的訪問請求， 通知數(shù)據(jù)庫訪問模塊17將從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫14中提取用戶要獲取的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)庫訪問模 塊17提取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以顯示的方式，在瀏覽器19上以可視化方式進行發(fā)布，用戶可以 通過直觀圖像界面進行查看，輔助以報表等形式的展示方式。例如，用戶可以通過瀏覽器19 查看監(jiān)測點現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控畫面，該實時監(jiān)控畫面顯示的內(nèi)容包括監(jiān)測點現(xiàn)場的數(shù)據(jù) 采集設(shè)備最新上傳的污染數(shù)據(jù)，相關(guān)的設(shè)備運行參數(shù)等，還可以查看對監(jiān)測點現(xiàn)場數(shù)據(jù)的 統(tǒng)計結(jié)果畫面、監(jiān)測點的環(huán)境污染對環(huán)境影響的預(yù)測結(jié)果畫面等，而且當(dāng)監(jiān)測點的污染程 度達到設(shè)定值時，用戶還可以看到報警畫面。該數(shù)據(jù)可以及時反映污染源對環(huán)境質(zhì)量的影 響情況，從而可以針對污染程度盡早制定對策。此外，對于已建立連接的用戶，還可以通過 ajax技術(shù)對頁面進行實時刷新，確保查看數(shù)據(jù)的有效性。 本實施例通過在現(xiàn)場設(shè)置實時數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并利用數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)對采集的 數(shù)據(jù)進行實時的處理和顯示，可以避免數(shù)據(jù)采集不及時，采集了得不到分析利用而處于閑 置狀態(tài)的問題，實現(xiàn)了污染源數(shù)據(jù)的實時采集和實時處理，可以方便高效地監(jiān)測污染源，為 環(huán)境監(jiān)控提供了及時有效的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)。 圖2為本實用新型實施例二提供的污染源數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所 示，本實施例的污染源數(shù)據(jù)處理裝置可以包括業(yè)務(wù)邏輯模塊21、數(shù)據(jù)庫訪問模塊22和頁面 模塊23。 具體實施中，業(yè)務(wù)邏輯模塊21用于對污染源監(jiān)測點采集的污染源數(shù)據(jù)進行實時 分析處理獲取污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)，例如，可以按照數(shù)據(jù)處理周期對采集數(shù)據(jù)進行定時處 理； 數(shù)據(jù)庫訪問模塊22用于從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中提取待處理的污染源數(shù)據(jù)提供給業(yè)務(wù)邏 輯模塊21進行處理，并將業(yè)務(wù)邏輯模塊21處理后得到的污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫進行存儲； 頁面模塊23用于將污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以顯示的頁面顯示數(shù)據(jù)。[0029] 進一步的，本實施例中的業(yè)務(wù)邏輯模塊21可以包括報警單元211、統(tǒng)計單元212
和預(yù)測單元213。其中，報警單元211用于在監(jiān)測點的污染源數(shù)據(jù)達到報警閾值例如超過國
家環(huán)保行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)值時進行報警；統(tǒng)計單元212用于將采集的污染源數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析得
出標(biāo)識監(jiān)測點污染程度的統(tǒng)計結(jié)果信息；預(yù)測單元213用于根據(jù)污染源數(shù)據(jù)和監(jiān)測點的靜
態(tài)數(shù)據(jù)例如氣象信息等得出污染對環(huán)境的影響的預(yù)測結(jié)果，例如預(yù)測得出監(jiān)測點排放的污
染物擴散到其附近區(qū)域之后的濃度值以及對初始空氣質(zhì)量等級造成的影響。 本實施例中的污染源數(shù)據(jù)處理裝置可以為實施例一中的處理服務(wù)器。本實施例通
過對采集的數(shù)據(jù)進行實時的處理和顯示，可以避免數(shù)據(jù)采集了得不到分析利用而處于閑置
狀態(tài)的問題，實現(xiàn)了污染源數(shù)據(jù)的實時處理，可以方便高效地監(jiān)測污染源，為環(huán)境監(jiān)控提供
了及時有效的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)。 最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其進行限 制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解其依然可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替 換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求一種污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括用于實時采集污染源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和用于對采集到的所述污染源數(shù)據(jù)進行實時處理得出污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)建立有通信連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制SCADA系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通信網(wǎng)絡(luò)為虛擬專 用網(wǎng)絡(luò)VPN。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)包括用于將所述污染源數(shù)據(jù)進行匯總處理的監(jiān)控中心服務(wù)器，所述監(jiān)控中心服務(wù)器通過所述通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)連接；用于對所述污染源數(shù)據(jù)進行分析處理獲取污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的處理服務(wù)器； 用于從所述監(jiān)控中心服務(wù)器接收并存儲所述匯總處理后的污染源數(shù)據(jù)，以及，存儲所述處理服務(wù)器獲取的污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分別與所述監(jiān)控中心服務(wù)器和處理服務(wù)器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種污染源實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于實時采集污染源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和用于對采集到的所述污染源數(shù)據(jù)進行實時處理得出污染源監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析處理子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)建立有通信連接。本實施例可以實時分析數(shù)據(jù)，實時將處理結(jié)果進行展示，從而避免數(shù)據(jù)采集不及時，采集了得不到分析利用而處于閑置狀態(tài)的問題；實現(xiàn)了及時反映污染源對環(huán)境質(zhì)量的影響情況，從而盡早的將處理出現(xiàn)的污染物排放異常等問題，合理制定對策。
文檔編號G05B19/418GK201503545SQ20092010960
公開日2010年6月9日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者于麗娜, 張國強, 楊穎 , 邵偉, 高萬林 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)