1、 第 1 页 共 49 页广 东 温 氏 瑞 昌 食 品 有 限 公 司水 质 在 线 监 测 系 统技 术 方 案宇星科技发展（深圳）有限公司二一三年五月第 2 页 共 49 页目录1、水质在线自动监测系统产品介绍 .31.1、设备选型原则 .31.1.1、化学需氧量（CODcr）水质在线自动分析仪 .41、设备选型 .42、产品介绍 .41.1.2、氨氮分析仪 YX-NH3-N- 91、设备选型 .92、产品介绍 .91.1.3、数据采集器 .121、设备选型 .122、产品介绍 .121.2、采样取水系统（含预处理系统） .151.2.1、采水及预处理系统设计原则 .151.2.2、采水
2、系统 .151.1.3、配水系统 .161.3、数据采集和处理系统 .171.2.1、设计原则 .171.3.2、系统集成拓扑结构图 .191.3.3、数据采集和处理系统概述 .191.3.4、数据采集和处理系统特点 .241.3.5、现场数据采集工业级计算机配置 .241.3.6、主要模块介绍及软件操作 .251.4、监测站房建设方案（业主负责） .381.3.1、建设原则 .381.4.2、子站简易站房设计方案 .381.4.3、电气设计 .392、设备安装调试方案 .402.1、现场条件勘察及准备 .402.1.1、现场条件勘察表 .402.1.2、现场工程 .412.1.3、前期工程技
3、术要求 .412.2、仪器设备安装调试方案 .423、视频监控管理 .453.1、视频监控配置 .453.1.1、视频监控对象配置 .453.1.2、视频监控前端配置 .453.2、录像存储管理 .453.3、视频转发服务 .463.4、视频实时监测与巡察 .473.5、视频联网管理 .47第 3 页 共 49 页1、水质在线自动监测系统产品介绍1.1、设备选型原则自动监测仪器的测量原理符合中国国家标准分析方法、中国环保行业分析方法或等同的或相近的其他国家的标准分析方法。水质在线分析仪系统符合国家标准和环保局的认定，能实现环保标准要求的自动在线标定，精度符合国家环保总局的制定标准，要求选取在国
4、家颁布的环境检测仪器论证检测合格目录内的产品，选型的原则为： 设备选型时尽量采用成熟、实用、先进的技术、满足当前环境监测系统的需求，系统运行稳定可靠。 使用维护方便，运行费用节省，并且能够保证备品备件供应。 应以较高的性能价格比构建环境监测系统，使资金产出投入比达到最大值。 合理搭配仪器选型，能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，经济高效； 应具有很高的系统性，并且容易进行扩展和连接。具备标准通信接口，可通过通信线路与中心计算机相连接进行联网工作。本次分析仪器配套方案是以仪器实用性、稳定性、准确性、性价比等多方面为依据而选型，使分析仪器的选型真正适用于水质状况，真正为用户提供可行的选型
5、方案，同时自动清洗系统长期操作稳定，维护量少，降低现场维护人员的日常工作量。第 4 页 共 49 页1.1.1、化学需氧量（CODcr）水质在线自动分析仪1、设备选型品牌：宇星科技型号：YX-CODcr- 2、产品介绍（1）概述化学需氧量是衡量水体污染程度最有代表性的参数之一，普通在线自动监测仪器测量周期长，结构复杂，故障率高。YX-CODcr-系统结构简单、测量范围宽、测量速度快、运行成本极低、无二次污染、组网灵活。运用远程数据传输技术，可通过电话网络、GSM 手机短信息网、GPRS 或 CDMA 网络实现监控中心对监测点的远程遥控、遥测以及监测点对监控中心的逆向报警。能够对自来水、江河湖泊
6、水、工业污水以及水处理前高浓度废水等进行直接测量。可广泛应用于水环境自动监测站、污水处理厂、自来水厂、排污监控点、地区水界点、水质分析室以及各级环境监管机构对水环境的监测。独特的设计，使本产品较之同类产品具有更低故障率、更低维护量、更低的试剂消耗量以及更高的性价比。1选择阀组件：选择试剂采样时序；2计量组件：通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，每剂量仅为 1.5 毫升，大大减少了试剂使用量。3进样组件：蠕动泵负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀；4密封消解组件：高温高压消解体系，加快反应进程，克服
7、了敞口系统腐蚀性气体挥发对设备的腐蚀；5试剂管：采用进口改型聚四氟乙烯透明软管，管径大于 1.5mm，减少了水样颗粒堵塞几率。（2）测量原理水样在高温（175）条件下，加入重铬酸钾和硫酸混合液，在消解池中反应，使水样中有机还原物被氧化，反应中 Cr6+被还原成 Cr3+，引起混合液颜色的变化，通过光电比色计检测混合样颜色的变化计算重铬酸钾消耗量，最终换算成氧化还原反应所需氧的含量，即为被测水样的化学需氧量。（3）仪表组成第 5 页 共 49 页COD 自动分析仪由采样单元、计量单元、反应器单元、检测单元、试剂贮存单元（根据需要）以及显示记录、数据处理、信号传输等单元构成，另外可根据需要配置试样
8、自动稀释、自动清洗等附属装置。仪器配置有自动校正系统进行自动校准。仪器应采用活塞泵取样技术，不与试剂和样品直接接触，维护量低，泵的使用寿命延长，有很强的可靠性。计量单元：由试样、试剂导入管，试样、试剂计量器组成，由不被试样、试剂侵蚀的塑料、玻璃、橡胶等材质构成，计量器能准确计量。反应器单元：由反应槽、加热器和搅拌器等构成，具有耐热性和耐试剂侵蚀性。检测单元：由终点指示器及信号转换器构成，应由不受重铬酸钾溶液侵蚀的材质构成，终点指示器具有良好再现反应终点的性能。试剂贮存单元：材质不受各贮存试剂侵蚀，贮存试样、试剂保证运行一个月以上。显示记录单元：具有将测定值按比例转换成直流电压或电流输出的功能，
9、或具有将测定值显示或记录下来的功能。（4）工艺流程图取样态工艺流程图如图所示：测量过程：1.用新的水样冲洗测量水样、试剂体积的容器和消解试管。第 6 页 共 49 页2.开启蠕动泵进样。水样并不直接与蠕动泵管接触，在泵管和水样间有一个空气缓冲区。进样的体积由一可视测量系统控制。3. 开启蠕动泵投加试剂（硫酸汞、重铬酸钾、硫酸包括催化剂） ，试剂的体积也由可视测量系统控制。4.通过鼓泡混合水样和试剂。5.拧紧消解试管盖后，由加热金属丝将溶液加热至 175，消解时间由测量系统自动控制。6.溶液冷却后，由蠕动泵排出溶液。7.在用户自定义的测量周期中，分析仪会利用内置的校准标液和清洗溶液自动进行校准和
10、清洗。（5）主要功能 当浓度有超出测量范围时，有样品自动切换或稀释的功能。 校准：具有手动、自动、远程三种方法设定即时或周期进行零点和量程校正； COD 浓度检测有可自动识别分档位测定的功能。 自动清洗：每次测量结束后，自动清洗前处理装置、仪器管路、阀门等部件；当系统意外断电且再度上电时，系统能自动排出断电前正在测定的试样和试剂、自动清洗各通道、自动复位到重新开始测定的状态。若系统在断电前处于加热消解状态，再次通电后系统能自动冷却之后自动复位到重新开始测定状态。 分光光度法在样品处理后有过滤系统，保浑浊度不对比色造成影响。 外部控制：自动控制外部采水泵启动、停止；并能扩展控制其它具有外部控制功
11、能的分析仪器启动测试功能； 保护功能：断电、断水保护和自动恢复功能；温度和压力过载保护功能；再度上电后历史数据不丢失，并能自动清除流路留存的试剂或样品，不影响下次测量等。 报警功能：仪器具备自我监测泄露系统及安全面板设计，具有系统故障（如试样或试剂发生漏液，试样或试剂不能导入反应器时） 、断电、无标样、无水样、温度异常、压力异常、不上升、数值超标异常等情况下的现场声、光自动报警，并可输出到远程控制网；第 7 页 共 49 页 数据储存功能：可将测试日期、时间、测量值显示并储存 1 年数据，根据用户需求储存数据量可选 3000、5000、10000 条或者更大，且新测试数据能够自动覆盖原始数据，
12、有标准通信接口，可接入计算机网络； 远程控制功能，能与工业控制计算机和数据采集仪双向通讯，通过工业控制计算机下达反控指令，可实现：即时测量、即时标定；设置测量周期、测量起始时间；设置标定周期、标定起始时间；调取前测量值；调取状态标示；调取时钟时间、时间同步；其他参数设定等。通讯协议可根据用户要求定制； 支持数据标示：可向远程中心计算机输出的如正常待机、仪器故障（报警功能） 、断电、正在校准（或正在标定） 、正在检修（或手动状态） 、正在测量等状态数据和无试剂、堵管等故障信息； 内置保护电路和结构设计，防雷击、电磁干扰等能力性能优越； 自动留存超标样品，便于现场取证（选配功能） ； 操作界面三级
13、密码保护，管理功能强大确保一起测量不受意外干扰； 通讯协议：满足环保局的通讯协议。 数据的获取：至少每小时获得一个监测数值，每天保证有 24 个测试数据； 能与环保局联网，保证监测数据准确传送。（6）技术指标测量项目 CODcr测量范围： 0100/500/1000/5000mg/L（可扩充） ；量程可调消解时间 3，5，10，20，30，60，80，100，120min 可选测量间隔 连续，或按设定时间间隔，指令触发校正间隔 按选定时间间隔自动进行全量程校正清洗间隔 按选定时间间隔自动进行清洗功能, 维护量低更换试剂周期 1月/1 次自我检测仪表应能自我检测自我诊断泄漏/管路堵塞/ 试剂用完
14、等故障状态并报警输出模拟输出 0/420mA，5M数据存储 2000组数据（约一年的数据量）第 8 页 共 49 页通讯接口 内置 RS485/ RS232 通讯接口通讯协议 Modbus/Anybus，其技术规格、编码、代码约定必须对用户开放，可实现双向通讯和远程控制重复性误差 3%零点漂移（24h）： 1mg/L量程漂移（24h）： 3%邻苯二甲酸氢钾试验 5%准确度 8%电源 220VAC20%，50Hz 工作环境温度 -545， 防护等级 IP54 及以上平均无故障连续运行时间（MTBF）1440h/次实际水样比对 优于 HJ/T 377-2007 及 HJ/T 353-2007 要求
15、分辨率 0.1 mg/L最低检出限 1.0mg/L相关系数： 0.9996电压稳定性： 5%最小测量周期： 20min相对湿度： 90%仪器尺寸： （6204501400）mm重量： 100kg注：当稀释试样时，根据稀释倍数设定合理量程，可以扩大测量测量范围。第 9 页 共 49 页1.1.2、氨氮分析仪 YX-NH3-N-1、设备选型品牌：宇星科技型号：YX-NH3-N-2、产品介绍（1）概述YX-NH3-N- 氨氮水质在线自动监测仪具有独特的专利设计，待测样品无需任何预处理，将水样提升管直接插到系统水样内即可测得氨氮的浓度。高精度的比色测量方法，为系统提供了准确、可靠的检测结果。适用于工业
16、污染源、污水处理厂和地表水测量。（2）分析原理采用分光光度法，在定量的水样中加入水杨酸、次氯酸化合物发生化学反应生成蓝色化合物。通过光电比色计检测生成的有色化学物对光强吸收度，换算出样品中氨氮的浓度。（3）功能特性 高灵敏度的光电比色计，可测量低浓度氨氮值； 手动和自动校准两种模式，可远程设定校准； 每次测量自动清洗前处理装置、仪器管路、阀门等部件； 具备断电保护、来电自动恢复功能、数据自动存储、掉电不会丢失； 具备缺试剂报警、缺样品报警、仪器漏液报警、试剂样品无法导入反应系统等异常报警功能； 具备断水自动保护功能，来水自动恢复； 设置有标准通讯口，方便接入计算机网络； 支持远程传输功能，支持
17、远程读取警报、状态及测量结果等； 远程控制功能，能与工业控制计算机或数据采集仪双向通讯，通过工业控制计算机下达反控指令，可实现即时测量、即时标定、即时清洗； 支持远程设定测量周期、测量起始时间、标定周期、标定起始时间、调取历史测量值、调取状态标识、调取时钟时间、时间同步、其它参数设定等； 具备故障自动诊断功能，断电恢复自动排空反应槽内废液，支持远程故障复位； 内置保护电路和结构设计，具备防雷击、防电磁干扰等性能； 无易损件，故障率低，运行费用低；第 10 页 共 49 页 超大数据存储功能，可存储超过10000组的历史记录； 多重密码保护，防止误操作及参数误修改，不同用户密码权限不同。（4）技
18、术参数测量原理： 比色法（分光光度法） 实际水样比对实验：10%测量范围：（02/20/200）mg/L， 量程可调 输出信号：（420）mA，RS232/485重现性：5% 相对电压波动的稳定性：10%零点漂移：2% 绝缘阻抗：20M量程漂移：2% 抗干扰能力： 防雷击MTBF：1440h /次 测量间隔：（209999）mi n 可任意设定相对湿度： 90RH， 无凝结 电源： AC（22020）V；（505）Hz第 11 页 共 49 页第 12 页 共 49 页1.1.3、数据采集器1、设备选型品牌：宇星科技型号：JLWZ-YX300-2、产品介绍JLWZ-YX300-数据采集传输设备
19、是宇星科技专门针对环境监测仪器设备特性和环保监控管理需求而开发的仪器，技术成熟、运行稳定，可适应国内和国外的不同品牌和设备的需求，已成功应用于国内多个城市近 30 多种国内外不同品牌的在线监测仪器，同时可适应国内多个厂家的环境监控管理系统。目前该设备有 800 多套的销售业绩，分布在国内 20 多个省近 50 个城市，其中 2007 年中标乌鲁木齐市环保局一期项目并成功运行至现在。我司联网经验丰富，目前已在不同的省市通过多种灵活的方式完成一点多传的联网要求。如数据采集器本身进行一点多传；采用门户网站进行一点多传；采用在电信、网通、移动或者是联通托管服务器的方式进行一点多传；采用在下级部门设立转
20、发服务器的实行实现数据上传。根据现场实际情况一般采用多种联网方式相结合，实现在线监测设备数据、现场视频、污染处理设施运行记录稳定上传。目前我公司的数据采集传输仪获得的证书：采用国标标志、自主创新产品、计量检测、软件著作权、等级证书等。（1）概述JLWZ-YX300-数据采集传输仪采用液晶屏幕显示，是以嵌入式技术为基础，基于 32位高速 ARM 微控器和嵌入式实时（Linux）操作系统，具有现场采集、数据处理和存储、远程传送、设备反控、软件在线升级、可控多种外围设备等功能。 它由微处理器主控模块、电源子模块、模拟量采集输入子模块、数据量输入输出子模块、远程通讯子模块和人机界面子模块构成。提供模拟
21、量输入检测口、继电器触点和 TTL 电平输出接口、开关量输入接口、RS232/485 串行接口、Modem 通信接口、以太网接口。采集传输仪根据程序设置的采集周期采集各通道数据、存储，通过 GPRS 上传给监控中心站。采集传输仪本身有汉字 LCD 菜单，可以通过本地设置采集传输仪各项参数，也可以通过远程设置采集传输仪参数。从而实现环境污染连续在线监测，实时掌握排污情况，确保及时发现问题，及时处理。JLWZ-YX300-数据采集传输仪严格按照国家环保总局下发的“污染源在线自动监控第 13 页 共 49 页（监测）系统数据传输标准” （HJ/T212-2005） 、和等。本产品采用 ARM 架构，
22、高性能 CPU，具备液晶显示屏，简洁人机操作界面，可以实时显示各种现场数据，趋势曲线。采用全封闭，防腐蚀设置，具有自检和故障自动恢复功能，具有防水，防尘，防震，温宽（-20.C - 60.C）等功能，可使用于各种恶劣环境。（2）基本功能1、JLWZ-YX300 数据采集器主要由 8 个子模块组成： 模拟量采集子模块 数字量采集子模块，具有模拟信号和数字信号输入、输出功能 开关量检测子模块 反控子模块，能接受远程指令，实现远程反控 微处理器子模块 远程通讯子模块：具备多点发送功能，数采仪能同时向两个或两个以上监控中心平台的发送数据。 人机界面子模块2、16 路开关量输出通道：8 路 TTL 电平
23、输出，8 路继电器常开触点输出（DC30v 1A DC60V 0.3A AC125V 0.5A） ；3、16 路模拟通道：检测范围 4-20MA/0-20MA/0-5V/1-5V，测量精度14、6 路数字量：RS232/485 串口可选，可分别设置通讯参数和通讯协议，与多个中心站通信和现场监测仪器通信；5、16 路开关量输入通道：8 路触点输入，8 路电压输入（12-24V） ；6、带 6 个智能按键；7、10/100M 有线网络接口，提供宽带支持；8、可以通过本地或远程设置采集器的模拟量数据采集周期；9、保护方式：本地设置参数密码保护，提供安全可靠的保护方式；10、接收中心站定时或实时查询数
24、据；11、设备地址编码（1-14 位） ，每个中心站多可监控上千台 JLWZ-YX300 数据采集器；12、内置蜂鸣报警器，具有声光告警；13、中心站可远程设置数据采集器全部功能参数；第 14 页 共 49 页14、系统具有智能诊断功能：数采仪在通讯断路的状态下可自动控制等比例采样器留样器或其他仪器仪表。15、保存历史数据：存储容量能够满足实际应用的需要，可存储半年或以上的监测数据；16、查看实时参数和状态；17、远程校准系统时钟；18、系统日志功能可记录系统多种事件。（3）技术参数1、环境：为了使整个系统运行可靠、稳定，满足以下条件： 工作环境：温度：-15C45C，能够适应深圳环境、气候的
25、特点。 湿度：95%（不结露） 220V0.5A 交流电源； 具有 GPRS 功能的手机卡； 测试室干净无污染。 测量精度0.2%2、I/O 接口能够足现场在线监测设备的数据接入要求；3、通讯间隔、采样间隔可设定；4、电源电压：AC 220V10% 5、功 耗：10 W 6、通讯方式：具备无线通讯（CDMA/GPRS） 、有线通讯功能(ADSL/LAN)，具备永久在线连接功能，传输模块为内置式。通讯协议：报文形式7、产品与现有的监测系统兼容，性能稳定。第 15 页 共 49 页1.2、采样取水系统（含预处理系统）1.2.1、采水及预处理系统设计原则 采样取水系统应保证采集有代表性的水样，并保证
26、将水样无变质地输送至监测站房供水质自动分析仪取样分析或采样器采样保存。 采样取水系统应尽量设在废水排放堰槽取水口头部的流路中央，采水的前端设在下流的方向，减少采水部前端的堵塞。测量合流排水时，在合流后充分混合的场所采水。采样取水系统宜设置成可随水面的涨落而上下移动的形式。应同时设置人工采样口，以便进行比对试验。 采样取水系统的构造应有必要的防护设施。 采样取水管材料应对所监测项目没有干扰，并且耐腐蚀。取水管应能保证水质自动分析仪所需的流量。采样管路应采用优质的硬质 PVC 或 PPR 管材，严禁使用软管做采样管。 采样泵应根据采样流量、采样取水系统的水头损失及水位差合理选择。取水采样泵应对水质
27、参数没有影响，并且使用寿命长、易维护。采样取水系统的安装应便于采样泵的安置及维护。 采样取水系统宜设有过滤设施，防止杂物和粗颗粒悬浮物损坏采样泵。 在保证监测仪器与采水口及管线的水温尽量一致的前提下，为了便于维护采样取水系统，所有水路管线应采取明线铺设。若采水口距离监测仪器较远，在水路管线暴露在露天应尽量保持与监测仪器水温一致的情况下，可对暴露的水路管线进行埋设，管线埋设的深度为：地下 0.5 米。 为防止泥沙沉积及藻类繁衍，保证采样取水系统连续运行，应采用双泵双管路设计，实现自动反冲、定时清洗功能。若设置双泵双管路有困难，采样管路的清洗也必须具有定时自动清洗功能。采样取水系统不仅具有对水路管
28、线自动清洗的功能，还应具有手动控制清洗的功能。1.2.2、采水系统 采样方式：为保证所采水样的代表性，采样系统应设在废水流路中央的水流稳定断面，采水部的前端设在下流的方向，逆水流采样（以减少采水部前端的堵塞） ； 采样点选择：合流排水时，在合流后充分混合的场所采水；一般要设置在测流堰跌水处或巴歇尔槽出水，且在水面至水面下 5cm30cm 处；在测流堰跌水处，或使排水形成水跃，采集混匀的水样。受悬浮物影响较大的监测项目，自动采样时应在排污渠第 16 页 共 49 页（道、沟）水面下 5cm，距渠（道、沟）边和水路中心点的 1/2 处采样。采样点应有人工采样口或分析房内设置人工采样阀，以便做对比试
29、验，保证比对数据的正确性。 采样系统的构造：必须保障在温度变化较大的情况下能工作或不至被损坏，有必要的防冻、防热和防腐设施 采样管路： 采样系统的管路设计有远程自动气+水反清洗。防止泥沙沉积及藻类生成； 采样泵应便于安置及维护 采样泵对水质参数影响小，使用寿命长； 采用双泵双管路设计，可实现自动气+水反冲洗功能； 采样管路应采用优质的硬质 PVC 或 PPR 管材，抗腐蚀，对水质没有影响； 采样系统及仪表设有快速回路(溢流回落)装置。1.1.3、配水系统在线水质监测的关键是如何对所采水样进行预处理，既要保证所测水样能够代表实际被测水体的成分，又要能够满足在线分析仪器的要求。为此，我司针对所选在
30、线分析仪器，专门设计了配水管路及预处理方案，能有效保证系统的稳定及测量结果的准确度，降低系统测量误差。 为保证仪器设备正常运行，防止水样中较大杂物对仪器引起堵塞或损坏，对进入部分监测仪器的水样需要进行预处理，使其从专门的过滤装置中汲取水样。预处理可保证分析系统的连续长时间可靠运行； 流量和流速控制：为保证不同分析仪器或传感器对监测水样流速的需求，预处理单元具有分流配水和控制监测水样流速的功能； 预留：为保证系统监测项目的扩充需要，预留出预处理单元与分析设备水路连接的接口。第 17 页 共 49 页1.3、数据采集和处理系统1.2.1、设计原则先进性与实用性系统的先进性是系统建设的内在要求。符合
31、并满足河源市环保局管理业务工作的需要，真正实现对环保信息的高效管理，是系统建设的根本目标，也是系统设计的基本出发点。系统的主要服务对象是各科室的工作人员及局领导，因而操作过程的简单化、管理过程的可视化、业务办理的人性化是系统设计的一个原则。实用性要求做到：具有友好的用户界面，操作简便快捷贴近用户的业务习惯，便于学习、理解和使用，便于系统管理、数据更新和系统升级。网络化与安全性本系统要从硬件、软件、数据库，到应用模块的开发均要求实现网络化。所实现的系统必须能够在多用户、并发操作的网络环境下运行，并符合图文处理一体化、业务数据管理一体化、用户界面操作的一体化等要求。同时，要十分关注网络化和互联网环
32、境的系统安全性问题。要从操作系统、应用系统、网络系统等方面全面考虑。包括系统的在线故障恢复、数据的保密及完整、外部非法侵入的防范、内部人员越级操作的防止、故障快速查找及排除的能力等等，防止数据库的非法使用、随意扩散和遭受破坏，这一切都要通过一整套完备的安全性策略体系来保证和实现，如物理数据备份。建立“磁盘镜象”等数据安全保障措施，实行“运行日志制度”等。稳定性与灵活性系统设计要保证系统正常工作的能力和在错误干扰下重新恢复和启动的能力，不至于因某个动作或某个突发事件导致数据丢失和系统瘫痪。同时系统采用组件化的开发模式，保证各功能模块设计时的低耦合度，使系统各个功能模块既相互独立，又可以灵活配置，
33、可以根据用户的不同业务权限灵活设置操作界面，还可以在业务发展而新增需求时，只需多挂接一个模块即可，满足系统需求灵活调整和业务系统灵活扩充的需要，适应业务管理内容变化造成的系统需求的变化，建设成为“柔性系统” 。标准化与开放性为确保系统建设的顺利进行、系统建成后的自身运行以及与其它系统的连接，必须在系统的设计和建设过程中强调标准化、规范化和一体化，主要是数据编码、数据格式的规范化和一致性，软件过程和文档的规范化等。同时系统要具有开放性，具有与后期第 18 页 共 49 页项目或其他业务系统平滑接口的能力，支持通用数据格式转换，支持数据共享和跨系统的协同办公。前瞻性与经济性信息技术发展非常快，硬件
34、更新换代迅速，性能价格比不断跃升，系统软件版本升级也非常快，平均一年时间就有新的版本推出。在系统建立必须充分考虑技术的发展趋势，在硬件配置和系统设计中还充分考虑系统的发展和升级，确保系统能适应现代信息技术高速发展。同时，系统建设要求在实用的基础上做到最经济，以较小的投入获得最大的效益，在硬件和软件配置、系统开发和数据库建立上都要综合考虑技术前瞻性和投入经济效益。创新性与继承性在系统设计与建设的过程中，需要在考虑系统创新性的前提下，充分考虑对已有系统、数据以及软硬件资源的有效继承，以确保充分利用用户已有资源，保护用户已有投资，减少系统建设的投资。开放性与扩展性采用开放式的体系结构，以保证系统的高
35、度可扩展性；易与第三方系统集成。同时，为满足未来空间信息服务需求的变化，空间信息服务系统的建设是一个长期的过程，本系统的建设也将分期进行，每一阶段的建设实现有限目标，但必须具备开放的体系结构和良好的扩展能力使各阶段的建设能够前后关联，有效衔接，避免系统建设过程中出现大的结构变动甚至重建，以保护前期投入。系统的建设还要顾及到政府职能的转变，便于进行二次开发，添加需要的功能，同时系统要考虑软硬件发展的情况，便于系统升级，使系统处于应用系统技术领先地位。行业研究系统建设时必须首先在对环境管理进行行业研究的基础上，按照统一的规范和国家相关标准进行规划和设计，严格遵循有关信息标准及建设规范，建立统一的数
36、据库标准和应用系统设计标准，建立子系统的验收标准，避免不同阶段、不同项目组建设中的重复建设和衔接不畅，使系统形成一个有机整体。为今后的花都区环保局管理信息化建设奠定坚实的基础。第 19 页 共 49 页1.3.2、系统集成拓扑结构图C O D流量计P H 计集成系统P L C现场人机界面采集器环保局联网企业内部联网A D S LC D M AG P R SP S T V以太网. . .数字接口模拟接入信 号 方 式. . .1.3.3、数据采集和处理系统概述数据采集和传输系统是本次联网主要的组成部分之一，包含数据采集系统、数据传输系统两大部分。能实现对所有现场设备（包括：COD 分析仪采集的
37、CODcr 数据、在线PH 计、氨氮分析仪采集的氨氮数据、在线水中油分析仪采集的油份数据的数据采集，可实现双向数据传送（反控）功能。现场主要由装有水质管理控制系统软件的现场工控机和 PLC 控制器组成，工控机负责通过程序对子站的状况进行判断以发出相应的指令给 PLC或仪器，而 PLC 则将工控机的指令直接下达给控制部件（包含执行期和传感器） ，进行相应的动作，从而实现取水、前处理、测试、清洗等功能。1、数据采集系统功能： 系统采用的通讯协议为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/T 352-2007
38、)。上传的数据符合以上协议标准，保证了和省级监测站之间的数据通讯协议一致，相同的数据协议进一步实现与省级中心端数据管理系统的统一。第 20 页 共 49 页 具有自动采集功能，本次选用的水质管理控制系统软件可以自动地将从污水排放口监测设备上采集到的各种监测数据通过光纤、PSTN 或 GPRS 等通讯方式实时上传到企业监控中心和环境主管部门调用。无需人工干预，全自动操作。 具有同时采集信号模拟量和数字量功能，通过现场安装的 GE Micro PLC 可采集最大16 路数字量，并且在无法采集数字量时，通过 PLC 自带的模拟端口可采集模拟量信号。满量程时模拟量采集值与测量值误差1%。 具备有自动巡
39、检功能，可根据系统设定的采集时间自动进行远程巡检，查询设备运行状态。 系统具有自动分类报警功能，可以根据采集的不同信号特征（PH 值、CODcr、氨氮、油份等）在系统软件上设置报警上下限。根据采集的不同信号数据范围来确定是否触发报警。不同类型的数据信号报警采用不同颜色来进行有效区别。 系统可根据设定状态参数或故障报警信号等信息自动对分析结果的有效性进行判断，并能够根据状态参数等对测量数据进行人工有效性识别，无效数据可根据种类标注不同的状态标识符。 水质管理控制系统软件可在界面上将系统流程实时、准确地显示出来。包括现场执行器的动作和传感器的反馈数值，同时本次水质自动监测站内的操作都可在工控界面上
40、显示。第 21 页 共 49 页 系统在设计时即采用开放式体系结构，使得系统便于扩充，选用的 GE Micro PLC 具有扩展接口，为以后增加设备预留了扩充接口，同时网络具有升级能力。 自动控制系统具有在现场及远程进行人工参与控制功能，具有手动和自动控制功能，可在自动处理失效的情况下切换到手动方式进行操作。控制系统具有运行稳定可靠的特点 系统具有动态异地数据备份、恢复功能。系统可将现场的数据通过网络定期地上传到企业监控中心和环境主管部门，实现动态异地数据备份功能。在现场数据遭到破坏的情况下，通过远程调用备份在企业监控中心和环境主管部门上的最新备份数据实现数据恢复功能。 本次项目采用的水质管理
41、控制系统软件具有在定时和固定时段采集历史数据进行报表统计和数据曲线分析功能。系统数据导入、导出方便（支持 CSV,XLS 等多种格式的数据导入、导出） ，同时具有数据备份、恢复功能（可实现数据远程异地存储备份及恢第 22 页 共 49 页复功能） 。水质管理控制系统软件可根据有效数据自动生成日报、周报、月报、季报、年报等各种报表、图表，并能动态定制各种报表。 系统具有判断水质类别、首要污染物和各指标的超标情况功能。根据用户要求进行数据处理，进行不同时段的数据对比功能。采样系统可以根据监测的水质参数数值来进行水质类别判断功能，对首要污染物及其它各项指标的超标情况进行数据处理。同时可以对不同时段采
42、集的数据进行对比。 系统通过通用的通讯接口采集实时数据并存储，数据传输之间采用开放的通讯协议和标准数据传输方式（在本次污水排放口监测项目中采用的通讯协议为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/T 352-2007)） ，控制中心具有对各数据进行权限设置的功能。不同级别的用户具有不同的数据权限访问功能。 本次项目采用的水质管理控制系统软件具有数据查询功能，可按需要进行单、多站之间，及其它多种方式的数据查询。2、数据传输系统功能： 本次项目采用的水质管理控制系统软件可实现监控中心系统对各在线监控系统主动
43、调数功能。 数据传输之间采用开放的通讯协议和标准数据传输方式，控制中心对各数据进行权限设置。 本次项目采用的水质管理控制系统软件具有数据的采集、控制与传输功能，可实现前端监测数据的采集，采集后设备执行机构及传感器的控制，数据经处理向企业监控中心和环境主管部门上传的功能。水质管理控制系统软件具有通用性强，可扩展性强（可根据需要进行监测因子和数据类型的扩展） ，维护方便（具有数据自动远程备份的功能）的特点。 本次项目采用的水质管理控制系统软件系统采用网络化设计，可实现企业监控中心和环境主管部门终端对系统的访问和采集数据的共享。 本次项目采用的水质管理控制系统可以与省级监控中心有效对接，具有省级监控
44、中心要求的所有功能。 （包括数据上传和反控指令） 系统具有在各监控点、各托管站和省环境监测中心站双向操作、管理远程控制功能，可以实现水质监测站数据传输、现场工作状态、安全和参数超标报警等远程监控。第 23 页 共 49 页 系统在子站断电后数据能自动保存，通过水站现场配备的 APC 5KVA UPS 系统，在工控机上可以储存一年以上的原始数据，同时子站数据具有自动备份功能，可将数据在本地及异地同时实现存储备份。并能记录保存时期发生的有关校准、断电及其它状态事件。 系统具有安全防护功能和数据加密功能，通过对不同级别的用户名赋予不同的使用权限，实现金字塔式权限约束，在进入系统时需首先确认身份，才能
45、使用相应的操作。 本次项目采用的水质管理控制系统软件具有可扩展性强特点，能方便地增减和修改监测因子数量、被测因子参数和被控参数，并没有数量及种类的限制。 本次项目采用的水质管理控制系统软件可以实现将原有污水排放口数据库中的数据并入中心站数据库中（本功能需业主配合提供原有污水排放口的数据库资料） ，实现全省水质自动监测系统联网运行管理。 本次项目采用的水质管理控制系统软件针对污水排放口进行专向开发，采用了模块化设计，具有可维护性强特点。同时为环保局提供所有开发源代码。当出现软件功能需求变更时，可直接对源代码进行修改。确保符合业主的各项要求3、数据传输通讯协议：第 24 页 共 49 页 本次项目
46、所使用的各种设备通讯完全符合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/T 352-2007)协议。 系统接口具有 RS/232 及 485 通讯接口，通过扩展通讯模块实现以太网接口功能。（3）系统配置要求 硬件要求：Intel 奔腾 500Mhz 以上的 CPU；内存 64MB 以上；硬盘剩余空间在 500MB 以上；高彩或真彩系列显示卡及显示器；操作系统 Windows 2000 或 XP、2003 专业版或服务器版；数据库系统 SQL Server 2000；安装 YX-WQMS 水质自动站工艺控制
47、软件。1.3.4、数据采集和处理系统特点 高度集成一体化设计，内部预留扩展接口，扩展非常方便； 实时监测水质变化情况，现场无人值守自动运行； 通讯功能强大，可实现反控功能，方便主管部门监督管理； 断电保护和来电自动恢复功能，重新上电后历史数据、校准的斜率和设定的参数不丢失； 超标、故障自动报警，支持 GSM、CDMA 报警； 需要有丰富的计划任务功能； 软件需有丰富的数据处理及查询功能； 考虑监控中心系统能下载子站的各种设置，当需要时监控中心系统能对其进行修改并单独发回子站更新； 动态画面显示。1.3.5、现场数据采集工业级计算机配置(1)硬件配制：序号 项目 要求1 CPU Intel 双核
48、 CPU 主频 2.8GHz 以上第 25 页 共 49 页2 内存 1GB3 硬盘 160GB4 主板支持系统芯片集- Intel 945 蕊片组,支持 800MHz 以上外频，主板集成 10M/100Mbps 网卡，支持 STAT 接口、USB 接口、并口、串口、键盘和鼠标接口等。5 机箱 标准工业级机箱(带工业电源)6 操作系统 支持 windows2000 、xp 或 windows 2003 server 专业版或服务器版7 显示器 15 寸液晶（2）DAS( Direct Attached Storage)直接附加存储。1、实现大容量存储；将多个磁盘合并成一个逻辑磁盘，满足海量存储
49、的需求。 2、可实现应用数据和操作系统的分离：操作系统一般存放本机硬盘中，而应用数据放置于阵列中。 3、提高存取性能：操作单个文件资料，同时有多个物理磁盘在并行工作，运行速度比单个磁盘运行速度高。 4、实施简单：无须专业人员操作和维护，节省用户投资。1.3.6、主要模块介绍及软件操作（1）权限管理、系统登录系统具用安全防护功能，每个用户必须以自己的身份登录，当用户登录后系统自动记录其所有操作,当没有登录时，用户也可观看运行状况，但不能做控制操作。用户分为一般用户和管理员两级，一般用户只能观看运行界面和报表，不能操作，管理员具用最高权限，可以操作。如图：点击图片登录，弹出对话框 第 26 页 共 49 页选择登录用户后，单击【OK】按钮，弹出窗口输入密码，单击【OK】即可，如果密码输入错误，会提示错误。登录成功后自动进入主控画面。单击按钮 可退出当前
