专利名称：污染源实时监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术，特别涉及一种污染源实时监控系统。
背景技术：
经济的飞速发展带来了许多盲目的开发和建设，环境污染给社会的可持续发展及 人类自身的健康造成了极大危害；火电厂、化工企业等重点污染源对环境的影响尤为明显， 加强对重点污染源的监测将对环境保护和制定环境政策起到关键的作用。环境监测数据是 环境决策和管理的基础和依据，因此环境数据的获取、存储和分析是环境保护工作的一项 基础内容。自环境保护部门独立存在以来，20多年来一直沿用传统的实验室分析方法，例 如，对污染源的污染数据采用手工取样、实验室分析、手工数据处理及编写报告流程，大量 数据采用纸质存储方式。 但是，随着社会和经济的不断发展和进步，上述传统的监测技术已经无法满足现 代环境监测与管理的需求。依靠传统的手工取样、实验室分析、手工数据处理及编写报告流 程，难以获取大量有效的实时污染源数据；而且存储的大量纸质的数据基本上难以及时得 到分析，不能及时转化为对环境监控有效的决策支持数据。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种污染源实时监控系统和污染源数据处理装置，解决
环保领域中污染源数据得不到及时采集和分析，难以及时转化为决策支持数据的问题，实
现实时采集和实时处理污染源数据，为环境监控提供及时有效的决策支持。 为了实现上述目的，本实用新型提供了一种污染源实时监控系统，包括 用于实时采集污染源数据的数据采集子系统和用于对采集到的所述污染源数据
进行实时处理得出污染源监控结果数据的数据分析处理子系统，所述数据采集子系统和数
据分析处理子系统通过通信网络建立有通信连接。 本实用新型还提供了一种污染源数据处理装置，包括 用于对所述污染源数据按照处理周期进行分析处理获取污染源监控结果数据的 业务逻辑模块；以及， 用于将所述污染源监控结果数据转化为页面显示数据的页面模块； 用于从所述系统数据库中提取待处理的所述污染源数据并将污染源监控结果数
据发送至所述系统数据库的数据库访问模块，所述数据库访问模块分别与所述业务逻辑模
块、系统数据库和页面模块连接。 本实用新型污染源实时监控系统和污染源数据处理装置通过在现场设置实时数 据采集设备，并利用数据分析处理系统对采集的数据进行实时的处理和显示，实现了污染 源数据的实时采集和实时处理，可以方便高效地监测污染源，为环境监控提供了及时有效 的决策支持数据。
图1为本实用新型实施例一提供的污染源实时监控系统的系统架构示意图；[0015] 图2为本实用新型实施例二提供的污染源数据处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。 图1为本实用新型实施例一提供的污染源实时监控系统的系统架构示意图，在本 实施例中，考虑到该污染源实时监控系统在具体实施中需要采集和处理的污染数据量可能 较为庞大，污染监测点的覆盖地域面积较广和监测点分散的特点，为适应该污染源实时监 控系统升级与维护的需要，同时也为了方便用户能够随时随地访问，该污染源实时监控系 统采取了浏览器/服务器(browser/server，以下简称B/S)体系结构。 如图1所示，本实施例的污染源实时监控系统主要包括数据采集子系统和数据分 析处理子系统。其中，数据采集子系统可以为数据采集与监视控制(Supervisory Control And Data Acquisition,以下简称SCADA)系统，该SCADA系统由安装在重点污染源企业的 废水废气排放点监测现场的多个数据采集设备11构成，该数据采集设备11通常可以采用 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)或者专用数据采集仪器 实现。这些数据采集设备11用于实时采集监测点的污染数据，并由自身的通讯模块通过专 用的VPN网络12与数据分析处理子系统建立通信连接；该VPN网络12用于将数据采集设备 11采集的监测点污染数据定时传输到数据分析处理子系统。该数据分析处理子系统可以为 设置在环保监控中心的综合信息系统，其可以包括监控中心服务器13、系统数据库14和处 理服务器15。监控中心服务器13用于将数据采集设备11采集的污染源数据进行汇总，并 将汇总后的污染源数据传输至系统数据库14进行存储；处理服务器15用于从系统数据库 14提取污染源数据进行分析处理后得到污染源监控结果数据，并将该污染源监控结果数据 发送至系统数据库14进行存储。 下面具体阐述本实施例的污染源实时监控系统的实际应用过程 SCADA系统通过在各个重点污染源企业的废水废气排放现场监测点安装现场数据 采集设备11，例如PLC或者专用数据采集设备，实时地采集大量的现场污染排放数据和设 备运行数据，例如，现场的排污数据、泄漏数据和重要设备状态等数据。 数据采集设备11还负责定时将采集到的现场污染排放数据和设备运行数据，由 自身的通讯模块经过VPN网络12传输至对应的各个环保部门的监控中心服务器13。监控 中心服务器13监听网络传输端口，对接收到的原始现场数据解码并汇总，将来自各个监测 点的未处理数据在数据表的标识字段中标记为未处理；然后监控中心服务器13将汇总以 后的数据传递到系统数据库14中，按照统一格式进行存储。该系统数据库14中保存了一 段时间内所有未经过处理的数据，未处理的数据存放在待处理数据表中，等待处理服务器 15对其进行分析处理。此外，系统数据库14中还存储了对应各监测点的各类静态信息，例 如气象信息，地理信息以及污染源排口即监测点的直径信息等；这些静态信息可以是用户 通过输入设备例如计算机输入系统数据库14中的。 处理服务器15包括业务逻辑模块16、数据库访问模块17和页面模块18。其中， 数据库访问模块17定时访问系统数据库14，从系统数据库14中提取业务逻辑模块16分析 处理所需的数据，例如实时采集的污染数据，以及对应监测点的各类静态数据；一般按照国 家环保监控标准可以设置为每300S提取一次。然后，业务逻辑模块16对各监测点的数据进行处理，在数据处理中，由于在不同的地理条件和气象条件下，污染物的扩散速度和扩散 方式都会有所区别，所以业务逻辑模块16会根据各监测点的环境条件，自动选择对应的处 理算法例如不同的大气浓度扩散模型对污染数据进行分析处理，得出各类统计数据。例如， 一方面，业务逻辑模块16中的统计单元可以进行数据统计得出监测点的污染物排放量，平 均污染浓度，获取小时、日、月、年或者是用户按照其需求指定时长内的监测数据；例如，根 据监测点A —个月以来的S02排放数据和烟气流速、排口直径等数据计算得出这一个月的 S02排放总量为2. 4T，平均排放浓度为200mg/m3。另一方面，业务逻辑模块16中的预测单 元还可以根据实时采集的监测污染数据和监测点的静态数据，按照预测算法预测得出监测 点排放的污染物扩散到其附近区域之后的浓度值以及对初始空气质量等级造成的影响；此 外，业务逻辑模块16中的报警单元还可以根据实时采集的监测点污染数据，在监测数据超 过国家环保行业的标准值时进行报警，以便管理人员针对监测点的污染作出应对措施和政 策管理。数据库访问模块17将业务逻辑模块16处理完毕后得到的污染源监控结果数据存 放到系统数据库14中，成为决策支持数据。页面模块18可以将业务逻辑模块16得到的污 染源监控结果数据处理成可以显示的页面显示数据，例如图表形式，以方便用户访问时提 供给用户。 当用户通过浏览器19访问处理服务器15时，页面模块18根据用户的访问请求， 通知数据库访问模块17将从系统数据库14中提取用户要获取的数据，并将数据库访问模 块17提取的数据转化为可以显示的方式，在浏览器19上以可视化方式进行发布，用户可以 通过直观图像界面进行查看，辅助以报表等形式的展示方式。例如，用户可以通过浏览器19 查看监测点现场数据的实时监控画面，该实时监控画面显示的内容包括监测点现场的数据 采集设备最新上传的污染数据，相关的设备运行参数等，还可以查看对监测点现场数据的 统计结果画面、监测点的环境污染对环境影响的预测结果画面等，而且当监测点的污染程 度达到设定值时，用户还可以看到报警画面。该数据可以及时反映污染源对环境质量的影 响情况，从而可以针对污染程度尽早制定对策。此外，对于已建立连接的用户，还可以通过 ajax技术对页面进行实时刷新，确保查看数据的有效性。 本实施例通过在现场设置实时数据采集设备，并利用数据分析处理系统对采集的 数据进行实时的处理和显示，可以避免数据采集不及时，采集了得不到分析利用而处于闲 置状态的问题，实现了污染源数据的实时采集和实时处理，可以方便高效地监测污染源，为 环境监控提供了及时有效的决策支持数据。 图2为本实用新型实施例二提供的污染源数据处理装置的结构示意图，如图2所 示，本实施例的污染源数据处理装置可以包括业务逻辑模块21、数据库访问模块22和页面 模块23。 具体实施中，业务逻辑模块21用于对污染源监测点采集的污染源数据进行实时 分析处理获取污染源监控结果数据，例如，可以按照数据处理周期对采集数据进行定时处 理； 数据库访问模块22用于从系统数据库中提取待处理的污染源数据提供给业务逻 辑模块21进行处理，并将业务逻辑模块21处理后得到的污染源监控结果数据发送至系统 数据库进行存储； 页面模块23用于将污染源监控结果数据转化为可以显示的页面显示数据。[0029] 进一步的，本实施例中的业务逻辑模块21可以包括报警单元211、统计单元212
和预测单元213。其中，报警单元211用于在监测点的污染源数据达到报警阈值例如超过国
家环保行业的标准值时进行报警；统计单元212用于将采集的污染源数据进行统计分析得
出标识监测点污染程度的统计结果信息；预测单元213用于根据污染源数据和监测点的静
态数据例如气象信息等得出污染对环境的影响的预测结果，例如预测得出监测点排放的污
染物扩散到其附近区域之后的浓度值以及对初始空气质量等级造成的影响。 本实施例中的污染源数据处理装置可以为实施例一中的处理服务器。本实施例通
过对采集的数据进行实时的处理和显示，可以避免数据采集了得不到分析利用而处于闲置
状态的问题，实现了污染源数据的实时处理，可以方便高效地监测污染源，为环境监控提供
了及时有效的决策支持数据。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限 制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理 解其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替 换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求一种污染源实时监控系统，其特征在于，包括用于实时采集污染源数据的数据采集子系统和用于对采集到的所述污染源数据进行实时处理得出污染源监控结果数据的数据分析处理子系统，所述数据采集子系统和数据分析处理子系统通过通信网络建立有通信连接。
2. 根据权利要求1所述的污染源实时监控系统，其特征在于，所述数据采集子系统为数据采集与监视控制SCADA系统。
3. 根据权利要求1所述的污染源实时监控系统，其特征在于，所述通信网络为虚拟专 用网络VPN。
4. 根据权利要求1所述的污染源实时监控系统，其特征在于，所述数据分析处理子系统包括用于将所述污染源数据进行汇总处理的监控中心服务器，所述监控中心服务器通过所述通信网络与数据采集子系统连接；用于对所述污染源数据进行分析处理获取污染源监控结果数据的处理服务器； 用于从所述监控中心服务器接收并存储所述汇总处理后的污染源数据，以及，存储所述处理服务器获取的污染源监控结果数据的系统数据库，所述系统数据库分别与所述监控中心服务器和处理服务器连接。
专利摘要本实用新型公开了一种污染源实时监控系统，包括用于实时采集污染源数据的数据采集子系统和用于对采集到的所述污染源数据进行实时处理得出污染源监控结果数据的数据分析处理子系统，所述数据采集子系统和数据分析处理子系统通过通信网络建立有通信连接。本实施例可以实时分析数据，实时将处理结果进行展示，从而避免数据采集不及时，采集了得不到分析利用而处于闲置状态的问题；实现了及时反映污染源对环境质量的影响情况，从而尽早的将处理出现的污染物排放异常等问题，合理制定对策。
文档编号G05B19/418GK201503545SQ20092010960
公开日2010年6月9日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者于丽娜, 张国强, 杨颖 , 邵伟, 高万林 申请人:中国农业大学