一种水泥企业环保监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水泥企业环保监控系统，其特征是，包括多个排污口污染物检测装置，多个所述排污口污染物检测装置与数据收集装置通信，所述数据收集装置与数据转发加密装置通信，所述数据转发加密装置与环保部门服务器进行通信；所述环保部门服务器与搭载了节能环保本体知识库的本体处理服务器通信，所述本体处理服务器与终端显示器连接。当地环保部门直接从水泥厂排污口获取第一手数据，既可以实时监视污染物排放情况，又能保证环保数据的安全性。
【专利说明】
一种水泥企业环保监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及水泥企业环保监控技术领域，尤其涉及一种水泥企业环保监控系统。
【背景技术】
[0002]水泥行业是我国重要的基础工业之一，自2012年以来我国水泥年均产量可占世界水泥年均产量的50 %。然而，水泥产业在支撑国民经济快速发展的同时，也带来了严重的环境污染。据统计，我国水泥工业颗粒物(PM)排放占全国排放量的15%?20%，氮氧化物(NOx)排放占全国排放量的8%?10%，属于污染控制的重点行业。近年来，我国北方频发严重雾霾天气警报，长期暴露在PM2.5值超标的环境中会对人的呼吸系统造成不可逆转的损害。因此，对水泥厂进行环保监控具有十分重要的意义。
[0003]我国环境保护部最新修订的《水泥工业大气污染物排放标准》、《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》明确限定了水泥行业各种污染物的排放量，如NOx、氯化氢、氟化氢、重金属及二噁英类物质排放量。为满足环保标准，水泥生产部门一般被要求装配运行多套环保处理设施。而且，当地环保部门为保证环保效果还需要搭建一套环保监控系统实时监视环保设备的运行状况。水泥生产部门可以远程登录该环保监控系统查看本地污染排放情况，若发现污染物排放超标则必须在限定时间内采取措施加以控制，否则将会面临经济处罚。
[0004]目前，远程环保在线监控系统虽然有多种实现形式，但多为封闭紧耦合系统，其数据不能为水泥企业信息化系统直接使用。因此，水泥生产部门一般会在控制室安排专人监视污染物排放量，若发现污染物排放超标，则通知相关人员做进一步处理。这种需要专人值守的方式不仅浪费人力、时间，而且会导致对报警信息处理不及时，造成环境污染。另外，当出现污染物排放量超标报警信息时，需要对该信息做初步的诊断，找出导致污染物排放超标的原因，及时做出有效的补救措施。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种水泥企业环保监控系统，当地环保部门直接从水泥厂排污口获取第一手数据，既可以实时监视污染物排放情况，又能保证环保数据的安全性。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种水泥企业环保监控系统，包括多个排污口污染物检测装置，多个所述排污口污染物检测装置与数据收集装置通信，所述数据收集装置与数据转发加密装置通信，所述数据转发加密装置与环保部门服务器进行通信;所述环保部门服务器与搭载了节能环保本体知识库的本体处理服务器通信，所述本体处理服务器与终端显示器连接。
[0008]所述排污口污染物检测装置包括氮氧化物传感器、摄像头、PH传感器和溶解氧传感器，所述氮氧化物传感器、摄像头、PH传感器和溶解氧传感器都与第一处理器连接，所述第一处理器通过第一通信模块与所述数据收集装置通信。
[0009]所述第一通信模块为无线通信模块。
[0010]所述数据收集装置包括依次进行通信的第二通信模块、第二处理器和数据转发模块。
[0011]所述数据转发模块采用以太网芯片。
[0012]所述数据转发加密装置为位于水泥生产部门中控室的搭载有水泥生产DCS系统的PC机。
[0013]所述环保部门服务器位于环保部门机房，包括数据库服务器和Web服务器。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]当地环保部门直接从水泥厂排污口获取第一手数据，既可以实时监视污染物排放情况，又能保证环保数据的安全性。
[0016]搭载了节能环保本体知识库的本体处理服务器能够利用知识库推断出可能发生的环保异常的现象，通过终端显示器可以清楚的知道存在的环保问题，从而辅助操作人员及时处理所发生的污染物排放超标问题，减轻环境污染，提高水泥企业的经济效益。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型系统结构图；
[0018]图2为数据收集装置组成图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]一种水泥企业环保监控系统，包括多个排污口污染物检测装置、数据收集装置、数据转发加密装置和当地环保部门服务器。这部分属于当地环保部门控制，数据采集、传输、处理具有当地环保部门负责，如此一来便可杜绝水泥企业处理环保事务的舞弊行为；
[0021]搭载了节能环保本体知识库的本体处理服务器通过当地环保部门服务器提供的服务获取第一手环保监测数据，结合知识库中保存的相关知识和工程经验，利用推理机实现环保诊断，即若从环保监测数据中发现报警信息，则查找原因及相应的解决方案，并将其显示到终端显示器上供操作人员参考。
[0022]如图1所示。排污口污染物检测装置工作在水泥企业环保设备运行现场，主要包括传感器模块和第一通信模块，另外还包括第一处理器、电源模块以及相应的接口模块。传感器模块包括氮氧化物传感器、摄像头、PH传感器和溶解氧传感器。排污口污染物检测装置从环保设备上采集污染物信息数据，该信息数据可以是氮氧化物含量、经过编码的视频数据、PH值和溶解氧等二进制数据。各类排污口污染物检测装置的第一通信模块根据需要可以通过RS232、485、工业以太网、WIFI无线网、GPRS、3G、4G等方式将所采集的污染物信息数据发送到数据收集装置。考虑到水泥厂现场环境比较复杂，无法布置有线的数据收集装置，本实施例中第一通信模块选用无线通信芯片CCl 101，并将无线频率设置为433MHz。
[0023]数据收集装置安装于水泥厂现场，通过工业以太网和数据转发加密装置通信。数据收集装置由第二通信模块、协议转化模块(第二处理器)、数据转发模块和电源模块组成。如图2所示。本实施例中数据收集装置的第二通信模块使用无线通信芯片CCllOl与各类排污口污染物检测装置通信，无线频率同样设置为433MHz，并配置CCllOl寄存器使之只能与指定的一个或多个排污口污染物检测装置通信。协议转化模块即该数据收集装置的微处理器，它与第二通信模块和数据转发模块相连，将收集到的各类配无口污染物检测装置的数据按照既定格式转化，然后发送给数据转发模块。所述数据转发模块，在本实施例中采用以太网芯片W5100，把从协议转化模块收集到的数据通过以太网发送给数据转发加密装置。
[0024]所述数据转发加密装置可以是一台位于水泥生产部门中控室的PC机。它一方面可以通过OPC获取水泥生产DCS系统的水泥生产线DCS信息(这部分信息是由水泥企业信息系统中的OPC Server提供，包含有环保设施的运行状态、环保设施用电量或SCR脱硝效率监控系统参数等。当地环保部门根据该信息可以获得水泥厂环保设备的运行情况，从而杜绝舞弊行为)，另一方面通过工业以太网获取该水泥厂全部排污口污染物检测装置的数据。该数据转发加密装置上安装有硬件加密装置保证数据安全，所述加密装置是一种硬件加密设备，可以通过USB或并口安装于据转发与加密装置。所述数据转发加密装置通过Internet与当地环保部门服务器通信。
[0025]当地环保部门服务器位于环保部门机房，该服务器包括数据库服务器和Web服务器两部分，其中数据库服务器可以保存有当地各个水泥企业的信息和实时的环保设施运行状态、全部排污口污染物检测装置上传的数据等;Web服务器主要为各个水泥企业提供服务，发布Webservice供水泥企业使用。
[0026]本体处理服务器保存有水泥环保领域知识、节能环保经验、节能环保诊断推理规则知识库。在进行节能环保诊断时，与节能环保本体知识库中的知识进行对比，当发现污染物排放量超标时，查找相应的原因从而做出及时的调整。将诊断结果在终端显示器进行显示，使得值班人员可以查看，终端显示器可以是电脑也可以是手机。
[0027]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种水泥企业环保监控系统，其特征是，包括多个排污口污染物检测装置，多个所述排污口污染物检测装置与数据收集装置通信，所述数据收集装置与数据转发加密装置通信，所述数据转发加密装置与环保部门服务器进行通信;所述环保部门服务器与搭载了节能环保本体知识库的本体处理服务器通信，所述本体处理服务器与终端显示器连接。2.如权利要求1所述一种水泥企业环保监控系统，其特征是，所述排污口污染物检测装置包括氮氧化物传感器、摄像头、PH传感器和溶解氧传感器，所述氮氧化物传感器、摄像头、PH传感器和溶解氧传感器都与第一处理器连接，所述第一处理器通过第一通信模块与所述数据收集装置通信。3.如权利要求2所述一种水泥企业环保监控系统，其特征是，所述第一通信模块为无线通信模块。4.如权利要求1所述一种水泥企业环保监控系统，其特征是，所述数据收集装置包括依次进行通信的第二通信模块、第二处理器和数据转发模块。5.如权利要求4所述一种水泥企业环保监控系统，其特征是，所述数据转发模块采用以太网芯片。6.如权利要求1所述一种水泥企业环保监控系统，其特征是，所述数据转发加密装置为位于水泥生产部门中控室的搭载有水泥生产DCS系统的PC机。7.如权利要求1所述一种水泥企业环保监控系统，其特征是，所述环保部门服务器位于环保部门机房，包括数据库服务器和Web服务器。
【文档编号】H04L29/08GK205693699SQ201620633605
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月23日 公开号201620633605.9, CN 201620633605, CN 205693699 U, CN 205693699U, CN-U-205693699, CN201620633605, CN201620633605.9, CN205693699 U, CN205693699U
【发明人】王少林, 梁立新, 毛锡双, 田晨璐, 魏仁政
【申请人】山东建筑大学