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1、前言

　　隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，人們的生活水平得到了大幅度的提高。但是隨之而來(lái)的是人類生存環(huán)境也遭受到了前所未有的破壞，有毒煙氣的隨意排放、水源水質(zhì)受到嚴(yán)重污然，生存環(huán)境不斷惡化直接威脅著人類的生命安全！為了改善環(huán)境質(zhì)量政府先后頒布了多項(xiàng)節(jié)能減排法令，建立環(huán)境監(jiān)管機(jī)制，然而由于在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用高，比對(duì)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)有效性審核工作量大，造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性受到質(zhì)疑，屢屢出現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做假，監(jiān)測(cè)誤差較大的事件。為了改進(jìn)環(huán)保監(jiān)管措施，關(guān)注設(shè)施是否運(yùn)行，關(guān)鍵參數(shù)是否有運(yùn)行記錄。力控科技采用先進(jìn)的SCADA軟件與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)環(huán)保設(shè)備及關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使監(jiān)管更加有力、直觀、科學(xué)。

2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介

      “物聯(lián)網(wǎng)”是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別、無(wú)線數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋萬(wàn)事萬(wàn)物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。
      “物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

3、力控解決方案
3.1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　系統(tǒng)由下位采集設(shè)備及上位力控監(jiān)控組態(tài)軟件ForceControl組成，系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，授權(quán)用戶可以在任何可以登陸網(wǎng)絡(luò)的地方，進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)查閱及運(yùn)行狀況觀察。
　　由于有些環(huán)保檢測(cè)設(shè)備所處的地理位置比較偏遠(yuǎn)，采用網(wǎng)絡(luò)布線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸比較困難，維護(hù)也不方便。為了減少布線成本和將來(lái)數(shù)據(jù)傳輸線路的維護(hù)成本，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的特點(diǎn)，本方案采用GPRS/CDMA無(wú)線傳輸方式，通過(guò)力控ForceControl軟件無(wú)線通訊組件CommBridge，以數(shù)據(jù)并發(fā)的方式對(duì)遠(yuǎn)程環(huán)保數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行控制與部署管理。

3.2系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)
　　力控監(jiān)控組態(tài)軟件ForceControl除了常見(jiàn)的監(jiān)控功能外，還實(shí)現(xiàn)了以下遠(yuǎn)程管理功能：
★力控工程遠(yuǎn)程部署與監(jiān)控
　　通過(guò)部署服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程部署多個(gè)力控監(jiān)控組態(tài)軟件工程，診斷產(chǎn)品進(jìn)程狀態(tài)。
　　力控ForceControl系列軟件支持遠(yuǎn)程部署，可以在線修改參數(shù)，適合多人協(xié)作開(kāi)發(fā)，構(gòu)建典型的分布式應(yīng)用，可以同步構(gòu)建歷史站、事件服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器等多種應(yīng)用模式。
　　ForceControl專門(mén)配備了遠(yuǎn)程部署服務(wù)器以及遠(yuǎn)程部署客戶端工具。

遠(yuǎn)程部署服務(wù)器

★監(jiān)控設(shè)備遠(yuǎn)程在線管理與維護(hù)
　　力控軟件支持遠(yuǎn)程在線設(shè)備添加與管理。對(duì)數(shù)據(jù)模型、控制設(shè)備、HMI監(jiān)控形成了模板，對(duì)實(shí)際對(duì)象可以遠(yuǎn)程添加、管理與維護(hù)，方便此類工程的后期管理。通過(guò)ForceControl平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)采集和上傳現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，變量監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置，同時(shí)提供數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)保存現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)。管理人員可通過(guò)web頁(yè)面瀏覽現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，并形成多種分析報(bào)表。另外平臺(tái)還支持將運(yùn)行數(shù)據(jù)以指定存儲(chǔ)形式提供給監(jiān)控中心端，工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接入和管理上千個(gè)TCP連接。
★模型與模板化
　　遠(yuǎn)程設(shè)備模型對(duì)象一般都是可拷貝的，因此從監(jiān)控的角度講通訊模板、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型、HMI監(jiān)控單元模板快速集成在一起，方便產(chǎn)品后期維護(hù)。
★產(chǎn)品支持跨平臺(tái)應(yīng)用
　　在系統(tǒng)中，從嵌入開(kāi)發(fā)到調(diào)度管理，力控產(chǎn)品支持跨平臺(tái)應(yīng)用，有效的組合大型監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)。
  整體系統(tǒng)方案采用三層（數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和用戶表示層）體系結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序?qū)⒂脩艚缑?、業(yè)務(wù)規(guī)則與數(shù)據(jù)訪問(wèn)工作分離，數(shù)據(jù)訪問(wèn)層封裝了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，用戶界面只與業(yè)務(wù)邏輯層交互，業(yè)務(wù)邏輯層再與數(shù)據(jù)訪問(wèn)層交互。通過(guò)多層分離，實(shí)現(xiàn)了良好的可擴(kuò)充性、可維護(hù)性和可重用性，安全性強(qiáng)。采用B/S Web技術(shù)應(yīng)用模式，運(yùn)行于局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，便于部署和維護(hù)，使用方便，具有很好的伸縮性和靈活的適應(yīng)能力，具有較強(qiáng)的生命力，符合當(dāng)前和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　系統(tǒng)對(duì)廢水、煙氣治理設(shè)施運(yùn)行的關(guān)鍵工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測(cè)參數(shù)、污染減排核算等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行采集及監(jiān)控。實(shí)時(shí)采集污水處理設(shè)施運(yùn)行中的水質(zhì)指標(biāo)、鼓風(fēng)機(jī)電流、鼓風(fēng)量、曝氣設(shè)備的運(yùn)行狀況、溶解氧濃度、污泥濃度、濾池堵塞率等數(shù)據(jù)；采集煙氣脫硫設(shè)施運(yùn)行中的鍋爐負(fù)荷、溫度、流量、風(fēng)機(jī)電流，葉片開(kāi)啟度、氧化風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)的電流、輸送泵電流、旁路開(kāi)啟度、漿液PH值，煙氣進(jìn)口和出口二氧化硫、煙塵、氮氧化物濃度等過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)，杜絕了治理設(shè)施不運(yùn)行的現(xiàn)象。同時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到遠(yuǎn)端專用服務(wù)器，以人機(jī)界面還原展示現(xiàn)場(chǎng)工藝過(guò)程，管理部門(mén)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行登陸、查看、監(jiān)督，是實(shí)現(xiàn)污染減排目標(biāo)的有效監(jiān)管系統(tǒng)。

4、監(jiān)控系統(tǒng)主要功能
★用戶界面：用戶輸入正確的用戶名及密碼，進(jìn)入自己的主界面進(jìn)行相關(guān)操作。

煙氣治理設(shè)施監(jiān)管用戶整體主界面如下圖所示：

廢水治理設(shè)施監(jiān)管用戶界面如下圖所示：

★企業(yè)列表：用戶進(jìn)入自己的界面可以查看自己監(jiān)督范圍內(nèi)所有企業(yè)相關(guān)信息，列表圖形如下所示：

★設(shè)施運(yùn)行狀況查看：當(dāng)用戶進(jìn)入自己的界面時(shí)可點(diǎn)擊企業(yè)列表中的相關(guān)企業(yè)，查看企業(yè)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，系統(tǒng)將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以動(dòng)態(tài)圖形人機(jī)界面展示給用戶并附有相關(guān)參數(shù)，其界面如圖所示：

★參數(shù)查看：用戶通過(guò)點(diǎn)擊數(shù)據(jù)報(bào)表圖形查看所有設(shè)施每時(shí)每分采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，同時(shí)具有查詢此企業(yè)某時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)，也可打印出數(shù)據(jù)報(bào)表，其報(bào)表圖形如下所示：

★數(shù)據(jù)曲線圖：用戶通過(guò)點(diǎn)擊數(shù)據(jù)變化曲線圖，即可看到此企業(yè)的某項(xiàng)或多項(xiàng)數(shù)據(jù)在一天內(nèi)的變化曲線圖，同時(shí)具有查詢此企業(yè)某天內(nèi)的多項(xiàng)或一項(xiàng)數(shù)據(jù)變化圖及打印曲線圖的功能。其曲線圖界面如下所示：

★系統(tǒng)提醒：當(dāng)某企業(yè)設(shè)施停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中紅燈閃爍，單擊紅燈查看設(shè)施停止的企業(yè)；如果設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)生異常，紅燈同樣閃爍，單擊可查看異常報(bào)警信息；當(dāng)設(shè)施停止運(yùn)行無(wú)數(shù)據(jù)輸出時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)報(bào)警，提示缺失數(shù)據(jù)情況，系統(tǒng)提醒界面如下圖所示：

★數(shù)據(jù)打印：數(shù)據(jù)打印與數(shù)據(jù)查看、查詢?cè)谕唤缑?，在?shù)據(jù)查看、查詢的同時(shí)可以對(duì)所查看、查詢的數(shù)據(jù)及圖表進(jìn)行打印。
★數(shù)據(jù)查詢：數(shù)據(jù)查詢與數(shù)據(jù)查看在同一界面，當(dāng)用戶需查看時(shí)間段內(nèi)的某項(xiàng)數(shù)據(jù)或某天的數(shù)據(jù)變化曲線圖時(shí)，輸入始末時(shí)間及查詢項(xiàng)目，即可查看到相關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)變化圖。
★系統(tǒng)服務(wù)：系統(tǒng)服務(wù)幫助用戶修改登錄密碼、提供技術(shù)服務(wù)公司的相關(guān)信息。
★數(shù)據(jù)修改：此功能主要面向系統(tǒng)管理員，當(dāng)管理員發(fā)現(xiàn)上報(bào)的某項(xiàng)數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤時(shí)，具有修改數(shù)據(jù)的權(quán)利。
★權(quán)限分配：系統(tǒng)管理員具有最高的使用權(quán)限，可根據(jù)環(huán)保局的級(jí)別分配不同的權(quán)限，如區(qū)、縣級(jí)的環(huán)保局具有監(jiān)督區(qū)、縣本地相關(guān)企業(yè)的權(quán)限，環(huán)保局用戶則可監(jiān)督所有的企業(yè)。

5、總結(jié)
　　采用國(guó)內(nèi)大型SCADA軟件力控ForceControl與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)環(huán)保設(shè)備及關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到遠(yuǎn)端專用服務(wù)器，以人機(jī)界面還原展示現(xiàn)場(chǎng)工藝過(guò)程，管理部門(mén)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行登陸、查看、監(jiān)督，有效監(jiān)管污染減排的目標(biāo)，杜絕了治理設(shè)施不運(yùn)行的現(xiàn)象。