環保在線數據實時采集分析系統及使用方法

陳磊 南京德宏數碼技術有限公司

環保在線數據實時采集分析系統及使用方法

陳磊 南京德宏數碼技術有限公司

介紹了一種環保在線數據實時采集分析系統，控制中心通過有線網絡和/或無線網絡連接控制器，控制器通過數據轉換模塊連接數據采集模塊，數據采集模塊包括壓力采集、流量采集、溫度采集、液體濃度采集、煙塵組分采集。不僅能夠更好地監管現場情況，以及總結出可行性強、極具指導性的數據，同時還應具備自動數據整合功能。

環保 在線數據 實時采集 分析 系統

1 引言

“互聯網+”技術已經更多地融合到了傳統行業中，互聯網+物聯網、互聯網+銷售、互聯網+金融等等“互聯網+”真真切切加到了實際生活當中。但是在環境問題日益突出的今天，環保在線數據的共享仍然與“互聯網+”脫軌，無法實施查看檢測數據，不能隨地控制監控措施等，對于環境污染的控制帶來了不便。

2 系統研究

該系統控制中心通過有線網絡和/或無線網絡連接控制器，控制器通過數據轉換模塊連接數據采集模塊。

（1）有線網絡連接方式中，控制中心通過有線因特網連接，其中連接方式為ADSL和/或DDN，控制器為PCL、DCS、ESD其中之一或其組合；無線網絡連接方式中，控制中心通過GPRS、CDMA、W-CDMA、TD-CDMA、5G網絡、WI-FI其中之一或其組合的方式連接控制器，控制器為RTU控制器。

（2）控制中心接收到采集并轉換成數字信號的數據，對數據進行分析處理，包括統計數據折算、數據均值統計、數據對比、無效數據剔除、超標報警、形成報表；控制中心能夠實時顯示上述信息，或者通過有線網絡和/或無線網絡將上述數據傳遞到使用者的移動終端上顯示；同時使用者的移動終端能夠對控制中心的數據分析功能實施后臺控制；控制中心能夠在線控制數據采集端的操作，包括啟動、關閉、重啟、清洗探頭?？刂破骶哂袛祿占祿嚎s、數據臨時存儲、數據在線查詢以及顯示功能。

（3）控制器能夠在線控制數據采集端的操作，包括啟動、關閉、重啟、清洗探頭。液體濃度采集包括金屬離子、無機鹽、COD、有機物、氨氮、石油類等濃度；具體的包括，例如有機物包括但不限于揮發酚、總有機碳，無機鹽包括但不限于高猛酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、氯離子、氟化物、氰化物、硅酸鹽、硫酸鹽、硫化物，金屬離子但不限于包括硬度、銅離子、六價鉻、鋁離子、鐵離子、鉛離子、錳離子、鎳離子、鋅離子、鈉離子、鎘離子。同時還能檢測其他項目，例如包括但不限于葉綠素、藍藻、余氯、總氯、總磷、總氮、總鐵、鈾化物等。煙塵組分采集包括粉塵、二氧化硫濃度、氮氧化合物濃度、濕度其中之一或其組合

（4）環保在線數據實時采集分析系統安裝在水樣采集和/或氣樣采集點位后，通電實施；數據采集模塊的采樣設備傳感器將采樣結果輸送到數據轉換模塊將結果轉換成電信號后，控制器接收電信號；控制器實時顯示樣品采集結果并將結果通過有線網絡和/或無線網絡發送到控制中心；使用者通過移動終端或者在控制中心實時查閱、分析歷史數據或者比對數據。

（5）SCADA數據監控系統構架由下到上共分為數據采集、網絡傳輸、數據匯聚、運行監控四個層次。其中數據采集模塊通過熱電偶、壓力傳感器等傳感模塊，實時采集、收集污染因子的濃度等信息。運行監控集中展示現場數據及設備狀態，為操作人員提供數據依據及控制手段。對運行過程的壓力、溫度、流量、液位、設備運行狀態等各項參數進行實時采集和監控，協助操作員全面掌握生產現場運行的情況，確保生產的安全、穩定、可靠性。

3 系統特點

（1）分析優化。通過理論分析、邏輯運算、曲線擬合等數據分析手段，生成各種診斷數據和分析曲線，幫助操作人員深入了解、全面掌控現場生產情況，及時對運行過程進行控制、調整和優化。

（2）表格生成。根據操作人員的需要，自動生成日報、月報以及年報等數據分析報表，幫助技術人員進行運行過程分析，為公司運行經營提供科學、可靠地數據。

（3）系統管理需求。需求包括用戶管理、密碼管理、權限管理、報警門限值管理、用戶指南（操作手冊及維護手冊）、退出系統功能，同時具備為系統管理人員提供系統維護、診斷、參數設置的接口。

4 小結

（1）實用性高。對數據庫系統運行狀態進行詳細的分析，將影響系統運行的重要因素以及人們關心的資料收集狀況和及時性等作為監控的重點，使得監視的內容既精煉又實用。

（2）穩定性強。用于保障實時數據庫系統的穩定運行，因此，本系統運行的前提是自身運行的穩定和可靠。因此在滿足功能的前提下，流程要盡可能的簡化，以提高系統的穩定性。僅僅使用了采集、轉換、傳輸、控制、共享等幾步簡單操作，即完成全部數據的處理過程，簡化的操作避免了運行過程當中出現的各種不可預見性問題。

（3）成本低。不會對被監視系統造成影響性能的問題，不會為了盡可能同步的獲取監視信息進而頻繁的進行系統調用，避免造成實時數據庫整體性能大幅度下降的問題，因此每一種信息采集的時間和周期要進行合理的設計，優化信息采集的方法，降低系統的額外開銷。

（4）操作方便。系統提供的監控畫面簡單明了，報警信息要清晰、明顯。

（5）開放程度高。技術方案遵循信息技術的開放性、先進性和標準化的基本原則，在軟件選擇中應采用較成熟的技術和行業標準，要考慮到系統的可拓展性。

（6）設備易維護。系統設計保持邏輯上簡明、做到簡單易懂，并易于維護。