污水处理监测系统方案

污水处理监测系统方案

一、项目背景

随着经济的发展，我国的污水排放量已越来越大，已造成地表水的严重污染，环境质量呈现不断恶化趋势，但目前全国各地对污染源和排污河渠的水质监测仍停留在手工监测阶段，时间覆盖率低，样品缺乏科学性和代表性，难以反映企业及城市污水排放连续变化的情况。国家及各省市地区日趋重视生态环境的保护，在水资源污染方面不断加强治理，但因为环境保护意识的淡薄及利益的驱使等诸多因素，随意偷排污水和非达标排污，造成环境严重污染的情况时有发生，因此在监测监管方面也要加大投入，提供一个有效的实用的先进的监控系统和解决方法，对加强环境监测力度显得极为迫切建立废水在线监测系统，提高水质监测能力，势在必行。

在污水治理监测项目中，所涉及的污水处理监测系统，很多必需无人值守设备或监测点，受到地形、气候、监测范围等因素影响，不适合用有线通信和无线数传电台等数据传输方式，而且它们还具有移动性差、成本高、扩展性差、设备维护不方便等缺点，而中国移动GPRS网络覆盖面广，具有高速的数据传输和永远在线的特点，配合灵活的资费方式，使GPRS通讯在污水处理监控系统中的应用具有无可比拟的性价比优势。

二、项目分析

2.1 系统组成

2.1.1 污水数据采集终端

根据监测性质的不同主要分为三个方面，地表水站（河流、水库等饮用水）、城市污水处理厂和工业污染源；主要检测的物理量有：流速、流量、PH值、COD、氨氮、硝氮、亚硝氮、总磷等；实时将现场噪声数据采集到智能监控终端内。通过工业上通用的MODIBUS标准协议进行传输。

2.1.2无线传输设备

鉴于对通讯模块的要求，我们选择厦门四信通讯有限公司的F2103 IP MODEM。它具有体积小、功耗低、配置使用简单、即插即用。支持主备数据通道、并行多数据通道、实时在线和按需在线多种工作方式、并且支持APN网络接入等功能不仅可以保障数据安全可靠还能让客户根据需传输节省资费。

2.1.3数据管理中心

监测数据接收子系统（整个系统中至关重要的一个子系统,它肩负着各种现场实时数据的监测及数据接收的作用,具有无人职守自动工作功能）；数据分析统计子系统（监测系统中的核心部分.是用户直接操作和感受到的部分，采用 C/S模式在监测部门内部供工作人员直接操作使用）；报警短信子系统（利用目前广泛使用的移动通讯技术进行开发的一个及其有用的功能系统，终端仪器仪表设定报警值后和短信MODEM组合，以快速的把报警信息发到指定的管理层）；WEB发布子系统（污水自动监测系统中对外公布的网页查询系统，是提供普通市民了解居住城市水体质量的窗口，也是被监测企业、工厂对自己排放污染程度的要求）；

2.2 系统总架构

污水数据采集终端通过RS232/485通讯接口与F2103串口连接，数据监控中心可以采用多种方式连接网络，例如固定IP、APN、ADSL等。

无线传输设备F2103通过GPRS网络连接到远程数据中心服务器主机，与中心建立TCP/IP连接后开启透明数据通道。当采集终端需要上报数据的时候将数据直接送往串口，此时F2103就会把收到的数据原封不动地发送到数据中心服务器主机。当数据中心下发的命令或数据通过通道传输到F2103后，F2103通

过串口送到采集终端，从而实现了数据双向透明传输。

2.3系统实现功能

2.3.1监测数据接收子系统

1. 自动启动(在停电后/系统重启后自动启动,不用人为操作。

2. 数据过滤(本系统从安全考虑，仅接收经系统认证后的数据)。

3. 使用于各种数据类型输出的现场检测仪表(开关量、模拟量、数值等)。

4. 将接收到的监测数据保存到后台数据库。

5. 现场反控(通过修改监测采集方案来启动现场设备(包括对自动采样器的操作等)。

6. 查看各监测站连接状态

2.3.2数据分析统计子系统

数据分析统计子系统是监测系统中的核心部分.是用户直接操作和感受到的部分，采用 C/S模式在监测部门内部供工作人员直接操作使用。具有安全、快捷方便的特点、系统即具有综合性、集成性的特点、又有各模块独立操作的有点。

其功能包括如下:

1. 现场实时监测原始数据的查询、偏离修正、监测数据有效性审核、预报数据录入

2. 监测数据历史记录的维护。

3. GIS电子地图实时显示水体污染变化趋势

4. 结合历史数据生成水体污染指数曲线图

5. 监测数据异常分析、软件报警、实时通过短信通知报警信息

6. 各种数据汇总报表、统计报表、上报表格，包括特殊格式报表

7. 默认、自定义监测采集方案维护

8. 现场自动采样器操作

9. 现场样本试验数据录入、与自动监测数据对比、偏离报告

10. 现场维护记录

11. 监测站点、监测项目等基础信息自由配置、兼容性好

12. 人员权限分配

13. 数据备份

14. WEB用户认证、权限分配、及其web访问统计情况等

2.3.3报警短信子系统

1. 报警短信子系统是利用目前广泛使用的移动通讯技术进行开发的一个及其有用的功能系统，终端仪器仪表设定报警值后和短信 MODEM组合，以快速的把报警信息发到指定的管理层。

2. 厦门四信通信科技有限公司F2103 IP MODEM，可通过配置软件灵活配置对端接收的多个手机号码，设备永远在线，自动检测串口数据，实现自动短信收发功能。和报警装置串口对接，实时监测报警装置串口的报警数据，便可以第一时间把某种监测项目的异常报警信息发送到相关项目负责人、监督人的手机，报警系统可以定时将某个统计汇总数据、分析结果通过GSM MODEM发送到相关负责人，让相关项目负责人、监督人在出差、外出等情况下第一时间了解其负责的监测情况。

2.3.4 WEB发布子系统

1. 历史、当前水体污染报告、预告

2. 水体测试数据查询、曲线图

3. 监测站点明细、监测分析报表等