大中城市工业废水在线监测系统网络构想

我国很多工业城市的废水排放量较大，已造成城市地表水的严重污染。各城市的环境监测中心站肩负着对城市地表环境水质及污染源排放废水的监测工作，很多城市相继形成了以市站为网头，与区站、行业站构成一体的废水监测网。但目前各城市对污染源和城市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。建立废水在线监测系统，提高水质监测能力，势在必行。
一 城市工业废水监测系统构成
本构想是建成一个由污水排放监测子站、监测中心站和管理中心（城市环保局）组成的城市废水监测网络系统。该系统可实现对企业废水和城市污水的自动采样、流量的在线监测和主要污染因子的在线监测；实时掌握企业及城市污水排放情况及污染物排放总量，实现监测数据自动传输；由监测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至城市环保局，由城市环保局对企业进行监督管理。
废水监测系统的整体构成如图1所示。

1、监测子站
在每个排污口建一座监测子站，子站设有实验台，站内安装在线流量计、水质自动采样器、污染物在线监测仪以及计算机控制系统。
子站计算机系统能完成检测仪表输出信号的采集、数据处理、存储、显示、记录、统计、打印等功能；能满足各个排污口对监测数据的要求，并实现与计算机控制中心的实时远距离数据传输。
2、监测中心站
在城市环境监测中心站建立一个中心实验室、一个由移动监测车组成的移动实验室和一个计算机控制中心。计算机控制中心负责接收子站传输的信息和其他污染源的监测信息；负责对监测信息分类、筛选和综合分析；完成对数据的统计、运算、处理，能自动生成各种报表；具有存储、显示、记录、打印、统计等功能，并实现与市环保局信息中心联网。
设置一个大屏幕投影系统，显示全市重点污染源分布和监测结果，同时用计算机多媒体语音系统进行环境质量状况演示。
3、管理中心
管理中心由城市环保局相关部门组成，是本系统的决策中心，主要对从监测中心站获得的监测信息进行分析、调研，及时作出管理决策，增加管理力度。
　
城市工业废水监测系统软件技术方案
1、中心控制室计算机信息数据处理系统软件技术方案
a、系统软件配置
系统软件是监控中心计算机系统工作的平台软件，所有应用软件皆运行在此工作平台上。采用以NT服务器为基础的服务器和客户机方式。
b、服务器操作系统
由于服务器选用PC服务器，因此其操作系统可选择Microsoft公司的Windows NT4.0。
c、客户端操作系统
客户机操作系统可选用Microsoft公司的Windows NT Workstation操作系统。它是一个界面友好、功能强大的窗口式操作系统，支持TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI等多种协议，并支持即插即用，使用简单方便。
同时，Windows NT Workstation上的应用软件数量众多，有各种字处理、电子表格等办公自动化软件，图像及三维动画制作软件，各种免费的Web浏览、文件传输、信息共享、消息传递等软件。
d、客户端应用开发工具
客户机/服务器应用软件开发工具可使用Microsoft公司的Visual Basic5.0，这是一个可视化的面向对象的开发工具，可以很方便、容易地编制Windows风格的界面，可以实现系统的快速开发，有利于采用快速原型法进行软件开发。
Visual Basic5.0可通过ODBC接口建立与客户机/服务器结构的数据库MS SQL Server的连接，实现对不同类型的数据库系统的访问。
e、数据库管理系统
由于操作系统选用Windows NT，因此数据库管理系统选择Microsoft公司的SQL Server 6.5，这是Windows NT平台上运行速率最高、与Windows NT集成最好的数据库系统。它是一个可伸缩、高性能的数据库管理系统，专为分布式客户机/服务器计算环境设计，可以充分满足本系统的需要。
2、子站计算机控制系统及中心控制室信息接收系统软件技术方案
a、RSLinx
RSLinx是可编程控制器的服务器软件。
利用RSLinx和Windows NT可解决监测网络所有通信方案。这种组合也为RSView32、RSTools及及PLC-5等软件提供通信联结。
RSLINx Advance DDETM接口支持处理器与MMI（人机交互软件）和组件软件间进行通信，也可与DDE兼容应用软件如Microsoft Excel、Microsoft Access及其他用户定制的DDE应用软件通信。
RSLINx Advance DDE的C应用程序编程接口（API）支持用户RSLinx CSDK开发应用软件。由于RSLinx充分利用了Windows NT操作系统所具有的多线程、多任务、多处理器等性能，通过各种通信接口，RSLinx可同时与以上所述的应用软件组合运行。
b、RSLinx Gateway
RSLinx和WINtelligent LINXTM客户程序能通过TCP/IP网络直接连入RSLinx Gateway驱动程序，即计算机监控中心客户程序能直接对连接到RSLinx Gateway上的Allen-Bradley PLC、SLCTM及Micrologix处理器进行在线访问。像普通RSLinx一样，RSLinx Gateway允许Microsoft Windows DDE兼容应用软件与处理器交换数据，即可将现场数据读入应用软件进行显示、登录以及趋势图操作，亦可从监控计算机设置某单独参数或下载配方到所支持的设备中。
3、子站和主站电台系统技术方案
子站和主站电台采用了网络管理软件。除本机面板设有LED指示工作状态外，均备有诊断测试口。利用手持终端，可对设备各种工作参数进行检测和重新设置，可实现运行网络远程诊断测试。通常，电台对于数据采集设备来说是透明的，不需要设地址，数据采集设备、RTU或PLC是带地址的。PC机可以和任何一个远程站或主站连接，该PC机也可以是数据系统主控计算机。监测的工作参数是：电源电压，工作温度，接收信号强度，信纳比，频偏等参数。
　
案例提示
本构想利用自动控制系统中的网络技术，构设了城市工业废水监测系统，大量采用成熟的工控设备和先进的组态软件是一种必然的发展趋势。 Witech的工控产品无疑在这城市工业废水监测系统中提供了成熟稳定的工控设备产品