电子技术在环境在线监控系统中的应用

论文摘要

环境监测技术是以环境为对象,运用物理的、化学的和生物的技术手段,对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析,以探索研究环境质量的变化规律。传统的环境监测技术主要利用物理、化学、生物等技术手段在实验室内进行预处理、分析、监测等,技术环节较多,花费时间较长,而且样品从现场到监测的时间、空间转移较大,容易出现人为的误差。采用电子信息技术辅助进行的环境在线监测技术在近年有较大发展,一方面是将实验室工艺仪器化、模式化,并且将采样、加药、振荡、分析等各步骤充分机械化,综合集成到一台全自动仪器内,从现场采样到分析得出检测结果只需要几分钟到半小时,监测仪器可以安装在现场,采样迅速且样品不容易变质。另一方面,计算机通信技术可以将现场在线仪器提供的实时数据通过无线电台、GSM、GPRS、CDMA等专网/公网,无线传递到设置在环保局/监测站的监测中心,通过专门开发的软件对各个分散监测点的数据进行采集、分析、处理、共享,存储在数据库内,提供权限给各个需要数据的单位,并可以结合GPS定位、无线语音通信等指挥现场监理人员进行执法,建立一套综合应急指挥系统,为城市环境监测工作和污染控制提供现代化的技术手段。本文主要研究讨论在目前的技术条件下,选择合适的各类在线监测仪器,通过最适合的数据通信方法将实时监测数据传输到中心,通过结合GIS、图像处理、数据挖掘技术等的中心软件将采集到的环保数据变成有用的环境信息,提供给决策者使用,并通过一系列软硬件建设构建环境信息综合平台,将电子信息技术充分运用在环境领域。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 环境在线监控系统的概念
• 1.2 环境在线监控信息系统的分类
• 1.2.1 空气质量在线监控信息系统
• 1.2.2 水质在线监控信息系统
• 1.2.3 烟气在线监控信息系统
• 1.2.4 烟尘黑度监控系统
• 1.2.5 环境在线监控和调度指挥中心
• 1.3 环境在线监测的发展和现状
• 1.3.1 国外情况
• 1.3.2 国内情况
• 1.4 本课题研究的目的和意义
• 1.4.1 本课题研究的意义
• 1.4.2 本课题研究的目标
• 第二章 工程项目概述
• 2.1 项目背景
• 2.2 系统总体要求
• 2.2.1 系统的先进性
• 2.2.2 系统的通用性
• 2.2.3 系统的成熟性
• 2.3 研究设计原则
• 2.3.1 标准化与开放性原则
• 2.3.2 技术设备先进性原则
• 2.3.3 系统可靠性原则
• 2.3.4 安全与保密原则
• 2.3.5 系统的可扩展性
• 2.3.6 实用性和适应性原则
• 2.3.7 原有资源保护原则
• 2.3.8 易用性和实用性
• 2.4 系统的功能需求
• 第三章 环境在线监控系统硬件平台设计
• 3.1 在线监测系统前端仪表
• 3.1.1 废水排放在线监测系统
• 3.1.2 废气排放在线监测系统（CEMS）
• 3.2 通信系统的设计
• 3.2.1 通信方式的选择
• 3.2.2 中心数据接收机
• 3.2.3 采集、传输前端的设备选择
• 3.3 指挥中心的建设
• 3.3.1 硬件配置及功能介绍
• 第四章 环境在线监控系统软件设计
• 4.1 监控中心软件系统设计
• 4.1.1 数据/图像采集传输平台
• 4.1.2 数据库平台
• 4.1.3 应用程序平台
• 4.1.4 WEB 浏览平台
• 4.1.5 系统接口平台
• 4.2 各子系统功能设计
• 4.2.1 污染源（废气、废水）在线监控子系统
• 4.2.2 空气质量在线监控子系统
• 4.2.3 建筑噪声监控子系统
• 4.2.4 放射源监控子系统
• 第五章 项目实施
• 5.1 企业烟尘污染源在线监控系统的实施（以平顶山市姚孟电厂为例）
• 5.1.1 实地考察
• 5.1.2 实地安装
• 5.1.3 系统联试
• 5.2 企业污水在线监控系统的实施（以平顶山市污水净化公司为例）
• 5.2.1 安装前的准备工作
• 5.2.2 实地安装
• 5.2.3 系统联试
• 第六章 环境污染监控研究项目功能及效果
• 6.1 项目进展
• 6.2 系统运行整体架构
• 6.3 系统功能展示
• 6.4 环境在线监控数据处理功能
• 6.4.1 数据随机点测
• 6.4.2 定时上报
• 6.4.3 数据补调
• 6.4.4 超标报警结合地图显示
• 6.4.5 数据查询模块
• 6.4.6 数据报表
• 6.5 烟气视频在线监控功能
• 6.5.1 视频监控界面
• 6.5.2 支持远程传输方式
• 6.5.3 支持远程多客户监控
• 6.5.4 模拟信号和数字信号的转换
• 6.5.5 电子地图
• 6.5.6 图像自动分析和超标报警
• 6.5.7 黑度等级设置和报警阀值
• 6.5.8 设置数据保存方式
• 6.5.9 设置监控时间和监控状态
• 6.5.10 超过阀值时自动录像
• 6.5.11 设置预置位
• 6.5.12 设置跳转方式
• 6.5.13 报警记录查询
• 6.5.14 历史记录查询
• 6.5.15 遥信遥控功能
• 6.6 空气质量子站在线监控功能
• 6.6.1 数据遥测功能
• 6.6.2 校时功能
• 6.6.3 报警功能
• 6.6.4 系统组态功能
• 6.6.5 数据库管理功能
• 6.6.6 图形显示功能
• 6.6.7 多种形式的曲线
• 6.6.8 报表功能及绘图软件功能
• 6.7 指挥中心
• 第七章 项目经济分析
• 7.1 项目投资额度
• 7.1.1 废水排放在线监测系统设备
• 7.1.2 废气排放在线监测系统设备
• 7.1.3 通信系统设备清单
• 7.1.4 指挥中心设备清单
• 7.2 项目运行维护成本
• 7.2.1 COD 在线监测日常运行维护成本
• 7.2.2 流量监测日常运行维护成本
• 7.2.3 氨氮监测日常运行维护成本
• 7.2.4 通信系统运行成本核算
• 7.2.5 环境监测指挥中心控制室运行成本核算
• 第八章 研究工作的重点和研究解决内容
• 8.1 工程项目研究中的问题及解决办法
• 8.1.1 前端测量仪器的准确性问题研究
• 8.1.2 现场监测数据传输丢失的问题研究
• 8.1.3 烟尘黑度监测定位的问题研究
• 8.1.4 环境监测数据的挖掘和利用问题研究
• 8.2 作者在本研究工作中承担的任务说明
• 总结及结论
• 参考文献
• 致谢