5鋼鐵環(huán)境在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

1、鋼鐵環(huán)境在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)一、概述1.1背景太原鋼鐵集團公司是國家重點支持的工業(yè)企業(yè)大型支柱產(chǎn)業(yè)集團之一。為地方經(jīng)濟的發(fā)展，做出了巨大貢獻。隨著社會的發(fā)展和進步，國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求社會、經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，太原鋼鐵集團公司建設(shè)能源環(huán)境監(jiān)測中心是順應(yīng)環(huán)保形勢的需要，是企業(yè)生存的需要，也是企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要。太原鋼鐵集團公司根據(jù)企業(yè)自身生產(chǎn)需求，建設(shè)完整的環(huán)境在線監(jiān)控平臺與監(jiān)控指揮中心，突破環(huán)境管理時間和地域限制，最大程度保障環(huán)境信息的實時性、客觀性、真實性，為企業(yè)環(huán)境保護監(jiān)督管理提供及時、準確、可靠的數(shù)據(jù)、圖像等基礎(chǔ)資料依據(jù)；通過借助信息化的技術(shù)手段，形成快捷、準確、先進的環(huán)境管理體

2、系，及時掌握污染物排放現(xiàn)狀，降低綜合決策和業(yè)務(wù)管理成本，優(yōu)化了現(xiàn)有工作方式和方法，滿足現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)職能、行政管理能力提高的迫切要求。1.2系統(tǒng)設(shè)計原則遵照有關(guān)規(guī)定，并綜合考慮工程的實際情況。在太原鋼鐵集團公司環(huán)境綜合監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計中遵循下列原則：(1)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、分步實施；遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的原則，便于項目建設(shè)的控制，提高系統(tǒng)建設(shè)的科學(xué)性、先進行和實用性，將龐大的工程建設(shè)細化拆分為若干個工程，分步實施。（2）節(jié)省投資，提高設(shè)備利用率，系統(tǒng)能夠?qū)υ性诰€監(jiān)測設(shè)備實現(xiàn)接入。（3）監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和選型，既有先進性又要實用性。在滿足環(huán)境監(jiān)測要求的前提下力求經(jīng)濟合理。（4）配置相應(yīng)的軟件

3、，實現(xiàn)能源環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動整理和分析。整套系統(tǒng)采用分層分布的優(yōu)化設(shè)計方法，硬件及軟件系統(tǒng)均采用模塊化、開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計，以方便系統(tǒng)升級以及與其它系統(tǒng)的連接。系統(tǒng)設(shè)計力求較高的穩(wěn)定性、可靠性、靈活性、可操作性和可擴展性，以利太原鋼鐵集團公司后期能源環(huán)境自動監(jiān)測的擴展設(shè)計安裝，系統(tǒng)內(nèi)部的通訊完全采用數(shù)字信號的傳輸。1.3系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知污染源自動監(jiān)控管理辦法（國家環(huán)?？偩至畹趪刂攸c污染源自動監(jiān)控能力建設(shè)項目建設(shè)方案2007241號）環(huán)境監(jiān)察標準化建設(shè)達標驗收暫行辦法環(huán)發(fā)2006185號污染源監(jiān)控中心建設(shè)規(guī)范（暫行）（國家環(huán)?？偩汁h(huán)函2007241號）國控重點

4、污染源自動監(jiān)控項目污染源監(jiān)控現(xiàn)場端建設(shè)規(guī)范環(huán)境監(jiān)察標準化建設(shè)達標驗收暫行辦法環(huán)發(fā)2006185號污染源監(jiān)控中心建設(shè)規(guī)范（暫行）（國家環(huán)?？偩汁h(huán)函2007241號）國控重點污染源自動監(jiān)控項目污染源監(jiān)控現(xiàn)場端建設(shè)規(guī)范水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)規(guī)范（試行）（HJT356-2007）環(huán)（國發(fā)200715號）28號）（國家環(huán)保總局環(huán)函境信息網(wǎng)絡(luò)管理維護規(guī)范HJ461-2009污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準（HJ/T212-2005）環(huán)境污染源自動監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范（試行）（HJ/T352-2007）固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）（HJT75-2007）全國環(huán)境

5、監(jiān)察標準化建設(shè)標準環(huán)發(fā)2006185號固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法（試行）（HJT76-2007）水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范（試行）（HJT353-2007）水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗收技術(shù)規(guī)范（試行）（HJT354-2007）污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求HJ477-20091.4系統(tǒng)建設(shè)目標能源環(huán)境綜合監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)目標有三：其一，按照國家環(huán)保局和鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范的統(tǒng)一要求，建立功能完備的污染源監(jiān)控中心，確保國家可以通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)直接掌握本企業(yè)污染物排放情況。其二，通過能源環(huán)境綜合監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)對污染源和企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量的實時監(jiān)控，

6、以幫助對污染源排放的控制，加強環(huán)境管理，提高企業(yè)環(huán)境質(zhì)量，為污染減排奠定基礎(chǔ)。其三，建立污染源監(jiān)控設(shè)備運營維護機制，建立環(huán)境信息服務(wù)與共享機制，初步形成環(huán)境在線監(jiān)控監(jiān)測現(xiàn)代化信息管理的新模式，深化開展能源環(huán)保管理工作。本次太原鋼鐵集團公司能源環(huán)境綜合監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容為： eWatch綜合監(jiān)控平臺?建設(shè)能源環(huán)境數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中管理?統(tǒng)一接口規(guī)范?實現(xiàn)系統(tǒng)平臺無縫連接，實現(xiàn)能源環(huán)境數(shù)據(jù)共享?實現(xiàn)多平臺數(shù)據(jù)傳輸?實現(xiàn)人員、設(shè)備、流程管理數(shù)采（在線監(jiān)控）子系統(tǒng)（包括廢氣在線監(jiān)控子系統(tǒng)、廢水在線監(jiān)控子系統(tǒng)、空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)）?整合新舊在線監(jiān)控設(shè)備，整合已有數(shù)據(jù)采集設(shè)備（現(xiàn)場控制器

7、）在統(tǒng)一的信息采集、傳輸方式基礎(chǔ)上，對傳回的現(xiàn)場監(jiān)測信息進行監(jiān)控、檢查并保存到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中?可隨時錄入、修改和查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，并生成和輸出所需的各種報表、圖形，可查詢和管理與監(jiān)測站、點相關(guān)的各類圖件?可隨時檢查、記錄監(jiān)控設(shè)備的運行情況，環(huán)境狀況異常時出現(xiàn)報警提示?以太原鋼鐵集團公司GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，將污染源在線監(jiān)測點位直觀、生動且實時動態(tài)地表現(xiàn)出來。并可以利用圖文一體化操作完成從數(shù)據(jù)接收、顯示、查詢、統(tǒng)計分析、存儲等全部操作?在電子地圖上以多種形式直觀地生成可視化的各類計算結(jié)果圖圖像監(jiān)控子系統(tǒng)?建設(shè)覆蓋污染源區(qū)域的視頻監(jiān)控系統(tǒng)?實現(xiàn)對污染源現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)控?對煙囪煙塵排放情況全面、實時、有效

8、實時監(jiān)視?多通道多窗口煙塵黑度實時分析?煙塵林格曼黑度分級告警?實現(xiàn)企業(yè)廢水、廢氣、環(huán)境質(zhì)量在線監(jiān)控與視頻的聯(lián)動，并對排放視頻進行記錄和評估二、eWatch平臺總體設(shè)計平臺概述eWatch綜合監(jiān)控應(yīng)用平臺系北京合眾普瑞科技有限公司完全獨立自主開發(fā)，秉持了傳統(tǒng)與技術(shù)進步兼容并蓄的理念，按照信息化理論和軟件工程的思想，充分深入用戶的需求，其架構(gòu)完整、易于組建大型監(jiān)控系統(tǒng)、實現(xiàn)傳統(tǒng)意義上圖像監(jiān)控、語音監(jiān)控，實現(xiàn)數(shù)據(jù)量的遙測、遙信。平臺架構(gòu)eWatch綜合監(jiān)控應(yīng)用平臺是實現(xiàn)監(jiān)控和生產(chǎn)相結(jié)合的綜合性應(yīng)用平臺。平臺由數(shù)據(jù)中心、一體化應(yīng)用平臺、綜合監(jiān)控基礎(chǔ)平臺、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)和接口服務(wù)模塊等組成，數(shù)據(jù)中心用于

9、存儲各業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，是平臺的核心，這些數(shù)據(jù)包括圖像信息、環(huán)境信息、設(shè)備運行信息等；一體化應(yīng)用平臺集成了平臺的運行環(huán)境，涉及硬件環(huán)境、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫運行環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和通訊方式等；綜合監(jiān)控基礎(chǔ)平臺提供各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行所需要的組件和應(yīng)用環(huán)境，便于各應(yīng)用系統(tǒng)的二次開發(fā)；在綜合監(jiān)控基礎(chǔ)平臺上開發(fā)圖像監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境動力監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)采系統(tǒng)三個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)；另外，平臺提供了開發(fā)接口，可以實現(xiàn)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、協(xié)同辦公等系統(tǒng)的通信，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，消除了信息孤島，為企業(yè)的信息化建設(shè)打好了基礎(chǔ)。eWatch綜合監(jiān)控應(yīng)用平臺各部分緊密結(jié)合，相輔相成，在相關(guān)的標準規(guī)范制約下組成一個有機的系統(tǒng)，在此

10、平臺上可以接入新系統(tǒng)，擴展新業(yè)務(wù)，實現(xiàn)新需求，為鋼廠的安全、生產(chǎn)提供服務(wù)。平臺特點實用性：設(shè)計時重點考慮系統(tǒng)的實用性，注重系統(tǒng)的綜合能力和總體性能，確保新建系統(tǒng)與已建系統(tǒng)或在建系統(tǒng)實現(xiàn)無縫聯(lián)接；穩(wěn)定性、可靠性：平臺采用組件化方法設(shè)計，采用先進、成熟、可靠的技術(shù)開發(fā)，并已在多行業(yè)中得到充分應(yīng)用；開放性：考慮到系統(tǒng)投資的長期效益，設(shè)計與選型注重開放性，平臺各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)都符合國際標準、工業(yè)標準以及有關(guān)國家標準和行業(yè)規(guī)約等，滿足系統(tǒng)的可擴性和可移植性；先進性：本系統(tǒng)應(yīng)采用先進的圖像壓縮技術(shù)MPEG4/H.264和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能反映當今技術(shù)的先進水平；標準化：平臺制定統(tǒng)一的標準化接口，便于

11、新增業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)，實現(xiàn)與原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)共享；網(wǎng)絡(luò)化：本系統(tǒng)應(yīng)采用以太網(wǎng)接口方式，運用遠程傳輸及組播技術(shù)，支持網(wǎng)絡(luò)上許多用戶或終端可同時監(jiān)視來自同一編碼器的圖像；擴展性：平臺建設(shè)具有可擴展性，能靈活、方便地實現(xiàn)新業(yè)務(wù)、新需求。平臺運行環(huán)境硬件環(huán)境：?WEB服務(wù)器?數(shù)據(jù)庫服務(wù)器?流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器?監(jiān)控主機軟件環(huán)境：?操作系統(tǒng)：WINDOWS2000/2003及以上版本，IIS?數(shù)據(jù)庫：SQLSERVER2000及以上版本網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：?WEB服務(wù)器平臺功能用戶管理所有用戶按操作等級共分為4級，分別為系統(tǒng)管理員、高級監(jiān)控員，中級監(jiān)控員、操作員系統(tǒng)配置管理完成監(jiān)測點的配置、傳感器配置、參數(shù)下載

12、等功能。運行管理針對采集的方式進行管理，采集的方式有實時測量、定時測量、連續(xù)測量、等幾種方式。系統(tǒng)狀態(tài)管理用于查看系統(tǒng)當前的工作狀況，包括工作狀態(tài)、當前時鐘、本次測量時間（最后測試的時間）。數(shù)據(jù)管理實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的瀏覽與管理， 所有收集的實時數(shù)據(jù)在保存后均先放在實時數(shù)據(jù)庫中，實時數(shù)據(jù)不參與數(shù)據(jù)處理，參與數(shù)據(jù)的計算處理，需要將實時數(shù)據(jù)添加到歷史數(shù)據(jù)庫中。報表管理按照設(shè)定條件來自動生成實時數(shù)據(jù)報表、月報表、季報表、年報表。曲線繪制功能系統(tǒng)提供簡單的過程線圖形繪制， 可以根據(jù)要求繪制所選監(jiān)測點的過程線， 同時提供曲線的打印功能。三、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計在綜合監(jiān)控基礎(chǔ)平臺上根據(jù)鋼鐵行業(yè)能源環(huán)境實

13、際需求，開發(fā)了圖像監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境動力監(jiān)控子系統(tǒng)和數(shù)采子系統(tǒng)三個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)；另外，平臺提供了開發(fā)接口，可以實現(xiàn)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、協(xié)同辦公等系統(tǒng)的通信，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，消除了信息孤島，為企業(yè)的信息化建設(shè)打好了基礎(chǔ)。環(huán)境在線監(jiān)測監(jiān)控（數(shù)采）子系統(tǒng)eWatch環(huán)境在線檢測監(jiān)控系統(tǒng)是由污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)、空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控林格曼黑度分析系統(tǒng)和監(jiān)測中心組成的監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可進行自動采樣、對主要污染源進行在線監(jiān)測；掌握污染源排放情況及污染排放總量，監(jiān)測數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)測中心；由監(jiān)測中心的服務(wù)器進行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析；監(jiān)測信息可選擇傳至環(huán)保局，由環(huán)保局對污染源進

14、行監(jiān)督管理。eWatch環(huán)境在線檢測監(jiān)控系統(tǒng)基于寬帶網(wǎng)絡(luò)，采用嵌入式技術(shù)、數(shù)據(jù)處理及圖像壓縮智能分析技術(shù)，為環(huán)保行業(yè)提供圖像、聲音和各種實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，是集遠程采集、傳輸、儲存、處理功能為一體的全新寬帶應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供有線和無線的多種接入手段，通過架構(gòu)在寬帶網(wǎng)絡(luò)上的監(jiān)測監(jiān)控中心平臺，環(huán)保監(jiān)測中心可以不受時間、地點的限制對污染源監(jiān)控目標進行實時監(jiān)控和管理，享受便捷、經(jīng)濟、有效的遠程監(jiān)控服務(wù)。系統(tǒng)分為污染源企業(yè)監(jiān)控區(qū)域、通訊網(wǎng)絡(luò)、環(huán)保監(jiān)測站及監(jiān)控中心三個主要部分：環(huán)境在線監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)主要功能包括基礎(chǔ)功能、信息管理功能、數(shù)據(jù)審核功能、查詢統(tǒng)計功能、實時監(jiān)測功能、報表管理功能、控制功能。環(huán)境視頻監(jiān)控

15、子系統(tǒng)實現(xiàn)對各在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集傳輸及排放情況和機房設(shè)施運行情況視頻監(jiān)控。并實現(xiàn)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的長期保存。 現(xiàn)場情況以視頻形式即時呈現(xiàn)， 利用內(nèi)嵌遠程網(wǎng)絡(luò)視頻模塊，采用B/S架構(gòu)，用戶無需安裝任何客戶端和加密狗，直接用IE自身的功能即可進行影像的觀看，真正做到隨時隨地觀看視頻，并可在同一界面中查看當前監(jiān)測點的污染監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)視頻與污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)的整合和疊加功能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大致可分為：攝像（圖像采集）、傳輸、控制顯示和錄像存儲記錄四部分。該系統(tǒng)通過設(shè)置在各監(jiān)控區(qū)域的攝像機、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心計算機，實現(xiàn)對太鋼各處煙囪排放煙塵黑度的監(jiān)控，具備控制遠端攝像機、采集圖像數(shù)據(jù)、抓拍和錄像、

16、數(shù)據(jù)分析和打印等功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可方便地與其它系統(tǒng)連接。實現(xiàn)的主要功能有：畫面分割自動輪巡云臺控制自動到預(yù)置位開/關(guān)燈人性化的控制權(quán)協(xié)商機制鏡頭分組DO的輸出控制對講/監(jiān)聽電視墻分布式錄像/網(wǎng)絡(luò)集中錄像管理錄像檢索與回放錄像管理告警功能短消息中心/郵件中心實時監(jiān)控及黑度分析黑度超標告警配置黑度查詢四、系統(tǒng)建設(shè)及部署在能源環(huán)境監(jiān)控中心建設(shè)eWatch綜合監(jiān)控應(yīng)用平臺。監(jiān)控部署點安裝攝像機，實現(xiàn)對周圍200-1000米范圍內(nèi)煙囪、出鐵口、 加料口的清晰圖像監(jiān)控并進行視頻實時傳輸； 原有攝像機監(jiān)控點和新建監(jiān)控點的視頻圖接入到嵌入式視頻服務(wù)器，通過光纖網(wǎng)接入到能源環(huán)境監(jiān)控中心。煙氣、廢水、空氣質(zhì)量等在線監(jiān)測裝置通過數(shù)據(jù)采集器、光纖調(diào)制解調(diào)器接入數(shù)據(jù)光纖網(wǎng)中，通過后臺的數(shù)據(jù)采集模塊對實時數(shù)據(jù)采集、保存，在相應(yīng)窗口進行數(shù)值、曲線等多種方式顯示。五、系統(tǒng)防雷由于前端監(jiān)控設(shè)備安裝于高處，雖然安裝與各大樓樓頂處，大樓本身已安裝有壁壘設(shè)備，但系統(tǒng)前端設(shè)備還是具有遭雷擊的可能性，往往是前端設(shè)備被雷擊損壞，因此現(xiàn)在做好系統(tǒng)防雷工作非常重要， 本系統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)主要是光纖， 所以只需要對前端設(shè)備進行防雷處理，系統(tǒng)前端可采用電源、控制信號、視頻信號防雷措施進行前端設(shè)備防雷處理。