污水處理廠污染源在線監測系統的構建

李曉雪，許 峰

（1.陜西職業技術學院 旅游系，陜西 西安 710100；2.西安科技大學 地質與環境學院，陜西 西安 710600）

21世紀的今天，隨著時代經濟的飛速發展以及科學技術的日新月異，環境污染現象日益嚴重，當前污染源的數量和種類也在日益增加著，以至于環境保護和污染源的處理勢在必行。而污染源監測作為環境執法和環境統計、排污度量和監控的主要依據，同時也是當前我國環境監測工作中的重要組成部門?，F如今，基于環境污染治理目的，本文對污水處理廠污染源在線監測系統進行構建有一定的經濟價值和現實意義。

1 污水處理廠污染源在線監測系統總體架構

污水處理廠污染源的在線監控，首先就要采集對環境造成污染的各種指標數據，并做好對采集信息的收集處理工作，并借助于傳輸網絡將其數據傳到監測中心，并在監測中心匯總處理所上傳的數據，從根本上深層次的挖掘分析這些數據。在對實際數據進行全面分析的過程中，進而對其污水處理廠的污染源進行充分的掌握，進而實現真正意義上的節能減排作用。

一般而言，污水處理廠的在線監測系統主要有采集模塊、數據傳輸模塊和監測中心模塊，其污水處理廠污染源在線監測系統的總體架構如圖1所示。

圖1 污水處理廠污染源在線監測系統的總體架構Fig.1 Sewage treatment plant on-line monitoring system of pollution source architecture

污水處理廠污染源的在線監測系統主要是對最先進的儀器儀表、視頻監控、數據采集、網絡應用、數據傳輸以及數據庫技術等加以采用，一方面對污水處理廠進出水過程中的流量 COD、氨氮、SS、BOD 等指標數值進行實時監測[1－2]，并對進口水和二沉池以及出水口的處理過的圖像進行遠程采集。一方面就要存儲采集的信息，對各個污水處理廠的污染源的指標進行監控，一旦超出指標將會自動報警。另一方面則是借助于各種圖標和報表的形式及時的整理數據，并做好相關信息的分析工作，最后借助于網頁公示各類信息。

2 在線監測系統遠程采集模塊

在線監測系統遠程采集模塊，主要有污水處理廠現場數據采集模塊和在線視頻監控模塊兩種。污水處理廠污染源在實際的監測控制過程中，借助于污水處理廠污染源控制中心的某些數據接口，進而獲取相關的數據信息，并將其數據在監測中心上傳。

1）現場數據采集模塊

現場數據模塊作為污水處理廠污染源在線監測系統的重要模塊之一[3－4]，主要是對數據進行現場采集，并借助于數據采集設備，對各種數據加以讀取，進而對數據進行處理和存儲，并借助于各種通訊的方式將其處理的數據向監測中心上傳，并在監測中心的指令控制下，對現場數據進行全面的收集，并對數據和命令的準確性加以確保。

一般而言，現場數據采集設備主要有時鐘、處理器、數據存儲器、數據處理裝置、數據采集裝置以及網絡接入設備等，現場數據采集設備結構示意圖如圖2所示。

圖2 現場數據采集設備結構示意圖Fig.2 Schematic diagram of the field data acquisition device structure

現場數據采集設備主要是借助于RS－485接口總線，并將其和現場儀表進行連接，不僅僅實現儀表和儀表通信協議之間的通信，同時對所需要的數據進行采集，通過適當的處理分析，實現對數據的存儲，進而實現現場數據監控[5]。

2）在線視頻監控模塊

在線視頻監控模塊不僅僅對現場視頻圖像有著直觀的了解，同時對現場數據采集設備進行輔助，一旦其食品傳輸的數據有著相對較大的量，更要做好監控點位置的分布情況，并對中國電信的全球眼服務加以采用，并將建設的陳本和維護成本減低，進入將建設的周期縮短。

而全球眼網絡視頻監控主要是對圖像進行遠程監控和傳輸存儲的一種工作，并實現跨區域的污染源統一監控和統一存儲管理。污水處理廠污染源在線監測系統，通過對全球眼網絡視頻監控加以借用，并將其監測效果實現，對其采集的信息進行自動顯示。

3 數據傳輸網絡和監測中心的構建

3.1 污水處理廠污染源在線監測中數據采集信息的構建

污水處理廠污染源在線監測中數據采集信息在實際的構建過程中，首先就要對借助于設備對其水樣進行綜合性的檢測，并做好通訊傳輸和處理工作，就其實質性而言，在線儀表在對檢測結果進行傳送的過程中，其模擬信號的輸出主要為4～20 mA信號之間，并將一路輸出設備加以提供，通過對信號分配器加以安裝，進而將不同系統對統一信號使用的矛盾加以解決。

一般而言，污水處理廠污染源在線監測過程中，其信息的采集工作不僅僅不受地點和時間上的限制，同時在實際的監測過程中有著一定的可移動性，同時在實際的運行過程中往往也有著相對較低的運行費用，并借助于數據傳輸流量對其費用進行計算，采集信息構建的過程中往往也有著相對較穩定的性能，難以出現數據傳輸過程中出現延誤和斷傳的現象，有著相對較強的安全性，實現數據傳輸的安全性和有效性。

3.2 污水處理廠污染源在線監測數據傳輸網絡的構建

近些年來，隨著時代經濟的飛速發展以及科學技術的日新月異，現代化移動網絡通訊逐漸成熟發展著，尤其是基于INTERNET有線網絡和基于一種移動通訊的GPRS無線網絡。就其實質性而言，對這兩種網絡均可以實現對采集數據的傳輸。而污水處理廠在線監測系統由于有著較為分散的監控對象和較廣的監控范圍，其數數據傳輸網絡主要是對INTERNET有線網絡和GPRS無線網絡相結合的傳輸方式加以采用。

3.3 污水處理廠污染源在線監測數據監測中心的構建

污水處理廠的在線檢測設備的正常運行是其最基礎的保證，所以在污染源在線監測系統安裝調試完成并投入運行后，對在線檢測設備需耍進行定期的維護，及時發現設備出現的故障并及時處理:對試劑要及時補充:及時訂購需要更換的備件:并對維護工作做好記錄。由于環保局的在線監控點比較多，對于在線檢測設備的維護工作則由企業和環保局共同分擔。

監測中心主要是實現對遠程采集系統傳送的數據進行及時的接收和存儲，并通過一定的分析，將各種報表和圖表生成，進而實現對污水處理廠各個污染源的自動報警，監測中心在對例數數據進行深層次的挖掘分析過程中，主要借助于WEB服務器、數據通訊工作站以及系統時鐘，實現對污水處理廠污染源的在線監控。數據服務器主要是對遠程采集系統傳送而來的一些數據進行整體上的存儲和管理，而WEB服務器主要是對瀏覽終端的申請和其信息的發布加以負責，并對各種數據進行及時的查詢和計算。數據通訊處理工作站主要是對現場數據加以負責，并適當的向遠程下達一定的命令。系統時鐘主要是借助于GPS時鐘及時的校時現場數據采集的設備，保證信息采集的統一性[6]。

總而言之，污水處理廠污染源在線監控系統主要借助于計算機技術和網絡技術，并對污水處理廠污染源進行全面有效的監控。既是企業和環保監察部門聯系的紐帶，又是環保監察部門為企業提供更好服務的工具，在國家對環境減排問題的戰略部署中將發揮積極的作用。同時污水處理企業利用在線監測系統信息的及時性對調整生產運行，對企業的經濟合理運行有著重耍的指導意義。同時該污水處理廠污染源的在線監控系統通過在多個監測網絡內多種廠家的檢測設備以及其存儲設備中實現監督管理，不僅僅實現了數據的采集工作，同時也實現了超標報警和故障報警，進入保證了污水廠污染源在線有效監控。

4 結束語

污水處理廠污染源在線監控系統的構建主要借助于先進的儀器設備和現代化計算機技術，作案后現場信息的采集工作，并對采集信息進行綜合性的處理分析和存儲，并借助于移動網絡實現采集信息的傳輸，逐漸生成報表和圖表的形式，加強設備運行的管理，做好超標報警以及故障報警系統的構建，進而對污水廠各個污染源的情況進行實時檢測。

[1]李偉，王曉棟.固定污染源煙氣在線監測系統驗收工作探討[J].寶鋼技術，2011（3）:31-35.LI Wei，WANG Xiao-dong.Stationary source monitoring system for gas-line acceptance discussion[J].Baosteel Technology，2011（3）:31-35.

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[4]康劍.水污染源在線監測系統在電爐廠的應用[J].科技研究，2014（5）:245，257.KANG Jian.Application of online monitoring system of water pollutionsource-in electric furnace factory[J].Science and Technology Research，2014（5）:245，257.

[5]陸世梅.水體污染源監測系統運行中的問題分析及解決措施[J].科技與企業，2013（1）:134.LU Shi-mei.Analysis on water pollution sources monitoring system operation problems and solutions[J].Technology and Business，2013（1）:134.

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