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亚控科技在污染源监控系统上的功能与配置

--亚控科技在污染源监控系统上的功能与配置

供稿:北京亚控科技发展有限公司 2010/8/16 13:28:00

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1、环保局中心站

环保局中心站由通信服务器、工业数据库、关系数据库、Web服务器和实现各种查询、分析功能的客户端软件构成。

1)I/O Server通信处理软件

通信服务器上配置亚控公司的I/O Server软件。此软件实现了《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》,能够通过此标准,采集各个污染源现场监测站的实时和历史数据,对数据进行分析处理后,分别存储到工业数据库和关系数据库中,供各种客户端软件使用。

正常通信时,软件获得现场监测站的实时数据和报警事件,将实时数据存储到工业数据库中,将报警事件存储到关系数据库中。当现场监测站与环保局中心站通信中断一段时间并恢复通信后,I/O Server一方面恢复采集现场的实时数据和报警事件,一方面召唤中断时间内存储在现场监测站中的历史数据和报警记录,对历史数据和报警记录进行解析后,分别插入到工业数据库和关系数据库中,以保证环保局中心站数据的完整性。

I/O Server服务器软件支持冗余互备功能。从图一中可以看出,通信服务器是环保局中心站与现场监测站数据交互的枢纽,因此容易成为整个系统的性能瓶颈。对于污染源现场众多的环保局,为了降低负荷,保障数据安全性,可以冗余配置双通信服务器。

I/O Server的采集站点动态增加功能,满足了污染源在线监测系统动态扩展的特殊要求。

2)数据库

除了污染源监控系统外,环保局一般还有例如人事管理等其他信息系统,此类系统需要管理大量关系型数据,因此环保局大都已经有了SQL Server等关系型数据库系统。同时,污染源监控系统需要管理例如报警记录、权限管理等关系数据,因此,环保局中心站需要配置关系数据库。然而,对于污染源监控系统对数据存储的长时间、高精度(ms级)、多点并发及压缩能力等功能要求,关系型数据库却暴露出诸多不足。为此,亚控科技耗时三年多,研制出了专业的工业数据库KingHistorian。

KingHistorian提供多达数万点工业数据的实时采集和管理能力,存储的时间精度达到毫秒级,工业数据的检索速度比传统关系型数据库快几倍甚至几十倍。软件还实现了旋转门数据存储算法,大大减少了数据存储的要求和硬件处理能力的要求。软件还能够对数据点进行动态增减。

KingHistorian提供的计算引擎支持VBScript 与Jscript两种脚本语言,用户利用它们能够方便地对数据库中的变量进行平均值、最大值、最小值、累积值等统计数据,或环保行业其他数据模型的实时计算,降低了突发计算对硬件的负荷能力要求。数据库中的变量可以作为计算式中的输入,也可以作为结果输出。KingHistorian还提供了COM、OLE DB、标准SQL等外部编程接口,极大增强了软件的开放性和二次开发能力。尤其对于C/C++用户,开放了API接口,大大提升了二次开发软件的性能。

3)客户端软件

此系统采用了流行的B/S体系结构,客户端机器上只要安装了IE浏览器,连接到环保局内部网(Intranet)或者广域网(Internet),就可以实现历史数据查询、历史趋势曲线、实时画面监控、实时趋势曲线、Excel报表生成与打印、报警监控与记录查询等功能。

2、现场监测站

现场监测站位于各个污染源现场监测点,又可分为现场仪表、现场通信网络、数据采集传输服务器三个部分。现场仪表负责污染源监测点的数据采集,比如火电厂的烟气排放量、氮氧化物含量等数据。

现场通信网络负责将仪表采集到的数据汇总到数据采集传输服务器。此网络可以是简单的RS485总线网络,也可以是Modbus、Profibus、Lonworks等现场总线网络。

数据采集传输服务器负责对实时数据进行汇总、分析、存储,并负责与上位机的数据交换。同时,数据采集传输服务器还可以负责实现本地监控的人机界面功能。是整个系统的中心环节,也是关键环节。亚控公司的组态王产品十多年来专注于工业现场监控领域,在此方面具有丰富的现场实施经验,成为构建各种污染源监测站的首选软件平台。

亚控科技与《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》主要起草单位之一达成了战略技术合作协议,并率先实现了此标准,通过此协议实现与环保局中心站的实时与历史数据传输。

3、传输网络

传输网络负责将污染源现场监测站的数据传输到环保局中心站。分为基础传输层和应用层两个层次。依据不同的传输网络,基础传输层可有两类实现方式。

一类是基于TCP/IP 协议的,如通用无线分组业务(General Packet Radio Service 缩写GPRS)、非对称数字用户环路(Asymmetrical Digital Subscriber Loop 缩写ADSL)、码分多址(Code Division Multiple Access 缩写 CDMA)等。另一类是基于非TCP/IP 协议的,如:公共电话交换网(Public switched telephone network 缩写PSTN)、短消息数据通讯等。

由于污染源现场一般环境比较恶劣、偏远,大部分采用GPRS、CDMA等无线网络。组态王支持国际和国内的所有主流厂家的GPRS设备。

为了保证系统的兼容性,规范上位机和现场监测站的通信规范,国家环保局于2005-12-30日发布了《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T212-2005)。并于2006-02-01日正式实施。此标准规定了传输网络的应用层协议,一方面保证了系统的兼容性,另一方面,体现了协议的通信介质无关性,为不同环境下选择不同的通信方式提供了灵活性。

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