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關(guān)鍵詞：環(huán)境；在線監(jiān)控；淺析

中圖分類號：X328 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

環(huán)境自動在線監(jiān)控監(jiān)測的出現(xiàn)標(biāo)志著環(huán)境監(jiān)測進入到了一個新層面，他彌補了常規(guī)監(jiān)測的不足，為環(huán)境管理提供了技術(shù)支持和數(shù)據(jù)支撐，節(jié)省了人力物力資源，使環(huán)境監(jiān)測更加有效化、有質(zhì)化。

1 常規(guī)化監(jiān)測存在的問題

在環(huán)境保護成為全球問題的情況下，我國的環(huán)保事業(yè)發(fā)展迅速，這就要求投入巨大的人力（專業(yè)素質(zhì)高，技術(shù)手段硬的環(huán)保隊伍）、物力（先進的環(huán)保設(shè)備）、財力（用于環(huán)境保護的專項資金），隨著社會的發(fā)展，常規(guī)化監(jiān)測已不適應(yīng)現(xiàn)在環(huán)保發(fā)展的要求，問題日益凸顯。

1.1常規(guī)化監(jiān)測的面廣，內(nèi)容繁復(fù)，操作步驟多，使得監(jiān)測所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、代表性大打折扣，進而影響到環(huán)保應(yīng)急預(yù)案和環(huán)保決策的準(zhǔn)確性，造成了環(huán)境保護部門管理滯后。排污單位在環(huán)境保護部門進行監(jiān)測的超標(biāo)排污行為，一般的常規(guī)監(jiān)測難以監(jiān)測全面，在監(jiān)測數(shù)據(jù)報告中也難以反映。盡管多年來我們一直在進行環(huán)境監(jiān)測，但是，我們的環(huán)境污染具有是時間分布性、空間分布性、環(huán)境污染與污染物含量（或污染因素強度）的關(guān)系及污染因素的綜合效應(yīng)，而環(huán)境監(jiān)測有時間性、間斷性，這樣的監(jiān)測頻率和頻次，很難捕捉到準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)和污染物排放總量，這種情況嚴(yán)重阻礙了環(huán)境監(jiān)測部門對污染源的準(zhǔn)確、及時、全面的把握，影響了環(huán)保部門對污染的管理。

1.2常規(guī)化監(jiān)測給非法企業(yè)帶來了便利，給偷排了可趁之機。我國的排污收費原則是“誰污染，誰治理；誰排污，誰交費”。企業(yè)排污是有成本的，我們的排污收費都是根據(jù)污染物濃度和總量收費的，但是收費是有法律依據(jù)的，可憑借環(huán)境保護部門出具的數(shù)據(jù)核算環(huán)境監(jiān)測超標(biāo)污染總量。而排污收費與企業(yè)的經(jīng)濟利益直接掛鉤，影響了企業(yè)的經(jīng)濟利益，因而有的企業(yè)就盡量想減少污染物排放濃度和數(shù)量，他們掌握了環(huán)保部門的監(jiān)測時間和頻率，監(jiān)測部門在監(jiān)測前他們就把污染物提前排放掉了，出現(xiàn)了應(yīng)付監(jiān)測的現(xiàn)象，這樣即使監(jiān)測人員的監(jiān)測再細(xì)致也是不準(zhǔn)確的，不利于把握環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。

1.3 常規(guī)化監(jiān)測需要監(jiān)測工作人員來采集樣品、運輸樣品，分析樣品，所有的過程都有人為誤差、技術(shù)水平、采樣時段、時差、天氣情況的影響，因此監(jiān)測出來的數(shù)據(jù)未必可靠，也不科學(xué)。

1.4 常規(guī)監(jiān)測是在一定的情況下進行的，監(jiān)測部門都是在正常的時間、地點進行采樣監(jiān)測，無法反映在環(huán)境監(jiān)理執(zhí)法過程中出現(xiàn)的跑、冒、滴、漏等違法情況，而企業(yè)在事故狀態(tài)下環(huán)境污染是相當(dāng)嚴(yán)重的，這個時候進行監(jiān)測，其超標(biāo)排污的濃度是相當(dāng)高的，造成的危害也是相當(dāng)嚴(yán)重的，因此，常規(guī)化監(jiān)測使污染事故得以逃脫，也就逃脫了處罰和監(jiān)管。

2 重點污染源在線監(jiān)控的意義

隨著現(xiàn)代化步伐的加快，環(huán)境問題成為亟待解決的時代問題，保護好環(huán)境成為建設(shè)生態(tài)宜居城市重中之重，而檢測方法的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化是環(huán)境保護的前提。對重點污染源實施在線自動監(jiān)控監(jiān)測，這對于環(huán)境監(jiān)測方法的統(tǒng)一起了重要作用，只有不斷改進和完善重點污染源在線自動監(jiān)控工作，才能確保環(huán)境質(zhì)量提高到一個新臺階。重點污染源自動在線監(jiān)控揭開了環(huán)境科學(xué)監(jiān)測的新篇章，使環(huán)境管理更加科學(xué)化。

2.1重點污染源自動在線監(jiān)控使污染源納入了統(tǒng)一的科技化監(jiān)管。由于地域遼闊、企業(yè)多、污染物種類復(fù)雜、環(huán)境管理人員少、戰(zhàn)線長、監(jiān)管難度大，再有個別企業(yè)為追求經(jīng)濟利益，不遵守環(huán)保法律法規(guī)，污染物偷拍現(xiàn)象嚴(yán)重，這極大的影響了環(huán)境質(zhì)量的治理與改善。實行重點污染源自動在線監(jiān)測，相當(dāng)于給污染源安裝了電子眼，一切依靠數(shù)據(jù)說話，納入科學(xué)技術(shù)管理，這樣可以便捷、快速監(jiān)管，保證了環(huán)境質(zhì)量的改善。

2.2重點污染源自動在線監(jiān)測，避免了人為監(jiān)測管理的數(shù)據(jù)誤差，有了真實的科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。環(huán)境管理和環(huán)境監(jiān)察，一般都是根據(jù)數(shù)據(jù)來進行管理并收取污染物超標(biāo)排污費和進行處罰的。但是以前常規(guī)監(jiān)測所提供的數(shù)據(jù)就不夠準(zhǔn)確， 影響了監(jiān)理執(zhí)法人員的執(zhí)法效率，時間長了，也就消弱了環(huán)境法律法規(guī)的強度和硬度。重點污染源自動在線監(jiān)測，是24小時連續(xù)不斷的傳輸數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是真實可靠的，這為環(huán)境監(jiān)管提供了科學(xué)依據(jù)，避免人為的種種誤差，加大了環(huán)境監(jiān)管力度。

2.3重點污染源自動在線監(jiān)控監(jiān)測，節(jié)省了大量的人力物力資源。以前這種分散的監(jiān)測、層層的監(jiān)管，既浪費了人力物力，而且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性大打折扣，進而使得管理不到位。自動在線監(jiān)控監(jiān)測減少了層次監(jiān)管，節(jié)省了大量的人力物力資源，而且提高了工作效率，節(jié)省了時間，增強了時效性。

3 采用自動在線監(jiān)控監(jiān)測的發(fā)展及其必要性

3.1自動監(jiān)測作為環(huán)境監(jiān)測的重要手段，具有自動、連續(xù)、及時、高效、全天候等優(yōu)勢，是新形勢下強化環(huán)境保護、加強環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和污染源監(jiān)督的需要，是污染減排監(jiān)測體系建設(shè)的重要組成部分，也是環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)的重要內(nèi)容。

環(huán)境中污染物質(zhì)的分布和濃度是隨時間、空間、氣象條件及污染源排放情況等因素的變化而不斷改變的，定點、定時人工采樣的測定結(jié)果難以確切反映污染物的動態(tài)變化和預(yù)測發(fā)展趨勢。為及時獲取污染物質(zhì)的的變化信息，正確評價污染現(xiàn)狀，研究污染物擴散、遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律，必須采用連續(xù)自動在線監(jiān)控監(jiān)測技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是傳感、電子、計算機技術(shù)的發(fā)展，為實現(xiàn)多種污染物的自動在線監(jiān)控監(jiān)測提供了條件。

3.2 美國、英國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家飽嘗了環(huán)境污染的危害，20世紀(jì)50年代后期開始建立區(qū)域性監(jiān)測網(wǎng)，應(yīng)用自動監(jiān)測儀器，60年代已初具規(guī)模，并引入遙感技術(shù)，70年代在全國范圍形成完整的全天候自動監(jiān)測網(wǎng)，成為對空氣水質(zhì)常規(guī)項目監(jiān)測和監(jiān)控的主要手段，還開展了煙氣連續(xù)自動監(jiān)測工作，80年代進一步加強和完善了，應(yīng)用遙感、遙測等先進技術(shù)，進行大范圍、大面積的水體和空氣污染狀況監(jiān)測和預(yù)測、預(yù)報，自動監(jiān)測儀器也不斷更新、完善和規(guī)范化。我國在20世紀(jì)70年代開始建立自動監(jiān)測站，到2000年，已有60多個城市建立了自動監(jiān)測系統(tǒng)，采用自動在線監(jiān)控監(jiān)測設(shè)施測定環(huán)境污染物，具有準(zhǔn)確、靈敏、選擇性和分辨率好等優(yōu)點。

4 環(huán)境自動在線監(jiān)控監(jiān)測的發(fā)展前景

隨著科技化步伐的加快、環(huán)境問題的日益突出及全球一體化的加深，想要加強經(jīng)濟與環(huán)境的和諧發(fā)展，就必須在環(huán)境保護的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟。如何更好地保護環(huán)境全球性問題，自動在線監(jiān)控的引入，無疑是給環(huán)境保護帶來了突破性進展，其數(shù)據(jù)的真實性、可靠性、科學(xué)性、連續(xù)性、透明性使得環(huán)境管理更加得心應(yīng)手，無論是監(jiān)管人員依靠污染數(shù)據(jù)進行排污收費或進行環(huán)保處罰還是環(huán)境影響評價依靠監(jiān)測數(shù)據(jù)進行更加準(zhǔn)確有效的評價，這都為加強環(huán)保管理力度提供了技術(shù)支持和數(shù)據(jù)支撐。使環(huán)境監(jiān)測科學(xué)化、具體化、有效化和可靠化，并且給企業(yè)頭上懸了把尚方寶劍，給那些罔顧環(huán)保法律法規(guī)的企業(yè)一定的警示性，對改善環(huán)境質(zhì)量起了決定性作用。環(huán)境自動在線監(jiān)控監(jiān)測在以后的環(huán)境監(jiān)測中將占據(jù)主導(dǎo)地位，將會應(yīng)用到各企業(yè)中。

5 結(jié)束語

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)反映了環(huán)境質(zhì)量狀況和污染物排放情況，不但是環(huán)境污染預(yù)測的基礎(chǔ) ，也是實施污染物總量控制、排污收費、污染物糾紛仲裁管理措施必不可少的手段。但是隨著科技化速度的加快，常規(guī)監(jiān)測已不能滿足現(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)的要求，這就需要我們與時俱進，堅持科學(xué)發(fā)展觀，尋求符合現(xiàn)在環(huán)保形勢的監(jiān)測手段，近年來我國引進了在線污染源自動監(jiān)控監(jiān)測設(shè)施，對重點污染源進行在線自動監(jiān)控監(jiān)測，這不僅能加快完成節(jié)能減排任務(wù)，還加大了環(huán)境管理力度，成為現(xiàn)在環(huán)境保護的關(guān)鍵手段。

參考文獻(xiàn)：

[1] 譚福元，李文林，馮葆華編，環(huán)境自動監(jiān)測[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

篇2

[關(guān)鍵詞]環(huán)境監(jiān)控；存在的問題；數(shù)據(jù)資源

1環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控機構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施水平滯后

1.1環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施

環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平滯后，有待進一步加強建設(shè)。污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)起步早，當(dāng)時國家相關(guān)的管理辦法、技術(shù)規(guī)范都還未出臺，所以各地建設(shè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，無論是硬件配置還是軟件平臺都是各地自主實施，這樣就造成各地發(fā)展不平衡，建設(shè)水準(zhǔn)差異較大，給統(tǒng)一管理帶來困難。一是現(xiàn)場端設(shè)備品牌眾多，型號和檢測方法不相同，性能良莠不齊；二是軟件平臺和傳輸標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，大多數(shù)不符合國家現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范，亟須改造。

1.2環(huán)境信息基礎(chǔ)設(shè)施

環(huán)境信息基礎(chǔ)設(shè)施主要存在問題是缺少一個完善的工作場所和業(yè)務(wù)環(huán)境，信息保障能力與安全防護能力有待進一步提高，在數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡(luò)交換、安全保密等方面距離國家華東省份信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)要求仍有一定差距。

2集成展示和決策指揮系統(tǒng)不健全

2.1聯(lián)合情況判斷體系存在條塊分割

隨著環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，不同管理性質(zhì)、不同職能的監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模越來越大，分工越來越細(xì)，但不同系統(tǒng)分屬不同監(jiān)管部門，條塊分割現(xiàn)象明顯，聯(lián)合情況判斷所需要的信息同步獲取，相互印證，態(tài)勢描繪手段不成熟，缺少實時、同步、并行、互動的綜合情況判斷與處理的統(tǒng)一平臺，效能優(yōu)化、盲區(qū)互補的情報收集、聯(lián)合管理體系不健全。

2.2聯(lián)合監(jiān)管決策體系科學(xué)性、時效性不高

聯(lián)合監(jiān)管決策體系不健全，使得當(dāng)前各監(jiān)管部門的部門職能和領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)決策科學(xué)性和時效性不高，決策周期長、決策環(huán)節(jié)多，逐層決定、逐層下達(dá)環(huán)境監(jiān)管決策的現(xiàn)象較突出，扁平化管理指揮體系不健全。

2.3缺少一體化通用態(tài)勢展示系統(tǒng)

現(xiàn)有各類監(jiān)控子系統(tǒng)已經(jīng)部分的、獨立的形成了基于WEB以及基于GIS的數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)，但缺少一個總的通用態(tài)勢展示系統(tǒng)，沒有一個載體能夠提供綜合空間展示、功能區(qū)環(huán)境信息、地面與地貌信息以及數(shù)據(jù)綜合展示。與之相適應(yīng)的一體化的配套管理方式也未建成，一體化監(jiān)控系統(tǒng)由誰構(gòu)建、如何更新、如何尚未明確，監(jiān)控管理體制和監(jiān)管制度仍較為分散。

2.4缺少模擬仿真，監(jiān)控與管理脫節(jié)

缺少模擬仿真系統(tǒng)，使得復(fù)合型環(huán)境問題，特別是典型的區(qū)域性環(huán)境污染難以得到有效監(jiān)管。沒有仿真模型，數(shù)據(jù)信息在應(yīng)用上比較分散，功能上比較單一，不能從整體上、多方位、完整地全面反映環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境監(jiān)管工作的總體狀況，對環(huán)境質(zhì)量預(yù)警、預(yù)報能力也不完善。

3科學(xué)的數(shù)據(jù)資源體系未形成

3.1監(jiān)控信息未能在時空管理上有機耦合

環(huán)保部門產(chǎn)生的環(huán)境監(jiān)控信息幾乎90%以上與地理空間分布有關(guān)、隨時間而過程變化，環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)察、應(yīng)急、污防、環(huán)境審批、、總量、規(guī)劃等業(yè)務(wù)條線間更是有基于共同的環(huán)境監(jiān)控信息進行協(xié)同監(jiān)管、分別履責(zé)的內(nèi)在需求。目前多數(shù)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)沒有很好地對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行空間定位，沒有解決測點與河流（湖、庫、海域）、排污口與河流（湖、庫、海域）的地理GIS關(guān)聯(lián)。

3.2環(huán)境自動監(jiān)控站點之間缺乏業(yè)務(wù)技術(shù)層面關(guān)聯(lián)

在我國各地環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中，目前還沒有從區(qū)域或流域的環(huán)境容量出發(fā)，實現(xiàn)污染源監(jiān)控系統(tǒng)集群網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點以環(huán)境容量為約束條件的污染物排放總量自適應(yīng)、相互平衡的機制和功能，而這恰恰是我國環(huán)境污染減排考核、保障環(huán)境質(zhì)量、確保環(huán)境安全最需要的環(huán)境自動監(jiān)控功能。大量的環(huán)境監(jiān)控中心，只是單一地實現(xiàn)污染源在線監(jiān)控裝置（監(jiān)控節(jié)點）與監(jiān)控中心端的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)的上傳，以及中心端極其簡單地對現(xiàn)場檢測儀器、污染物處理設(shè)施控制指令的下發(fā)執(zhí)行。

3.3技術(shù)體制和標(biāo)準(zhǔn)不夠規(guī)范統(tǒng)一，缺少監(jiān)控系統(tǒng)一體化設(shè)計和規(guī)劃

由于信息系統(tǒng)建設(shè)、維護、運行尚無統(tǒng)一的規(guī)定，使得市、縣、部門根據(jù)自己的需求建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)，在設(shè)計上較少考慮與其他業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)單位的數(shù)據(jù)共享、交換以及聯(lián)動監(jiān)管需求，缺少全局性的規(guī)劃和統(tǒng)一的信息系統(tǒng)應(yīng)用框架。另外監(jiān)控技術(shù)與管理發(fā)展得較快，先前建立的建設(shè)系統(tǒng)逐漸不適應(yīng)當(dāng)下管理需求，先發(fā)的集成系統(tǒng)技術(shù)手段逐漸落后。

先發(fā)優(yōu)勢成為共享與兼容障礙。長期以來，業(yè)務(wù)部門各自為政，各自開發(fā)，自成體系，缺乏頂層設(shè)計的整體規(guī)劃，缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏歸口管理機制，造成數(shù)出多門，數(shù)據(jù)多樣，環(huán)境管理工作積累了大量的不同標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如排污申報數(shù)據(jù)、環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等。出于各自業(yè)務(wù)工作的需要，各業(yè)務(wù)部門陸續(xù)組織開發(fā)了不少信息化建設(shè)項目，使環(huán)境數(shù)據(jù)資源在為管理工作服務(wù)中發(fā)揮了一定的效用。由于缺乏整體規(guī)劃與頂層設(shè)計，缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及歸口管理，各應(yīng)用系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換與共享困難，不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)難以對比、關(guān)聯(lián)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)不能滿足環(huán)境監(jiān)督管理工作的需要。缺少一體化監(jiān)管的統(tǒng)一規(guī)劃和頂層設(shè)計。江蘇省各地環(huán)保局結(jié)合自身管理業(yè)務(wù)的需求，各類環(huán)境業(yè)務(wù)管理應(yīng)用系統(tǒng)普遍存在著重硬件、輕軟件，重建設(shè)、輕應(yīng)用的現(xiàn)象，隨著時代的發(fā)展和環(huán)境保護管理要求的不斷提高，原有系統(tǒng)的功能已遠(yuǎn)不能滿足全省環(huán)保系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)督管理業(yè)務(wù)一體化的動態(tài)需求；現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)在兼容性、開放性和可擴展性方面較差，制約了環(huán)境信息資源的綜合開發(fā)與利用，無法為環(huán)境管理與決策提供有效的輔助支持。

3.4監(jiān)督機制體制缺乏，數(shù)據(jù)客觀性準(zhǔn)確性保障力度不足

在地區(qū)性和封閉的管理環(huán)境下，部分監(jiān)控數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性沒有能夠很好地保障，盡管省級主管部門采取多項質(zhì)控措施，但很多監(jiān)控系統(tǒng)沒有能夠統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控數(shù)據(jù)也未能得到有效審核，致使全省監(jiān)控數(shù)據(jù)特別是地方建設(shè)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有待進一步提高。

3.5沒有有效地界定信息產(chǎn)品的使用對象、服務(wù)層級數(shù)據(jù)利用率不高，監(jiān)控系統(tǒng)為“建”而建設(shè)

應(yīng)將環(huán)境監(jiān)控信息化劃分為常態(tài)模式數(shù)據(jù)流和應(yīng)急模式數(shù)據(jù)流。常態(tài)模式數(shù)據(jù)流是指環(huán)境質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)、符合功能要求時的自動監(jiān)控數(shù)據(jù)，或污染源排放穩(wěn)定、沒有濃度超標(biāo)或超總量時序進度的污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)，只要按常規(guī)在環(huán)境監(jiān)控中心顯示實時數(shù)據(jù)、自動存入數(shù)據(jù)庫、按一定周期自動在后臺生成統(tǒng)計報表即可。

4管理不完善，系統(tǒng)缺乏有效保障

4.1管理，數(shù)據(jù)難共享

聯(lián)網(wǎng)改造已成為自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的難點，目前國內(nèi)外自動監(jiān)測分析儀器儀表廠商沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可共同遵守，污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)接口規(guī)范化程度較低，設(shè)備輸出信號不規(guī)范，信號就無法廣泛上傳下達(dá)。環(huán)保部《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》的出臺對自動監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享問題具有一定的指導(dǎo)意義，但具體實施中還存在一定的問題。

4.2經(jīng)費難以保障

自動監(jiān)控系統(tǒng)需要大量的硬件、軟件，安裝一套現(xiàn)場設(shè)備需投入數(shù)十萬到上百萬元，每個監(jiān)測點位每年的維護、運行費用也需幾萬元到十幾萬元，沒有足夠的經(jīng)費保障是無法開展此項工作的。我省自動監(jiān)控建設(shè)經(jīng)費相對充足，但系統(tǒng)長期運行與維護管理的經(jīng)費渠道不暢，往往需拖欠一年解決，嚴(yán)重影響自動監(jiān)控系統(tǒng)效益的發(fā)揮，影響了地方建設(shè)維護的積極性。

4.3法律健全工作依據(jù)不完善

篇3

關(guān)鍵詞：動力環(huán)境監(jiān)控；通信電源

中圖分類號：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007—9599 （2012） 14—0000—02

動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在各通信運營商日常運營過程中發(fā)揮了重要了作用，同時在系統(tǒng)運行的過程中也出現(xiàn)了一些棘手的問題，比如現(xiàn)在現(xiàn)今硬件能夠靈活配置以及軟件功能日益完善的情況下，其故障診斷及分析、數(shù)據(jù)智能統(tǒng)計等智能化方面的性能沒有得到進一步的發(fā)展，而常規(guī)的人員值守抄表方式在動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)中仍普遍存在，另外，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在可靠性方面仍然不盡如人意。

一、動環(huán)監(jiān)控的發(fā)展

（一）初期動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)

初期的動環(huán)監(jiān)控，主要采用干接點的方式，動環(huán)設(shè)備的參數(shù)相關(guān)信息通過通信設(shè)備（如傳輸設(shè)備、交換設(shè)備等）的網(wǎng)管系統(tǒng)進行處理并傳送。這種初期的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)方式以及體現(xiàn)出來的功能模塊都較為簡單，僅提供少量開關(guān)量。正由于系統(tǒng)簡單，使得維護人員共容易掌握并判斷動環(huán)系統(tǒng)故障點，但往往由于在知道故障時，系統(tǒng)供電同時也出現(xiàn)了問題。這種監(jiān)控方式的主要特點是被動的，無法減輕維護人員的工作量，也無法提供維護的工作效率。

（二）中期動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)

中期動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)具有較全面的三遙功能?？赏ㄟ^對數(shù)據(jù)的分析來了解動環(huán)設(shè)備的運行狀況。20世紀(jì)八十年代，由原郵電部科技司牽頭，在廣州電信長途樞紐樓對動環(huán)集中監(jiān)控管理進行了試點研究。并通過這次的試點研究，在動環(huán)監(jiān)控方面積累了寶貴的經(jīng)驗，使得我國在動環(huán)監(jiān)控方面取得了長足的進步。

（三）當(dāng)前動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的情況

在較為發(fā)達(dá)的國家，其動環(huán)監(jiān)控仍舊處于以干結(jié)點進行數(shù)據(jù)采集的方式進行。反觀我國，由于存在市電供電質(zhì)量較差，這就要求后備蓄電池、油機等能提供后備電源能夠始終處于良好的工作狀態(tài)，這使得干結(jié)點方式監(jiān)控的實用性并不很強。另外，由于我國地域遼闊，動環(huán)設(shè)備廠家眾多，使得在網(wǎng)設(shè)備種類多且雜，質(zhì)量也參差不齊。這些情況對維護人員提出了更高的要求，維護力度加大。干接點的動環(huán)監(jiān)控方式無法滿足要求。因此，具有三遙功能、高質(zhì)量、全面的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)才是符合我國國情實際情況的有效系統(tǒng)。

另外，隨著通信技術(shù)以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展；在監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)、實施過程中積累了大量豐富的經(jīng)驗；新技術(shù)、新工藝在通信電源設(shè)備中的應(yīng)用；國家及行業(yè)出臺更加規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，使得動環(huán)系統(tǒng)能夠得到進一步的完善；這些都為建立高水平的電源監(jiān)控系統(tǒng)提供了有力保證，動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)將進一步走向智能化。

二、動力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（一）動力環(huán)境監(jiān)控對象

通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象為：高壓配電設(shè)備、低壓配電設(shè)備、變壓器、備用發(fā)電機組、UPS、逆變器、整流配電設(shè)備、蓄電池組、直流—直流變換器、太陽能供電設(shè)備、空調(diào)設(shè)備，以及電信機房和電源機房的防火、防盜、溫濕度等環(huán)境參數(shù)。

（二）三層匯接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

結(jié)合目前通信運營商運行維護管理的模式，目前較為實用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為三級匯接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即SU—SS—SC結(jié)構(gòu)，其中SU為端局（基站）監(jiān)控單元、SS為區(qū)域監(jiān)控站、SC為監(jiān)控中心。

三級匯接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

（三）遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備的接入方法

監(jiān)控參量的獲取是通過數(shù)據(jù)/信號采集系統(tǒng)完成的，監(jiān)控單元（SU）的采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)具有靈活、可靠、易于擴展的特點，因此比較理想的結(jié)構(gòu)是一個分布式采集控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如下圖。

在監(jiān)控對象中，除了需監(jiān)測的模擬量和開關(guān)量外，還有智能設(shè)備和非智能設(shè)備。對智能設(shè)備，可用串行通信總線連接在一起集中監(jiān)控；對非智能設(shè)備，既可采用干節(jié)點的方式進行控制，也可和其他測量設(shè)備組合在一起，形成具有一定“智能”的智能設(shè)備。

（四）系統(tǒng)運行過程中存在的問題

以上提到的是目前較為常用的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成，同時在系統(tǒng)運行的過程中也出現(xiàn)了一些棘手的問題，比如現(xiàn)在現(xiàn)今硬件能夠靈活配置以及軟件功能日益完善的情況下，其故障診斷及分析、數(shù)據(jù)智能統(tǒng)計等智能化方面的性能沒有得到進一步的發(fā)展，而常規(guī)的人員值守抄表方式在動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)中仍普遍存在，另外，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在可靠性方面仍然不盡如人意。這就要求我們必須在借助目前快速發(fā)展的計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用更為科學(xué)的管理方法，對動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進行升級完善，從而使其在日常的運營過程中提供更為可靠、智能的決策。

三、動力環(huán)境監(jiān)控的發(fā)展前景

通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，促使動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)也必然向著高效、規(guī)范與智能的方向發(fā)展。

（一）規(guī)范化建設(shè)

首先，動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)作為電信管理網(wǎng)的一個子系統(tǒng)，其發(fā)展方向是和其它幾個系統(tǒng)（如交換網(wǎng)絡(luò)操作維護系統(tǒng)，傳輸監(jiān)控系統(tǒng)，信令網(wǎng)管系統(tǒng)等）一起逐步向TMN（Telecom Management Network，電信管理網(wǎng)）過渡發(fā)展的。目前我國大多數(shù)動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)都是從電源監(jiān)控系統(tǒng)過渡而來的，與TMN規(guī)范的要求還有很大的舉例，即便有一些基于TMN規(guī)范的設(shè)計，大多數(shù)只是在功能方面和概念上遵循TMN的原則。動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在未來的一段時間內(nèi)，必然沿著TMN的規(guī)范進行建設(shè)。

其次，由于目前動環(huán)設(shè)備廠家眾多，質(zhì)量及技術(shù)力量參差不齊，硬件及軟件都是廠家自行設(shè)計生產(chǎn)，缺乏統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致系統(tǒng)及各種協(xié)議差異性很大。為了提高行業(yè)的整體水平，統(tǒng)一軟硬件，并進行規(guī)范化管理，若采用統(tǒng)一的接口和協(xié)議，使其標(biāo)準(zhǔn)化，提高軟硬件的通用性，對于第三方設(shè)備生產(chǎn)廠商也可以很容易接入現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的擴展性。

（二）智能化發(fā)展

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展至今，系統(tǒng)由小變大，從技術(shù)上來看，各種遠(yuǎn)程接入、遠(yuǎn)程通信、智能設(shè)備的接入等問題已經(jīng)沒有任何問題，另外比如遙控遙測、故障告警、數(shù)據(jù)存儲等功能也相當(dāng)完善，系統(tǒng)所具備的這些功能也都基本上能滿足維護的需求。但如數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、專家系統(tǒng)等相對高智能的性能還沒有很好的使用并發(fā)展，這些高智能的功能對整個動環(huán)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展具有更深遠(yuǎn)的意義。所有高智能性能有以下特征。

1.能進行故障診斷及對相關(guān)數(shù)據(jù)進行存儲和分析，進而分析出故障原因。

2.進行故障情況的統(tǒng)計分析，提出預(yù)防事故的措施及方案。

3.通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，為供電系統(tǒng)管理維護提供依據(jù)。

4.能夠進行供電調(diào)度，智能化管理負(fù)荷調(diào)配。

5.通過對蓄電池的電壓、放電曲線監(jiān)測，分析蓄電池組的性能。

6.集合專家技術(shù)力量，建立專家信息庫，更好的進行故障診斷和分析。

7.動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的自我診斷功能。

（三）Web網(wǎng)管

現(xiàn)在，已經(jīng)有越來越多的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不是已經(jīng)開始支持Web，就是正在計劃支持，這意味著在網(wǎng)絡(luò)上的任何人，只要擁有Web瀏覽器，并擁有適當(dāng)?shù)臋?quán)限，都可以從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中瀏覽數(shù)據(jù)并作適當(dāng)?shù)男薷摹?/p>

Web網(wǎng)管的優(yōu)點在于，傳統(tǒng)的網(wǎng)管只能在控制臺訪問數(shù)據(jù)，而Web瀏覽器則可以在任何地方訪問數(shù)據(jù)。Web網(wǎng)管還有助于解決分布式網(wǎng)絡(luò)管理的一些難題。

四、結(jié)束語

更規(guī)范化、更智能化、更大眾化將是動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，如何在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過合理化配置，在運維工作中發(fā)揮更大的作用，將是各通信運營商需要重點考慮的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]《電信工程設(shè)計手冊（通信電源）》人民郵電出版社，郵電部設(shè)計院編，1991年3月第一版

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【關(guān)鍵詞】機房監(jiān)控；動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；組織原則；環(huán)境設(shè)備

引文

目前，機房的數(shù)量隨著計算機以及通信技術(shù)的發(fā)展不斷增加，計算機系統(tǒng)或通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備主要放置在機房，并且機房里有許多設(shè)備在24小時內(nèi)都處于監(jiān)控狀態(tài)以保證設(shè)備的正常運行，如果設(shè)備中出現(xiàn)任何一種意外情況，都會對機房中的各系統(tǒng)的正常工作帶來嚴(yán)重后果，所以，在機房安排人員每天都要堅守，這不但浪費人力，而且還容易出現(xiàn)疏漏，后果不堪設(shè)想，因此，應(yīng)用自動監(jiān)控系統(tǒng)對機房的監(jiān)控與報警十分必要。本文在機房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案中的目標(biāo)就是讓通信標(biāo)準(zhǔn)接口和一體化通信網(wǎng)絡(luò)將各個子系統(tǒng)集成到一個計算機所能支持的平臺上，形成一個較完整的機房中心環(huán)境的集成監(jiān)控和管理界面，并且通過一致的圖形化人機界面從而實現(xiàn)各子系統(tǒng)的實時監(jiān)視控制和管理工作，而且能及時在這些子系統(tǒng)發(fā)生故障時向管理人員報警，從而方便管理人員及時的進行工作補救，避免出現(xiàn)嚴(yán)重影響。

1 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與需求分析

現(xiàn)在，大部分有線電視網(wǎng)絡(luò)集團基本都已完成一體化的網(wǎng)絡(luò)整合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的集中管理，為保障機房動力及環(huán)境的穩(wěn)定提供，需要實時監(jiān)控的內(nèi)容主要包括各級機房的動力、環(huán)境、安全等，詳細(xì)如下：

監(jiān)控各級機房動力系統(tǒng)的運行情況，主要包括：高低壓配電設(shè)備、備用發(fā)電機組、開關(guān)電源、UPS電源、蓄電池組等動力設(shè)備的運行情況。機房環(huán)境和安全的集中監(jiān)控包括：空調(diào)設(shè)備運行、溫濕度、視頻監(jiān)控；防火、防盜、防入侵等內(nèi)容。

在分級管理上要求如下：（1）動力與環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)建成后，省核心機房作為集中監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心，可以監(jiān)控管理全省機房的動力與環(huán)境現(xiàn)狀；主要監(jiān)控狀態(tài)上傳至省網(wǎng)管中心，并可在大屏集中監(jiān)視系統(tǒng)中顯示。（2）各地市總前端機房作為集中監(jiān)控系統(tǒng)的區(qū)域監(jiān)控中心，監(jiān)控管理各地市總前端、分前端機房的動力與環(huán)境現(xiàn)狀。主要監(jiān)控狀態(tài)上傳至省核心機房監(jiān)控中心；各地市分前端機房設(shè)監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊，監(jiān)控管理各分前端機房的動力和環(huán)境現(xiàn)狀，監(jiān)控狀態(tài)上傳至區(qū)域監(jiān)控中心。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

充分利用現(xiàn)有資源，力求精簡、節(jié)約投資，增加系統(tǒng)的實用性、可用性。系統(tǒng)設(shè)計充分考慮系統(tǒng)平滑擴容和升級能力，數(shù)據(jù)采集及控制器等硬件設(shè)備在配置上留有一定的冗余量。以適應(yīng)公司業(yè)務(wù)發(fā)展和管理的需要，避免重復(fù)投資。應(yīng)考慮監(jiān)控系統(tǒng)接口的開放性，充分考慮未來監(jiān)控系統(tǒng)與綜合網(wǎng)管及其他相關(guān)系統(tǒng)的接口。在保證本設(shè)計監(jiān)控接人的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)后續(xù)機房和擴容機房的無縫接入；監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)備和軟件必須滿足現(xiàn)已的全部技術(shù)規(guī)范和要求，能夠滿足系統(tǒng)長期建設(shè)和發(fā)展的需要，最大限度地保護用戶投資。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

監(jiān)控站用來實現(xiàn)各種上層應(yīng)用以及系統(tǒng)配置，管理人員可以通過B/S、C/S兩種方式進行數(shù)據(jù)管理、安全管理、配置管理、報表管理。

監(jiān)控中心安裝前置通信服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。通信服務(wù)器通過通信模塊采集監(jiān)控模塊采集的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫；同時，通信服務(wù)器響應(yīng)監(jiān)控站下發(fā)的命令，進行數(shù)據(jù)的立刻采集，并將數(shù)據(jù)返回到監(jiān)控站進行顯示。

通信模塊由多功能控制器組成，通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控主機進行通信，它是監(jiān)控模塊與監(jiān)控主機的通信橋梁。多功能控制器完成將監(jiān)控模塊采集的各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心主機。一個多功能數(shù)據(jù)控制器提供多路RS232或RS485/RS422接口，其中一個RS485接口可以連接多個監(jiān)控模塊。監(jiān)控模塊與被檢測設(shè)備通信，定時進行監(jiān)控信息的采集，并執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理或控制操作，再把處理結(jié)果和告警信息傳送到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)的處理和報警信息的。

3 系統(tǒng)功能概述

3.1 配置管理

配置管理主要包括運行參數(shù)配置和監(jiān)控對象參數(shù)配置。運行參數(shù)配置包括數(shù)據(jù)管理參數(shù)配置、報警參數(shù)配置、報表參數(shù)配置等。所有參數(shù)配置只能由具有權(quán)限的系統(tǒng)管理員才能進行配置和修改。如配置或修改不當(dāng)，運行出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動將數(shù)據(jù)恢復(fù)到上一次正常狀態(tài)。監(jiān)控對象參數(shù)配置包括新增、刪除、修改監(jiān)控對象的監(jiān)控參數(shù)。如修改不當(dāng)，系統(tǒng)會在下一次啟動時自動恢復(fù)上一次正常狀態(tài)。所有修改監(jiān)控參數(shù)操作均可為在線時，則不必重新啟動系統(tǒng)，只需要保存所修改后的監(jiān)控參數(shù)即可。

3.2 安全管理

一般來講，系統(tǒng)都具有較為完善的權(quán)限分級管理功能。權(quán)限主要劃分為系統(tǒng)運行參數(shù)管理權(quán)限和監(jiān)控對象管理權(quán)限。前者一般包括查看和修改權(quán)限；后者主要包括參數(shù)更改、數(shù)據(jù)采集、查看、監(jiān)控對象控制的權(quán)限。對于監(jiān)控對象的管理在進行權(quán)限劃分時，既可以將指定監(jiān)控對象的指定權(quán)限分配給某個用戶，也可以將其所有權(quán)限分配給某個操作者；對于系統(tǒng)運行參數(shù)管理，可以將查看權(quán)限、修改權(quán)限分別賦予不同的操作者，也可以賦予同一操作者。

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關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控、傳輸方式、IP組網(wǎng)、串口服務(wù)器

1、引言

隨著現(xiàn)代通信事業(yè)的迅速發(fā)展，通信電源系統(tǒng)的規(guī)模也越來越大。點多面廣、種類繁多的動力設(shè)備，給維護工作帶來極大的困難。在不增加維護人員的情況下，延用傳統(tǒng)的看守式晝夜值班、現(xiàn)場操作已經(jīng)無法滿足動力設(shè)備正常運行的需要。為提高動力設(shè)備運行的可靠性與穩(wěn)定性，保障通信設(shè)備的正常運行，通信行業(yè)于2000年前后引入了動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。隨后幾年，經(jīng)過多次擴容，擴大了監(jiān)控網(wǎng)點和監(jiān)控范圍，完善了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)性能，充分發(fā)揮了監(jiān)控系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)了少人或無人值守。近年來，尤其是光進銅退實施以來，機房模塊點大幅增加，設(shè)備量也大幅增加，而人員卻逐步分流到市場一線而大幅減少。利用原來一半的人員維護較原來增加一倍的設(shè)備，動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。然而，十年來，動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件設(shè)備逐步老化，性能下降，故障率大幅增加，存在了嚴(yán)重的安全隱患，急需改造更新?，F(xiàn)依照棗莊聯(lián)通動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀，對監(jiān)控系統(tǒng)改造方案進行可行性分析。

2、棗莊聯(lián)通動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

棗莊動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)如圖2-1所示。

該系統(tǒng)傳輸組網(wǎng)方式為混合式組網(wǎng)方式：從模塊局、支局到331局采用MODEMPSTN組網(wǎng)方案（固定電話半永久性連接）；從331局到監(jiān)控中心采用基于路由器組網(wǎng)的方案。

3、監(jiān)控系統(tǒng)傳輸方式改造分析

3.1 傳輸方式改造的原因

動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)自2000年建設(shè)之初到現(xiàn)在已經(jīng)十年了，電源設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備也明顯老化，故障率大幅增加，維護量也大量增加。由于故障率的大幅增加，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備采集不到或采集不上來的現(xiàn)象。因此，整個動力系統(tǒng)的設(shè)備安全性也大幅降低。

設(shè)備監(jiān)控不到主要有以下原因：

1、 設(shè)備自身的監(jiān)控單元故障。如：整流器的監(jiān)控模塊。

2、 連接監(jiān)控設(shè)備的串口故障。如：油機發(fā)電機組的監(jiān)控串口。

3、 監(jiān)控設(shè)備故障。如：OCE、OCI-6等

4、 監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳路由故障。如：電話線斷、MODEM毀壞等。

其中，第4條監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳路由故障帶來的負(fù)面影響最為嚴(yán)重。因為每個監(jiān)控網(wǎng)

點都有多臺設(shè)備被監(jiān)控（如：整流器、電池組、油機發(fā)電機組、高低壓配電、空調(diào)等），其中一個設(shè)備監(jiān)控不到，可以根據(jù)其他可以監(jiān)控到的設(shè)備運行情況判斷分析。而如果監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳路由故障，則整個監(jiān)控數(shù)據(jù)無法上傳，如同沒有監(jiān)控。因此，監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全至關(guān)重要。

隨著現(xiàn)代通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮，原有MODEMPSTN組網(wǎng)方案逐步呈現(xiàn)出以下問題：

1、數(shù)據(jù)傳輸速率過低（為了考慮穩(wěn)定性，傳輸數(shù)率大多設(shè)為1200），不能承載大的數(shù)據(jù)流量，數(shù)據(jù)實時瀏覽性不夠及時。

2、數(shù)據(jù)傳輸受電話線質(zhì)量影響大，有時干擾很大，導(dǎo)致兩端MODEM不能連接。尤其是建設(shè)較早的機房，設(shè)備、線路嚴(yán)重老化，線路質(zhì)量差。

3、直流MODEM由于長時間不間斷運行，毀壞或吊死的故障率較高，且更換費用較大。

4、由于是端對端設(shè)備，中心MODEM數(shù)量與監(jiān)控端局?jǐn)?shù)量相對應(yīng)，監(jiān)控的端局越多則監(jiān)控中心設(shè)備越多，且撥號聲不斷。

5、人為原因造成電話故障較多。如：割接時漏割或割接錯誤，電話線人為誤截斷或撤掉等。

6、故障處理難度增加。尤其是電話設(shè)備智能網(wǎng)改造以后，電話需要假號碼連接，且電話不通時的回鈴音也各有不同，給維護帶來極大的判斷難度。

7、監(jiān)控的每個模塊局需要提供中心、底端兩個電話號碼，監(jiān)控的端局越多則監(jiān)控中心需要的電話越多，維護、管理難度大。

3.2傳輸方式改造方案

由于光進銅退工程的實施和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，光纜資源的大量普及使得數(shù)據(jù)資源充足，在低端模塊局采用IP組網(wǎng)方式的條件已經(jīng)完全具備。

IP組網(wǎng)方法：將中心MODEM及底端MODEM全部去掉，在監(jiān)控端局一側(cè)增加一個串口（R232/RS422/RS485）轉(zhuǎn)IP的串口服務(wù)器（直流48V輸入且支持IP地址設(shè)置），通過網(wǎng)線連接到底端交換機上，占用其中一個端口，由數(shù)據(jù)專業(yè)配置給底端串口處理器一個IP地址，使它能夠通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)PING通中心端的服務(wù)器（即：由數(shù)據(jù)專業(yè)虛擬出來一個透明傳輸通道），從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)上報。在中心一側(cè)，原來的監(jiān)控主機可以去掉，僅需要從數(shù)據(jù)專業(yè)側(cè)端口連接到監(jiān)控系統(tǒng)自身網(wǎng)絡(luò)即可。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D3-1所示。

采用IP組網(wǎng)方式的優(yōu)點是：

1、節(jié)約了設(shè)備運行成本：由于只在底端增加一個串口處理器，去掉了底端及中心的所有MODEM，即中心沒有任何設(shè)備，更換成本低。

2、維護更方便：采用PSTN方式，數(shù)據(jù)傳輸不通時，很難判斷是否是電話線線路質(zhì)量問題還是MODEM的原因。而采用IP方式，則很容易通過計算機來判斷故障點，能夠及時發(fā)現(xiàn)傳輸故障問題，排除傳輸故障更簡單。

3、 傳輸質(zhì)量穩(wěn)定且及時：采用IP方式相對于PSTN傳輸質(zhì)量有很大提高，由于帶寬增加，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。

4、前置機的接入能力大大提高，有利于后期擴容。原來1臺前置機一般接入30個端局，使用IP方式后，可接入100個端局，而且不需要多串口卡等配件，大大減少了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，提高了網(wǎng)絡(luò)的效率。

5、可以節(jié)省中心監(jiān)控終端數(shù)量：由于PSTN傳輸方式采用MODEM與計算機通信，在中心增加了多串口卡，需單獨占用一個計算機，而如果采用IP方式，由于中心沒有任何設(shè)備，則可以將模塊局單獨占用的計算機節(jié)省出來，只需將監(jiān)控配置數(shù)據(jù)更改到其它監(jiān)控終端上即可。

6、組網(wǎng)方式簡單、擴容方便：此方式可以廣泛的應(yīng)用于小型的有IP資源的模塊局、接入網(wǎng)的監(jiān)控，為以后的模塊局監(jiān)控擴容奠定了基礎(chǔ)。

7、節(jié)省維護費用。由于使用的硬件設(shè)備減少了一半以上，硬件故障更換成本也相應(yīng)的下降一半。由于使用的串口服務(wù)器是通用產(chǎn)品，采購成本也可以大幅下降。

3.3 動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)改造意義

1、企業(yè)競爭和發(fā)展的需要：隨著通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，通信企業(yè)間的競爭不斷加劇，“網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量是通信企業(yè)的生命線”，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量領(lǐng)先是通信企業(yè)的絕對競爭優(yōu)勢，穩(wěn)定的動力設(shè)備和優(yōu)良的機房環(huán)境是保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量領(lǐng)先的必要條件。為了提高運行質(zhì)量保障能力和運維管理低成本運作能力，必須加強動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。

2、節(jié)省人力成本的需要：正是由于動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，動力設(shè)備數(shù)量迅速增加、人力基本不變甚至減少的矛盾得到了很好的解決，通過實時監(jiān)控、告警處理、工單管理等手段，維護工作有的放矢、執(zhí)行有力，運行質(zhì)量穩(wěn)步提升，重大斷電事故率明顯降低。

3、設(shè)備優(yōu)化和技術(shù)改造需要：設(shè)備性能評估，通過統(tǒng)計分析歷史數(shù)據(jù)，對設(shè)備的性能進行評估，并作為設(shè)備大修、改造或更新的依據(jù)。設(shè)備考核與選型，統(tǒng)計各廠家各型號設(shè)備故障率、平均故障修復(fù)時間、重要告警總歷時、電源效率、誤告警率、平均使用年限等，對設(shè)備進行綜合考核，將同類設(shè)備分廠家進行排序，作為選型時的參考。

4、機房管理的需要：利用監(jiān)控門禁系統(tǒng)，準(zhǔn)確掌握機房出入人員情況，有效解決了防盜問題，實現(xiàn)了機房安全管理。

5、設(shè)備維護的需要：通過查詢、統(tǒng)計、分析設(shè)備的歷史告警情況，結(jié)合設(shè)備使用年限，對設(shè)備的故障趨勢預(yù)測，提前做好預(yù)防性維護和計劃性更新工作，降低故障率，延長設(shè)備使用壽命。

4、結(jié)束語

篇6

【關(guān)鍵詞】GSM 環(huán)境 監(jiān)控

1前言

隨著信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐的加快，機房（庫房）監(jiān)控系統(tǒng)已作為現(xiàn)階段有人留守?zé)o人值班機房建設(shè)的一個重要組成部分。機房的環(huán)境設(shè)備的運行狀態(tài)時刻關(guān)系著機房內(nèi)設(shè)備正常運行與否的關(guān)鍵，一旦機房環(huán)境設(shè)備出現(xiàn)故障，就會影響機房設(shè)備的正常運行，對其數(shù)據(jù)傳輸、存儲及系統(tǒng)運行的可靠性構(gòu)成威脅，如發(fā)生嚴(yán)重事故又不能及時處理，就可能損壞設(shè)備元件，造成停播等嚴(yán)重后果。

現(xiàn)在各臺站的倉庫管理在休息日也是一個盲區(qū)，休息日倉庫無人值守，在防火、防盜、溫濕度控制等方面存在漏洞。使用基于GSM的遠(yuǎn)程智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)就可以解決此類問題，如果溫濕度不在正常范圍，系統(tǒng)會立即啟動相應(yīng)的溫度及濕度調(diào)節(jié)設(shè)備，使庫房的溫濕度在正常的范圍，并向相關(guān)人員手機發(fā)送相關(guān)信息；如發(fā)生煙霧、盜竊、漏水等情況，系統(tǒng)會自動向相關(guān)人員手機發(fā)出報警信息，相關(guān)人員會立即采取相應(yīng)的措施，將火災(zāi)、盜竊等危險降到最低，為倉庫的安全保駕護航。

2基于GSM的遠(yuǎn)程智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)總體框架

基于GSM的遠(yuǎn)程智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)總體框架如圖一?？傮w包括AM2301溫濕度傳感器、4路開關(guān)量、單片機、GPRS模塊紅外控制、溫度繼電器板等。

基于GSM的遠(yuǎn)程智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用目前比較先進的GSM（全球移動通訊系統(tǒng)）短信控制報警系統(tǒng)及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，提供環(huán)境參數(shù)的遠(yuǎn)程管理。既可以通過網(wǎng)絡(luò)（外網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)）來監(jiān)看、控制影響環(huán)境參數(shù)的模擬量或開關(guān)量，也可以通過手機語音或短信的方式來監(jiān)看、控制影響環(huán)境參數(shù)的模擬量或開關(guān)量。通過采樣模塊采集環(huán)境實時參數(shù)，如溫度、濕度、煙霧、漏水、保安系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等信息，送入遠(yuǎn)程智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。環(huán)境參數(shù)一旦發(fā)生異常，監(jiān)控系統(tǒng)即自動執(zhí)行預(yù)定的報警、控制策略，同時啟動報警及控制。分別將環(huán)境參數(shù)及報警信息以手機短信獲網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送到固定手機或控制PC，并及時啟動相應(yīng)的設(shè)備，如：加濕器、除濕器、強制排風(fēng)風(fēng)機、空調(diào)等，以改變環(huán)境參數(shù)，達(dá)到機房設(shè)置的環(huán)境參數(shù)的要求。當(dāng)有多個報警同時發(fā)生時，系統(tǒng)會自動排隊報警事件，并逐一報警，其中的報警電話可以由用戶自行設(shè)定，可分別設(shè)置設(shè)備的報警方式及接受報警的管理人員。管理人員可根據(jù)報警的內(nèi)容采取相應(yīng)的措施，以確保機房環(huán)境參數(shù)在正常范圍。

基于GSM的遠(yuǎn)程智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用目前比較先進的GSM（全球移動通訊系統(tǒng)）短信控制報警系統(tǒng)及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，提供遠(yuǎn)程環(huán)境參數(shù)管理。既可以通過網(wǎng)絡(luò)（外網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)）來監(jiān)看、控制影響環(huán)境參數(shù)的模擬量或開關(guān)量，也可以通過手機語音或短信的方式來監(jiān)看、控制影響環(huán)境參數(shù)的模擬量或開關(guān)量。

基于GSM的遠(yuǎn)程智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的特點：

（1）支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。（2）支持中文短信命令進行遠(yuǎn)程遙控，操作成功后，將返回確認(rèn)信息。（3）支持中文短信遠(yuǎn)程查詢命令，系統(tǒng)接到命令后將返回設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)及參數(shù)。（4）具有紅外遙控功能，可以控制空調(diào)等需遙控操作的設(shè)備。（5）具有定時控制功能，可以設(shè)定為每天或每星期幾定時開啟或關(guān)閉某設(shè)備。（6）具有設(shè)備參數(shù)異常報警功能。（7）具有來電號碼過濾功能，拒絕非法手機的遙控命令。（8）報警短信內(nèi)容可以由用戶編輯等。（9）系統(tǒng)內(nèi)有8路繼電器的開關(guān)量控制，允許最大交流電壓250V，最大電流為10A。

（10）通過短信或網(wǎng)絡(luò)可以對每路繼電器進行單獨控制，同時也支持一條短信命令打開或關(guān)閉不同編號的繼電器。（11）具有兩路溫濕度采樣模塊。（12）具有四路開關(guān)量輸入端口。（13）GSM模塊與控制系統(tǒng)之間的通訊采用NRF24L01模塊。（14）可以在手機上用WAP上網(wǎng)方式打開控制器的網(wǎng)頁。

3系統(tǒng)的硬件設(shè)計

本系統(tǒng)以單片機AT89S52作為核心處理器，AT89S52片內(nèi)含有8K字節(jié)的EPROM和256字節(jié)的RAM，具備ISP功能。溫度取樣采取AM2301現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，用單片機直接讀取處理后，進行紅外控制以及溫度控制，系統(tǒng)自動產(chǎn)生報警指示，以下是各部分的功能：

（1）AT89S52單片機。AT89S52是整個系統(tǒng)的核心，通過溫度傳感器以及四個開關(guān)量把現(xiàn)場的環(huán)境進行計算，和預(yù)先設(shè)定的溫度進行比較，驅(qū)動繼電器板的相應(yīng)的繼電器，繼電器控制對應(yīng)的風(fēng)機空調(diào)等。AT89S52還可以通過網(wǎng)絡(luò)，GSM手機信號傳送報警信號和目前的環(huán)境狀態(tài)。

（2）溫度傳感器。本系統(tǒng)溫度傳感器采用的是AM2301，是一各包括有數(shù)字校準(zhǔn)輸出的溫濕度傳感器。它采用獨特的數(shù)字采集模塊和高新溫濕度采集傳感技術(shù)，具有響應(yīng)快、抗干擾力強、性價比高、品質(zhì)卓越等優(yōu)點。以及超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達(dá)20米以上，AM2301的供電電壓為5V，電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個100nF 的電容，用以去耦濾波。

（3）GPRS模塊。GPRS的英文全稱是：“General Packet Radio Service”（譯作“通用無線分組服務(wù)”），它是利用“包交換”（Packet-Switched）的概念發(fā)展起來的一套無線傳輸方式。所謂“包交換 ”就是將Data封裝成許多獨立的封包，再將這些封包一一傳送出去，形式上有點類似郵局中的寄包裹。GPRS工作時，是通過路由管理來進行尋址和建立數(shù)據(jù)連接的，本系統(tǒng)中用以發(fā)送溫濕度及報警信號。

（4）繼電器控制。本系統(tǒng)中用以驅(qū)動風(fēng)機、除濕機、加熱器的繼電器是12v供電，共有6個繼電器，當(dāng)溫度或濕度達(dá)到啟動繼電器的條件時，進行控制繼電器的動作。

4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

篇7

關(guān)鍵詞：地鐵車站；環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS系統(tǒng)）；設(shè)計

中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)( ElectricalandMechanicalControlSystem, EMCS) 即地鐵規(guī)范中的環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)是將計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的機電設(shè)備自動化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制對象主要有通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、給排水設(shè)備、正常照明設(shè)備、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、漏水報警系統(tǒng)等子系統(tǒng)設(shè)備。其主要作用為對車站的環(huán)境質(zhì)量進行監(jiān)視和控制，使其在正常工況下滿足地鐵的正常運營、檢修以及辦公環(huán)境舒適度等要求，并在異常工況下提供正確可靠的信息來保證車輛、設(shè)備及辦公人員的安全。特別是在車站發(fā)生嚴(yán)重災(zāi)害事故(如火災(zāi)事故)的情況下,使有關(guān)救災(zāi)設(shè)施按照預(yù)定工況及時有效地運行,保障人身安全。

1、地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的概論

1.1BAS結(jié)構(gòu)概述

目前，地鐵中的BAS系統(tǒng)組建主要存在兩大方式，一種是在各車站中形成相對獨立的系統(tǒng)，通過維修工作站、現(xiàn)場觸摸屏、PLC控制器等實現(xiàn)對環(huán)境和機電設(shè)備的監(jiān)控（上海等）；另一種是與綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成，在綜合監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下完成其功能（廣州、深圳、港鐵等）。隨著綜合監(jiān)控集成技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，第二種方式被越來越多的新建線路所采用。

深圳地鐵3號線由AIS（自動化集成系統(tǒng)）組建全線監(jiān)控系統(tǒng)，BAS系統(tǒng)作為一個子系統(tǒng)深度集成到AIS中，通過AIS平臺面向OCC（控制中心）的調(diào)度員（如總調(diào)度員、環(huán)境調(diào)度員、維修調(diào)度員等）、車站值班人員（如值班站長、值班員等）和維修人員，根據(jù)不同站點及權(quán)限提供不同的信息和操作功能。BAS系統(tǒng)通過PLC控制器及接口設(shè)備采集、整理現(xiàn)場各被監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)信息，以用于

AIS工作站、BAS維修工作站及觸摸屏的監(jiān)控。同時BAS系統(tǒng)接收上述終端的數(shù)據(jù)及命令，經(jīng)優(yōu)先級和權(quán)限等判斷后執(zhí)行設(shè)備的遠(yuǎn)程點動控制、時間表控制及模式控制等功能。

1.2BAS系統(tǒng)功能

BAS系統(tǒng)對通風(fēng)空調(diào)、給排水、電扶梯、低壓配電與動力照明等各子系統(tǒng)的車站設(shè)備進行全面、有效的監(jiān)控和管理。BAS系統(tǒng)通過手動、自動或就地等方式控制設(shè)備的啟停，實時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)，采集、處理并記錄有關(guān)信息，調(diào)控車站的環(huán)境舒適度，并通過時間表進行節(jié)能管理，以確保設(shè)備處于安全、可靠、節(jié)能、高效的運行狀態(tài)，從而為乘客提供舒適的乘車環(huán)境。另外BAS系

統(tǒng)還能在列車發(fā)生異常情況下（如火災(zāi)或列車阻塞事故），通過模式表控制車站設(shè)備進入相應(yīng)的防災(zāi)模式，協(xié)調(diào)車站設(shè)備的運行，充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用，保證乘客的安全和設(shè)備的正常運行。

1.3深圳地鐵3號線BAS系統(tǒng)簡介

深圳地鐵3號線的BAS系統(tǒng)實現(xiàn)對龍崗線總共30座車站及區(qū)間隧道的一般照明系統(tǒng)、廣告照明系統(tǒng)、電扶梯、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、EPS（車站應(yīng)急照明電源）、UPS（不間斷電源）等機電設(shè)備的監(jiān)控，確保車站設(shè)備的高效、節(jié)能運行。AIS設(shè)在控制中心的中央級設(shè)備實現(xiàn)BAS全部功能，設(shè)在車控室的工作站實現(xiàn)該站或站群BAS分控級功能。

該線BAS系統(tǒng)主要由現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)交換機、控制器（PLC）、遠(yuǎn)程I/O設(shè)備、接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器、傳感器、BAS維修工作站、觸摸屏等構(gòu)成。采用2路具有獨立IP的100M以太網(wǎng)口聯(lián)接到AIS的交換機，以保證與AIS數(shù)據(jù)交換的可靠性。系統(tǒng)設(shè)備部署于車控室、計算機房、照明配電房、環(huán)控電控室等。系統(tǒng)采用西門子PLC冗余技術(shù)，使用雙網(wǎng)冗余、控制器與工作站冗余熱備份、可熱插拔模件、運行時硬件修改組態(tài)等技術(shù)，來達(dá)到應(yīng)用系統(tǒng)高容錯性、高可靠性和彈性靈活的要求。同時在車站計算機房內(nèi)設(shè)置有BAS維護工作站，實時監(jiān)控BAS機電設(shè)備的運行并由監(jiān)控的后備機提供冗余功能。

控制系統(tǒng)冗余設(shè)計

2.1組件設(shè)備的選取依據(jù)

根據(jù)地鐵設(shè)計的特點和深圳的實際情況，深圳地鐵3號線的BAS系統(tǒng)基于以下原則來選擇設(shè)備。

可靠性：在地鐵的運營維護和管理過程中，機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)有著極為重要的作用，其可靠性強度直接影響到地鐵的服務(wù)質(zhì)量，甚至地鐵的安全運

行。這要求BAS系統(tǒng)具有極高的可靠性，特別是選擇具有支持冗余技術(shù)的高可靠系統(tǒng)，通過冗余設(shè)計進一步提高系統(tǒng)的可靠性。

先進性：地鐵是一種具有較長服務(wù)期的基礎(chǔ)設(shè)施，地鐵中各系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮到未來的需要，盡量選擇發(fā)展前途好、技術(shù)水平高、有較長生存期的PLC控制系統(tǒng)。

開放性：機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)涉及到的設(shè)備種類和設(shè)備廠商繁多，而接口、協(xié)議等互不相同的設(shè)備往往很難互聯(lián)。所以控制系統(tǒng)的開放性將關(guān)系到系統(tǒng)內(nèi)不同設(shè)備之間的互聯(lián)和協(xié)作。因此應(yīng)盡量選擇開放性好、聯(lián)網(wǎng)方便的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及工業(yè)協(xié)議，以保證設(shè)備的兼容性。

經(jīng)濟性：在充分考慮上述可靠性、先進性、開放性等因素基礎(chǔ)上，還應(yīng)該考慮費用的經(jīng)濟性以盡可能節(jié)省投資。

2.2主要部件的冗余設(shè)計和產(chǎn)品選擇

地鐵環(huán)控系統(tǒng)工況多，工藝復(fù)雜，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高可靠性，在系統(tǒng)配置時要充分考慮資源冗余，留有足夠備用資源。根據(jù)前面的設(shè)備選取原則，參考國內(nèi)地鐵行業(yè)的已有方案，深圳地鐵3號線BAS系統(tǒng)最終選擇西門子可編程器系統(tǒng)，并利用S7-400H控制器先進的硬冗余技術(shù)設(shè)計出穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)架構(gòu)。

2.2.1冗余主CPU

使用SIEMENS S7414-4H作為冗余控制器和熱備系統(tǒng)，通過高速光纖相連，用兩套冗余的通訊通道進行實時數(shù)據(jù)傳輸。實現(xiàn)在線實時修改PLC程序及參數(shù)，并讓更新后的程序在下一次掃描后以小于30毫秒的切換時間。

地下站中使用兩套SIEMENS S7414-4H安裝于站內(nèi)兩端的環(huán)控室。高架站中設(shè)備數(shù)量較小，設(shè)備分布相對較為集中，管理用房也少，只需用一套SIEMENS S7414-4H安裝于計算機房，便能滿足設(shè)計所要求全部功能。容錯部件包括電源模塊PS407-10A、CPU模塊CPU414-4H、通信模塊CP443-1、近距離同步模塊及光纖。

2.2.2網(wǎng)絡(luò)通訊冗余設(shè)計

車站BAS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采取兩層結(jié)構(gòu)。第一層為站級系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，采用工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)S7-400主站、S7-300子站、LCP、維護工作站間的冗余環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。所采用的KIEN 2000工業(yè)交換機集成了2對光纖接口，6個10Base-TX以太網(wǎng)接口。第二層為現(xiàn)場設(shè)備總線網(wǎng)，采用PROFIBUS工業(yè)控制網(wǎng)，實現(xiàn)ET200M遠(yuǎn)程模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊等與CUP的數(shù)據(jù)交換。

2.2.3ET 200M分布式I/O設(shè)備冗余設(shè)計

ET 200M由兩個IM 153-2和多個S7-300的I/O模塊組成，通過這兩個接口模塊及冗余通訊鏈路實現(xiàn)DP從站與遠(yuǎn)程S7-400主備CPU的數(shù)據(jù)交換。使用Y-LINK總線耦合器連接冗余H主站到單通道的PROFIBUS從站，實現(xiàn)與MCC（MOTOR CONTROL CEN-TER）系統(tǒng)的通信。其中該從站的容錯部件為接口模塊IM 153-2。

2.2.4IBP盤 PLC系統(tǒng)

IBP（車站車控室配置綜合后備盤）采用人工介入方式，通過IBP運行模式或設(shè)備的遠(yuǎn)程單動方式操作，保證在中央一級通信故障或站級人機接口故障發(fā)生時具有緊急后備的裝置可用。IBP盤PLC由S7-315-2DP/PN、CP343-1及若干I/O模塊組成，CPU的PN端口和CP343-1實現(xiàn)與S7-400主站冗余以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換。其中硬件容錯功能由CUP模塊CPU315-2PN/DP和通信模塊CP343-1合起來實現(xiàn)。

2.2.5系統(tǒng)軟件

根據(jù)選用的硬件設(shè)備和其它系統(tǒng)接口要求，選用以下軟件構(gòu)建完整的BAS系統(tǒng)。編程軟件采用STEP7 V5.4系統(tǒng)，LCP監(jiān)控組態(tài)軟件選用SIMATIC WINCC flexible 2007，AIS組態(tài)軟件CitectSCADAv7.10中的西門子驅(qū)動為SiemensIEBackendV7_10_53For Citect。

2.3系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

深圳地鐵3號線的車站BAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括計算機房BAS維護工作站、冗余CPU主站、雙路冗余的以太環(huán)網(wǎng)及DP網(wǎng)、照明配電室遠(yuǎn)程I/O、環(huán)控室觸摸屏

（LCP）、車控室IBP遠(yuǎn)程從站等。

BAS系統(tǒng)在車站與相關(guān)系統(tǒng)存在較多接口,在車站與主控系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、配電照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)及電／扶梯系統(tǒng)等存在接口。車站BAS系統(tǒng)的設(shè)計對接口進行了詳細(xì)嚴(yán)格規(guī)定，主要通過規(guī)定接口專業(yè)雙方接口界面、物理接口、軟件協(xié)議、功能接口等。

典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有地下站（圖1）和高架站（圖2）兩種類型。

圖 1地下站BAS系統(tǒng)典型框架圖

圖 2高架站BAS系統(tǒng)典型框架圖

從圖中可知，主PLC、IBP盤PLC、遠(yuǎn)程擴展模塊等都是冗余節(jié)點（觸摸屏LCP除外），該節(jié)點中有一個容錯部件故障時，不會影響和它相聯(lián)的其它節(jié)點或整個系統(tǒng)的可靠性，大大減少了故障或維修工作帶來的損失，先前建立容錯系統(tǒng)所增加的投入會很快被避免的生產(chǎn)損失所補償。

篇8

【關(guān)鍵詞】CDMA 遠(yuǎn)程監(jiān)控 數(shù)據(jù)傳輸

1 前言

作為信息產(chǎn)業(yè)的一部分，通信服務(wù)業(yè)已遍布城鄉(xiāng)各地，日益龐大的通信網(wǎng)絡(luò)由城市向鄉(xiāng)村延伸，由經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)向不發(fā)達(dá)地區(qū)擴展。微波站，傳輸中繼站，移動基站，交換終端局等的環(huán)境監(jiān)控對于保證設(shè)備的安全運行尤為重要，為此各種環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。尋求低成本靈活高效的遠(yuǎn)端監(jiān)控方式是遠(yuǎn)程技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的必然?；贑DMA通信條件的遠(yuǎn)端環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)對門禁監(jiān)示、溫度監(jiān)測、空調(diào)運行操作、煙霧報警、交直流電源狀態(tài)等的遠(yuǎn)程監(jiān)測，在生產(chǎn)指揮中心，能實現(xiàn)對遠(yuǎn)端門禁、溫度等數(shù)據(jù)的最高、最低告警值設(shè)置，及對監(jiān)測設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。可用計算機進行集中管理，也可在有告警時自動轉(zhuǎn)發(fā)手機短信或電話通知給一個或幾個責(zé)任人。系統(tǒng)運行可靠、價格經(jīng)濟、使用費用低廉（短信費率）、不改動空調(diào)等設(shè)備的主系統(tǒng)回路安裝簡便。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)組成

2.1.1 現(xiàn)場部分

（1）現(xiàn)場采集一次儀表（數(shù)據(jù)采集的輸入器件）如下：

a. 現(xiàn)場工況采集變送器（如：壓力、溫度變送器等）。

b. 模擬傳感器件（如：氣體、紅外、示功圖、溫變電阻、電橋等傳感器等。

c. 各類開關(guān)（如：門禁、位置、閥門、狀態(tài)開關(guān)、計數(shù)器等）。

（2）數(shù)據(jù)采集處理控制器（是RTU、MCU功能的一體化控制單元）如下：

1）功能：

a. 通過變送器及傳感器將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采樣、A/D轉(zhuǎn)換、邏輯判斷、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)處理和協(xié)議打包、存儲并向通信單元傳輸操作；

b. 接受通信單元發(fā)來的信息和控制操作；

c. 處理并執(zhí)行控制中心對采集參數(shù)的設(shè)置或機構(gòu)操作。

2）技術(shù)特性：

a. 智能數(shù)據(jù)采集，動態(tài)變量傳輸。

b. 邏輯判別協(xié)議類型。

c. “黑匣子”功能。

d. 參數(shù)設(shè)置靈活、可靠。

e. 多路模擬量/開關(guān)量數(shù)據(jù)輸入。

f. 自身獨立時鐘；端口實時監(jiān)測。

2.1.2 數(shù)據(jù)傳輸部分

CDMA網(wǎng)絡(luò)。

2.1.3 指揮控制中心部分

（1） INTERNET網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（2）數(shù)據(jù)服務(wù)器或單機。

（3）SQL數(shù)據(jù)庫。

（4）數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件。

主要功能：

（1）完成對現(xiàn)場采集處理控制器的所有端口遠(yuǎn)程設(shè)置。

（2）對采集到數(shù)據(jù)進行解碼轉(zhuǎn)換，存入數(shù)據(jù)庫，進行下一步的統(tǒng)計分析，MIS功能。

（3）對現(xiàn)場異?，F(xiàn)象進行報警處理。

（4）把控制中心的指令進行打包，添加通信協(xié)議，利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳給ACU 及采集處理控制器，從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。

2.2 系統(tǒng)工作原理

遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集處理控制器，通過該控制器的RS232串口（通用串口）總線接口連接采集終端設(shè)備，并對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲、打包等處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過CDMA網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到到用戶控制中心的數(shù)據(jù)采集處理控制器。同時，數(shù)據(jù)采集處理器可接受處理控制中心傳來的指令，通過其控制量接口，對設(shè)備進行操作；數(shù)據(jù)采集器會對數(shù)據(jù)進行加密處理，防止數(shù)據(jù)在傳送過程中被竊取。該控制器具有8-512個控制量接口。同時支持手寫板，用于人工數(shù)據(jù)錄入。

2.3 系統(tǒng)主要功能

2.3.1 硬件功能

（1）完成兩種壓力和溫度的模數(shù)轉(zhuǎn)換。

（2）完成室門等開關(guān)狀態(tài)檢測。

（3）完成對壓力溫度的超限報警。

（4）完成對室門等三個開關(guān)量的異常報警。

（5）硬件系統(tǒng)應(yīng)自備電源。

（6）考慮到現(xiàn)場的工作安全，須按照部標(biāo)，將所有監(jiān)測設(shè)備安裝在防爆箱內(nèi)。

2.3.2 上位機軟件功能

（1）完成數(shù)據(jù)的接收及相關(guān)的變換處理。

（2）對接收到的數(shù)據(jù)完成分類及寫入數(shù)據(jù)庫操作。

（3）實時查詢工作狀態(tài)。

（4）報警信息提示。

（5）客戶端計算機能夠查詢數(shù)據(jù)記錄和實時查詢工作狀態(tài)。

3 系統(tǒng)軟件的主要技術(shù)規(guī)范

（1）對被監(jiān)測設(shè)備正常運行和事故情況下的生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，大屏幕彩色CRT顯示，定時自動報表打印，越限和事故報警，事件順序及事故追憶記錄，對斷路器和隔離開關(guān)進行分/合操作，接收微機繼電保護的數(shù)據(jù)信息，完成自動控制功能，向調(diào)度傳送遠(yuǎn)動信息及要求的數(shù)據(jù)，以及一些其他運行管理功能。

（2）具備標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件環(huán)境。選擇通用的硬件配置，使之運行維護方便，靈活，簡單，移植方便，與外界的聯(lián)系直接有效，系統(tǒng)具有豐富的運行經(jīng)驗，具備很高的可靠性和穩(wěn)定性。

（3）符合模塊化結(jié)構(gòu)。易于擴充的設(shè)計原則，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及通信都有擴展的能力。

（4）具有自檢功能，監(jiān)視外設(shè)運行狀態(tài)，并具有較強的抗干擾能力；具有失電保護和檢測功能，在電源恢復(fù)后能自動啟動并恢復(fù)運行。

（5）配備實時操作系統(tǒng)，具有豐富的服務(wù)程序及支持軟件。軟件在實時和事件的驅(qū)動方式下運行，具有方便的軟件維護功能，具有在線和離線診斷功能。

4 系統(tǒng)功能

（1）短信遙控。

（2）設(shè)備狀態(tài)短信回傳。

（3）振鈴遙控。

（4）DTMF通話遙控、監(jiān)聽。

（5）輸出方式選擇。

（6）觸發(fā)發(fā)短消息。

（7）手機發(fā)短信更改報警設(shè)置功能。

（8）通過串口直接控制繼電器的開關(guān)。并能通過串口查詢繼電器的狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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[2]余肖勇，楊邦榮，勇張.基于GSM監(jiān)控遠(yuǎn)程目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2005（03）.

[3]金良峰，余建橋，趙磊，盧志俊. 基于CDMA的煤礦遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2008（01）.

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關(guān)鍵詞：LabVIEW；遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控；數(shù)據(jù)庫

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子測量技術(shù)與儀器領(lǐng)域也逐漸信息化，形成了新型的檢測儀器――虛擬儀器。虛擬儀器技術(shù)綜合了計算機軟件技術(shù)、通信技術(shù)與策略技術(shù)，在傳統(tǒng)儀器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化設(shè)計，形成了LabVIEW虛擬儀器，其中包含了信號采集、測量分析以及顯示數(shù)據(jù)的功能，在保證系統(tǒng)靈活性的同時，也促進了遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)。

1 LabVIEW虛擬儀器技術(shù)與遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 LabVIEW虛擬儀器技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機與儀器將會得到更為密切的結(jié)合，成為儀器技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。儀器與計算機的結(jié)合通常有兩種方式，一種是計算機裝入儀器中，一種是將儀器裝入計算機中。近幾年來，計算機體積逐漸減小，功能也愈加多樣化，嵌入系統(tǒng)的智能儀器逐漸增多[1]。此外，將PC機與操作系統(tǒng)作為核心能夠有效提高儀器的工作效率，實現(xiàn)儀器功能的多樣化，虛擬儀器技術(shù)便是將儀器裝入計算機中，實現(xiàn)了儀器的多種功能。

LabVIEW虛擬儀器技術(shù)將傳統(tǒng)儀器與計算機技術(shù)有機結(jié)合，在傳統(tǒng)儀器的基礎(chǔ)上進一步提高儀器測量的效率與質(zhì)量，促使儀器智能化。虛擬儀器以PC與操作系統(tǒng)作為核心，在此基礎(chǔ)上搭建硬件平臺，而后采用軟件編寫儀器軟面板，在硬件與軟件的共同作用下構(gòu)建計算機儀器系統(tǒng)，這種利用先進計算機技術(shù)擴展儀器功能的方法已然成為自動測控的未來發(fā)展趨勢之一。

1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)指的是通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問本地監(jiān)控系統(tǒng)的控制設(shè)備，由于遠(yuǎn)程訪問設(shè)備并沒有明確的規(guī)定，只要能夠上網(wǎng)便可以作為遠(yuǎn)程訪問設(shè)備，因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在進行遠(yuǎn)程終端設(shè)計時就會存在很大的難度。

1.3 虛擬儀器監(jiān)測系統(tǒng)的功能

虛擬儀器在傳統(tǒng)傳感器等測量儀器的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)支持下實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理與通信。通常情況下，虛擬儀器監(jiān)測系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集裝置、服務(wù)器與遠(yuǎn)程客戶端，在運行時，數(shù)據(jù)采集裝置首先對需要測量的數(shù)據(jù)進行采集，而后服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳?，實現(xiàn)實時監(jiān)測。在LabVIEW虛擬儀器中，計算機是最為重要的組成部分，具有數(shù)據(jù)采集、分析與結(jié)果顯示的功能，同時也可以通過Internet形成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的輔助下，人們可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對環(huán)境進行監(jiān)控，不同功能的硬件設(shè)備都可以通過網(wǎng)絡(luò)共享，這樣既減少了投資成本，也可以實現(xiàn)資源的充分利用[1]。在虛擬儀器中涉及到許多計算機，其中一臺計算機用于數(shù)據(jù)的采集與分析處理，而后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪慌_計算機上，這樣便實現(xiàn)了虛擬儀器遠(yuǎn)程實時監(jiān)測的目的。對于惡劣環(huán)境，人工操作無法進行時就可以利用虛擬儀器監(jiān)測系統(tǒng)，客戶端通過網(wǎng)絡(luò)讀取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進而實現(xiàn)遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)的目的，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

1.4 LabVIEW的遠(yuǎn)程監(jiān)控方法

LabVIEW虛擬儀器的遠(yuǎn)程監(jiān)控主要是利用客戶端與服務(wù)端間的通信協(xié)議來實現(xiàn)。長期以來，LabVIEW便一直致力于簡化網(wǎng)絡(luò)編程，因此，LabVIEW能夠支持多種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，這樣一來，基于LabVIEW的虛擬儀器便能夠通過多種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控?；贚abVIEW的遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計時不需要復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議便可以編寫網(wǎng)絡(luò)通信程序，這對于系統(tǒng)的建設(shè)具有積極意義。在LabVIEW中的共享變量技術(shù)在一定程度上簡化了分布式系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通信，用戶不需要了解共享變量的底層通信協(xié)議便可以輕松應(yīng)用共享變量技術(shù)[1]。此外，LabVIEW也針對不同層次與應(yīng)用為遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)提供了不同的網(wǎng)絡(luò)通信方式，使遠(yuǎn)程監(jiān)控更具針對性，效率與質(zhì)量都得到提高。

2 基于LabVIEW的遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

2.1 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計過程

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計需要建立在測試需求分析的基礎(chǔ)上，通過需求分析，了解系統(tǒng)的功能要求，根據(jù)系統(tǒng)的實際需要設(shè)計系統(tǒng)的總體方案，對系統(tǒng)硬件與軟件部分進行集成調(diào)試，進而設(shè)計出一個完整的虛擬儀器監(jiān)測系統(tǒng)[2]。

首先，技術(shù)設(shè)計人員需要對被測參數(shù)的形式、范圍與數(shù)量進行分析，在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計中，參數(shù)主要包括溫度、濕度等，通過參數(shù)分析，明確環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的功能要求，使環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在運行時能夠?qū)ο嚓P(guān)參數(shù)進行實時數(shù)據(jù)采集，最終實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。在明確系統(tǒng)功能要求后，設(shè)計人員需要針對實際需要選用合理的測試方法確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，一般是將環(huán)境參量傳感器與數(shù)據(jù)采集卡結(jié)合形成信號采集系統(tǒng)，并利用LabVIEW的虛擬儀器開發(fā)平臺編程，賦予環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與顯示的功能，進而對環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測。在設(shè)計的最后利用LabVIEW的共享變量技術(shù)對數(shù)據(jù)進行實時共享，這樣一來，用戶便可以在不同地點不同時間通過計算機的數(shù)據(jù)通信對遠(yuǎn)程環(huán)境進行監(jiān)測。

2.2 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案

測試系統(tǒng)在運行時主要涉及五個步驟，首先是在傳感器作用下將被測信號轉(zhuǎn)為電信號，輸出的電信號經(jīng)調(diào)理電路的處理后最終以標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的形式輸出，當(dāng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集卡采集到電壓信號時，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，而后將數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動程序與上位機連接，在程序前面板與程序框圖編程的輔助下編寫算法與流程，完成系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。

2.3 遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)硬件部分設(shè)計

在遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中硬件部分與軟件部分尤為重要，其中硬件部分主要包括PC機與數(shù)據(jù)采集兩部分。PC機是虛擬監(jiān)控儀器中最為重要的核心部分，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件運行均需要通過PC機，因此，PC機的合理選擇對遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)非常重要。由于數(shù)據(jù)采集設(shè)備經(jīng)常需要在強勁的振動、電磁干擾與電源干擾的情況下進行，因此，在選擇計算機時常會采用工業(yè)計算機，將外界環(huán)境的干擾降到最低，確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行[2]。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)涉及到傳感器與數(shù)據(jù)采集卡兩部分，在監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器主要承擔(dān)著數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)墓δ埽谶h(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中主要采用溫濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器等對環(huán)境的溫度、濕度與二氧化碳濃度等參數(shù)進行采集與分析。

2.4 遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件部分設(shè)計

遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計主要是基于LabVIEW的虛擬儀器開發(fā)軟件，數(shù)據(jù)采集卡接收傳感器的電壓信號，在濾波的作用下將電壓信號轉(zhuǎn)為趨勢曲線，而后在LabVIEW的共享變量技術(shù)支持下對環(huán)境參量進行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3 結(jié)束語

基于LabVIEW的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方便快捷，可以根據(jù)需要創(chuàng)建多種虛擬儀器，同時也可以更改相應(yīng)的軟硬件模塊，實現(xiàn)人機交互，使用戶可以遠(yuǎn)程對環(huán)境進行監(jiān)控。此外，用戶還可以根據(jù)自己的實際需要修改操作界面，這種人性化的遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控能夠很好地滿足工業(yè)控制領(lǐng)域的需要，同時節(jié)約了大量的人力物力，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

篇10

【關(guān)鍵詞】 WebGIS 環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控 應(yīng)用

1WebGIS

地理信息系統(tǒng)GIS始于60年代的加拿大與美國，自80年代末以來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是internet時代誕生的萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是在INTERNET網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的一種兼容存儲處理、分析和顯示與應(yīng)用地理信息的計算機信息系統(tǒng)。地理信息描述地球表面的空間位置和空間關(guān)系的信息。由于大多數(shù)的客戶端應(yīng)用采用了WWW協(xié)議，故學(xué)術(shù)界把類似萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)稱之為WEBGIS(萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng))。其基本思想就是在互聯(lián)網(wǎng)上提供地理信息，讓用戶通過瀏覽器瀏覽和獲得一個地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和功能服務(wù)。WEBGIS(萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng))涉及到在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，地理信息（圖像圖形和與此相關(guān)的文本數(shù)據(jù)）的模型.、傳輸、管理、分析應(yīng)用的理論與技術(shù)。

常見傳統(tǒng)GIS不實用的原因包括：缺乏圖像信息數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)。專題成果相互之間的迭置分析尚未真正地建立。沒有功能靈活與信息傳遞的GIS軟件平臺。很多系統(tǒng)還只是一種表面上的結(jié)合，尚未達(dá)到學(xué)術(shù)與應(yīng)用概念的結(jié)合、標(biāo)準(zhǔn)與類型的結(jié)合，遠(yuǎn)景與近期目標(biāo)的結(jié)合，好像是無標(biāo)準(zhǔn)的記錄系統(tǒng)，無法更新續(xù)用，另外GIS運行的統(tǒng)計數(shù)字，經(jīng)常以地形圖作空間特征介紹。

與傳統(tǒng)GIS比較，具有以下4個優(yōu)點：1）更廣泛的客戶范圍?？蛻艨赏瑫r訪問多個不同服務(wù)器上的最新優(yōu)勢，大大擴展了GIS的數(shù)據(jù)管理能力，增強了對空間數(shù)據(jù)管理的時效性。2）操作簡單：通用的WEB降低了操作的復(fù)雜程度，使GIS易于普通用戶所接受。3）客戶端平臺的獨立性：不論用戶是何種操作系統(tǒng)，只要支持通用的WEB瀏覽器用戶就能訪問數(shù)據(jù)。4） 應(yīng)用面廣更新快：由于網(wǎng)絡(luò)功能WEBGIS應(yīng)用擴展到整個社會，WEBGIS在網(wǎng)上進行信息對地理信息進行實時更新，便于使用者得到最新動態(tài)和信息。

2環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控的意義

環(huán)境是人類賴以生存的空間，環(huán)境問題已成為當(dāng)今國際社會普遍關(guān)注的熱點。人類在其自身的發(fā)展過程中，在發(fā)展社會經(jīng)濟方面取得了輝煌成就。與此同時，由于不合理開發(fā)利用自然資源，導(dǎo)致生態(tài)破壞、環(huán)境污染，環(huán)境質(zhì)量發(fā)生了明顯下降和惡化，業(yè)已對人民生活和社會經(jīng)濟構(gòu)成了現(xiàn)實威脅，制約了社會經(jīng)濟進步，危害了人民身心健康，影響了社會穩(wěn)定，環(huán)境的惡化成為了實施可持續(xù)發(fā)展的重大制約性因素。

為了進一步加強對環(huán)境污染的控制，福建省環(huán)保局于2002年在全國范圍內(nèi)率先開始建設(shè)省級環(huán)境自動監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。通過建設(shè)一個基于地理信息系統(tǒng)的環(huán)境信息分析系統(tǒng)和一個交互式的環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境保護的動態(tài)信息平臺，向各級政府、部門環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測資料或環(huán)境質(zhì)量狀況，向公眾概況信息。建設(shè)環(huán)境自動監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對重點排污單位污染防治設(shè)施運行狀態(tài)、主要污染物排放監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)的自動傳輸和異常報警，實現(xiàn)重點流域水環(huán)境質(zhì)量、重點城市環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸，形成一個覆蓋福建全省的環(huán)境自動監(jiān)測信息采集網(wǎng)絡(luò)。環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的主要任務(wù)是建立一個數(shù)據(jù)管理中心，基于移動無線GPRS、GSM短信息網(wǎng)絡(luò)或固定電話及電信有線寬帶，實現(xiàn)對分布在全省各地的環(huán)境自動監(jiān)測站、水質(zhì)、環(huán)境空氣、污染源的監(jiān)測信息的采集、控制及科學(xué)管理。在數(shù)據(jù)充分共享與集成應(yīng)用的基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)符合環(huán)保職能管理需求的基于GIS的應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與數(shù)字福建、國家環(huán)保信息共用平臺、省環(huán)保電子政務(wù)平臺、環(huán)境污染空間模型庫、環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急系統(tǒng)的無縫聯(lián)結(jié)。

3WebGIS在環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控中的應(yīng)用

WebGIS提供直觀的GIS圖層界面，為各級環(huán)保部門的宏觀決策提供有效數(shù)據(jù)支持。

3.1搭建環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控WebGIS平臺

通過Oracle9i/10g來構(gòu)建數(shù)據(jù)庫平臺。在數(shù)據(jù)庫中建立多個環(huán)保信息相關(guān)的專業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫以及將這些信息有機聯(lián)系起來的地理信息數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，充分考慮后續(xù)大批量數(shù)據(jù)的存儲，為建立數(shù)據(jù)倉庫，通過數(shù)據(jù)挖掘來有效管理數(shù)據(jù)提供前期準(zhǔn)備；

在GIS平臺層面上通過ESRI產(chǎn)品和EPStar2.0來實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效管理和各種功能的實現(xiàn)。通過對數(shù)據(jù)進行全方位、多角度、多層次的統(tǒng)計分析，使得決策層能夠快速響應(yīng)現(xiàn)實或政策的變化，作出正確決策。

在客戶端主要運用MO/AO編制客戶端軟件或通過IE瀏覽來實現(xiàn)各種功能的應(yīng)用。由于MO含有豐富的內(nèi)置函數(shù)和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)GIS所需的所有功能。因此，在環(huán)境信息系統(tǒng)中，充分利用其特點，采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，簡化開發(fā)過程，優(yōu)化了系統(tǒng)功能。考慮到環(huán)保部門不同網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和多層面、不同用戶的不同業(yè)務(wù)的需求，利用ARCIMS的結(jié)構(gòu)特點，采用JAVA等實現(xiàn)B/S結(jié)構(gòu)的客戶端零配置、用戶通過IE瀏覽器瀏覽環(huán)境信息的功能。

3.2WebGIS空間數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)

地形數(shù)據(jù)的獲取和更新：地形數(shù)據(jù)是指GIS系統(tǒng)中所必須的輔助地形數(shù)據(jù)，是GIS系統(tǒng)中的主要圖形數(shù)據(jù)。

空間數(shù)據(jù)編輯。地理信息編輯：包括添加一個新的上位機及所連監(jiān)測儀器的位置；儀器周邊信息的錄入等。設(shè)備屬性信息編輯：包括監(jiān)測儀器屬性信息等。

圖元管理。針對環(huán)保部門的行業(yè)需求，提供專業(yè)的、功能強大的統(tǒng)計信息圖元符號編輯器。在圖元編輯器中，提供各種繪制功能，用圖元客觀實際的表示實際生活中的各種統(tǒng)計相關(guān)對象。對于各種用戶自定義對象圖形顯示，提供了直觀、可交互的環(huán)境，用戶根據(jù)自己的所需，定制統(tǒng)計系統(tǒng)中的所有圖元。

環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)：基于WebGIS對所管理的各環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控點的設(shè)備運行狀況、所采集數(shù)據(jù)及報警信息進行可視化監(jiān)測，并依據(jù)系統(tǒng)專業(yè)知識庫，對系統(tǒng)異常狀況進行相應(yīng)處理。

3.3WebGIS強大的查詢功能

在GIS平臺層面上，采用了ESRI的ARCSDE產(chǎn)品，有效的對空間地形數(shù)據(jù)進行管理，能夠?qū)崿F(xiàn)各種GIS軟件應(yīng)該具備的放大縮小等基本操作，還能實現(xiàn)各種復(fù)雜的空間信息查詢的功能。查詢直觀可視：在系統(tǒng)中要應(yīng)用地理信息技術(shù)，必須考慮將不同種類的圖層信息疊加在同一電子地圖上，多角度地發(fā)掘環(huán)保信息；采用專題地圖形式直觀顯示不同類型環(huán)保信息，以方便快捷地查詢各地環(huán)境質(zhì)量狀況、各污染源排放情況及其它綜合信息。

信息查詢主要有兩類：第一類是按屬性信息的要求來查詢定位空間位置。如在圖上查詢污染程度大于某個設(shè)定值的區(qū)域有哪些，這和一般非空間的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的SQL查詢沒有區(qū)別，查詢到結(jié)果后，再利用圖形和屬性的對應(yīng)關(guān)系，進一步在圖上用指定的顯示方式將結(jié)果定位繪出。第二類是根據(jù)對象的空間位置查詢有關(guān)屬性信息。提供工具，用戶可利用光標(biāo)，用點選、畫線、矩形、圓、不規(guī)則多邊形等工具選中地物，并顯示出所查詢對象的屬性列表，可進行有關(guān)統(tǒng)計分析。該查詢通常分為兩步，首先借助空間索引，在GIS數(shù)據(jù)庫中快速檢索出被選空間實體，然后根據(jù)空間實體與屬性的連接關(guān)系即可得到所查詢空間實體的屬性列表。

基于空間關(guān)系查詢：空間實體間存在著多種空間關(guān)系，包括拓?fù)?、順序、距離、方位等關(guān)系。通過空間關(guān)系查詢和定位空間實體是地理信息系統(tǒng)不同于一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能之一。整個查詢計算涉及了空間順序方位關(guān)系（某條河流兩側(cè)），空間距離關(guān)系（距離某條河不超過500米），空間拓?fù)潢P(guān)系（使選擇最近工控機），甚至還有屬性信息查詢（污染程度不超過某值）。

以各類層面（點、線、面層面）為基礎(chǔ)，進行固定區(qū)域、任意區(qū)域?qū)?shù)據(jù)庫的檢索查詢，結(jié)果反映在圖層上；以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，進行檢索查詢所需的信息，結(jié)果反映所覆蓋圖層情況和數(shù)據(jù)情況。瀏覽時，能夠精確定位，調(diào)整視野范圍、放大地圖、縮小地圖、地圖漫游等。

打印輸出檢索查詢的結(jié)果地圖，分析研究的結(jié)果地圖，根據(jù)需求動態(tài)生成不同要素的任意比例尺的專題圖層。

結(jié)語

地理信息系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已逐步進入計算機技術(shù)主流，WebGIS技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)GIS的一個重要組成部分，應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控，對環(huán)境保護工作具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

〔1〕慕富強，孟壘． WEBGIS技術(shù)綜述[J]．甘肅科技，2003，19(11)：