總體方案介紹

        1. 主監控中心設在省環(huán)?？偩?，并具有一個(gè)固定的萬(wàn)維網(wǎng)IP地址，通過(guò)該地址,其它分監控中心和省級企業(yè)可以把污水排放的數據傳輸到主監控中心。
　　2. 分監控中心設在各市級環(huán)保中心，負責對各污染源的點(diǎn)對點(diǎn)的數據收集和監控，并通過(guò)INTERNET及時(shí)向省級中心傳送數據。
　　3. 各污染源監控子系統配置計算機、設施運行記錄儀、超聲波流量計、CODCr（以重鉻酸鉀作為氧化劑的化學(xué)需氧量）在線(xiàn)測試儀、PH（工業(yè)酸度）在線(xiàn)測試儀等，并配備相應的軟件，確?？煽?、有效的運行。
　　4. 為今后擴展留有接口和擴展的余地。
　　
　　1.1 實(shí)施目標和技術(shù)方案

        本項目投用后，實(shí)現了對所有生產(chǎn)數據的實(shí)時(shí)監控、集中管理，在省環(huán)保中心的大樓內就可以實(shí)時(shí)地查看所有污染源的數據、報表和歷史趨勢。
        由于各污染源的相距遙遠，而光纖又不能到達各個(gè)裝置，因此市級的數據采集采用電話(huà)線(xiàn)路傳送數據信號，在各污染源和市級中心分別安裝一條專(zhuān)用電話(huà)線(xiàn)路，由軟件進(jìn)行分時(shí)管理，點(diǎn)對點(diǎn)直接撥號，即市級主機定時(shí)直接撥打污染源的電話(huà)，把下位污染源的計算機存儲的連續數據采集到市級中心的服務(wù)器中，但每次撥打的電話(huà)時(shí)間可以間隔2小時(shí)以上，而通訊的時(shí)間卻保持在10分鐘以?xún)?，以節省運營(yíng)的費用。
        省環(huán)保中心主服務(wù)器設立一萬(wàn)網(wǎng)IP地址，市級監控中心和中央、省直屬企業(yè)的計算機通過(guò)ISDN/IDSL上INTERNET網(wǎng)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)省級中心服務(wù)器，把數據連續上傳到省環(huán)保中心的數據庫中，使數據更新周期不超過(guò)4分鐘，系統機構如圖所示。

主要污染源在線(xiàn)監控系網(wǎng)絡(luò )圖

　　
　　1.2 需要解決的技術(shù)問(wèn)題

        1.2.1 實(shí)時(shí)數據的壓縮傳輸、數據校驗

        為了實(shí)現低成本遠程通訊，采用ISDN/IDSL線(xiàn)路。ISDN/IDSL線(xiàn)路因受傳輸介質(zhì)本身的局限，帶寬較窄，誤碼率較高，線(xiàn)路易受干擾，容易發(fā)生鏈路中斷問(wèn)題。為保證高可靠、高效率和實(shí)時(shí)性良好地傳送數據，需要開(kāi)發(fā)專(zhuān)用遠程通訊服務(wù)程序。
        針對以上問(wèn)題，所開(kāi)發(fā)的遠程通訊服務(wù)程序除完成基本通訊功能外，還需要實(shí)現以下功能：

        數據壓縮處理

        要傳送的報文數據首先要經(jīng)過(guò)數據壓縮處理，以降低網(wǎng)絡(luò )負荷，提高對通訊帶寬的利用率。數據壓縮采用優(yōu)化壓縮算法，以獲取較高的壓縮比和較快的壓縮速度。

        數據校驗處理

        為保證實(shí)時(shí)數據傳送的可靠性，對傳送的抱文數據要進(jìn)行數據校驗處理。在發(fā)送端對報文數據加入校驗碼，在接收端對數據及校驗碼進(jìn)行檢驗，對誤碼進(jìn)行糾錯處理。數據檢驗處理可有效地解決線(xiàn)路干擾嚴重、誤碼率較高的問(wèn)題。
　　
　　1.2.2 實(shí)時(shí)數據庫的歷史數據保存及其壓縮

        現階段100個(gè)污染源全部實(shí)時(shí)數據接近500點(diǎn)，保存所有歷史數據供未來(lái)分析使用無(wú)疑具有重要作用，因為我們不知道將來(lái)會(huì )需要什么數據。大量的歷史數據在保存和檢索時(shí)必須采用數據壓縮技術(shù)，以提高存儲效率。
　　
　　1.2.3 通訊狀態(tài)的自動(dòng)診斷和鏈路的自動(dòng)恢復

        通訊狀態(tài)檢測與監視

        為提高通訊可靠性，遠程通訊服務(wù)程序要具備通訊狀態(tài)檢測與監視功能，實(shí)時(shí)診斷通訊狀態(tài)和鏈路連接情況。

        鏈路自動(dòng)恢復處理

        當通訊鏈路出現中斷現象時(shí)，遠程通訊服務(wù)程序要具備鏈路自動(dòng)恢復功能，并保證在發(fā)生鏈路中斷時(shí)發(fā)送的報文不被丟失。
　　
　　1.2.4 市級監控中心和中央、省直屬企業(yè)的數據采集

        由于市級監控中心設有個(gè)子污染源的服務(wù)器，中央、省直屬企業(yè)基本采用Ⅱ型配置，配有終端計算機，為采集這一部分裝置中的生產(chǎn)過(guò)程數據，需要開(kāi)發(fā)專(zhuān)用通訊程序。

        遠傳軟件

        遠傳軟件將加載在市級工作站內。它要完成從每個(gè)污染源的監控軟件的實(shí)時(shí)數據庫內獲取實(shí)時(shí)數據和歷史數據，并存入自身的數據庫中；同時(shí)遠傳軟件也要加載在中央、省直屬企業(yè)污染源的終端工作站內。它的另一項任務(wù)就是要完成將各種數據發(fā)送到環(huán)保局主中心的局域網(wǎng)服務(wù)器上。

        對遠傳軟件的設計有如下要求：

        采用內部進(jìn)程通訊機制，以降低系統資源開(kāi)銷(xiāo)，提高通訊速度。兼容現有組態(tài)文件格式，以免修改原組態(tài)內容。代碼緊湊，運行效率高，以減少對上位機工作站的資源占用。具有較高的可靠性，以便在加載后不致影響愿系統的控制功能。

        多個(gè)市級服務(wù)器和直屬企業(yè)終端在與省環(huán)保中心互聯(lián)通訊時(shí)，由于ＩＳＤＮ線(xiàn)路容量有限，不能做到每套終端單獨使用一條線(xiàn)路，只能共享一條線(xiàn)路，因而需要開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò )調度程序以對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的通訊過(guò)程進(jìn)行管理，合理分配通訊資源，均衡通訊負荷。網(wǎng)絡(luò )調度程序的核心功能是線(xiàn)路復用，包括對網(wǎng)絡(luò )結點(diǎn)的自動(dòng)輪詢(xún)訪(fǎng)問(wèn)，通過(guò)鏈路的自動(dòng)搭接與拆除等。保證每個(gè)終端都能機會(huì )均等地訪(fǎng)問(wèn)主服務(wù)器。

         1.2.5瀏覽器、數據庫接口

        為保證網(wǎng)絡(luò )上各工作站在使用標準瀏覽器時(shí)也能實(shí)時(shí)監視數據監控的動(dòng)態(tài)過(guò)程（狀態(tài)圖、趨勢圖、報警畫(huà)面等），需要開(kāi)發(fā)Web Server程序．Web Server提供訪(fǎng)問(wèn)各級服務(wù)器數據的一個(gè)公共入口．支持標準流覽器，如：ＩＥ、Navigator等。通過(guò)Web Server，在瀏覽器上可查看所有終端的動(dòng)態(tài)流程圖，其效果如同各工作站。另外Web Server提供安全機制，限制了對過(guò)程控制的任何操作與修改，使現場(chǎng)的安全生產(chǎn)完全得到保證。

        1.2.6 市級終端自動(dòng)網(wǎng)絡(luò )撥號的調度和管理

        自動(dòng)撥號

        當啟動(dòng)系統時(shí)，系統自動(dòng)按預置的號碼輪流進(jìn)行撥號，直接撥打市級污染源終端電話(huà)，費用為市內通話(huà)費用，自動(dòng)和市級企業(yè)污染源建立通訊鏈路。整個(gè)撥號過(guò)程是透明的。

        帳號自動(dòng)管理

        系統在啟動(dòng)時(shí)，可按照預置帳號自動(dòng)登錄，完成用戶(hù)注冊和密碼校驗。

        1.3 技術(shù)指標

        在使用專(zhuān)線(xiàn)的情況下，每個(gè)子站數據點(diǎn)數小于１００點(diǎn)時(shí)，更新周期不大于１５秒。

        不使用專(zhuān)線(xiàn)時(shí)，數據更新周期不大于30秒＊（遠程終端數／撥號服務(wù)器實(shí)際線(xiàn)數）。

        歷史趨勢數據保存周期大于3年（精度0.1%）。

        1.4 系統功能的擴展方向及基礎方案

        這一次的100各污染源還不能完全代表所有的基層數據，要想徹底提高實(shí)時(shí)數據管理系統的完整性，就必須將計量數據、能耗數據和其它關(guān)鍵數據納入到網(wǎng)絡(luò )中來(lái)，使底層信息化堅實(shí)、可靠。

        在現有系統的基礎上，下一步應從系統分析入手，對污染源監控的計算機綜合信息管理系統建設規劃出合理的結構，并盡快實(shí)施。

        1.5 計算機綜合信息管理系統的需求分析

        從應用的角度看，計算機綜合信息管理系統的各子系統之間應該能夠共享數據，能及時(shí)、準確地進(jìn)行污染瞬時(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析、經(jīng)營(yíng)效益的核算，隨時(shí)能夠查看環(huán)保設備的投入、運營(yíng)等共享數據，形成全局的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、辦公的一體化管理系統，充分發(fā)揮各種硬件資源和軟件資源，給生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理提供強有力的支持。

        待開(kāi)發(fā)系統將所有生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、辦公自動(dòng)化系統在應用軟件平臺上有機地聯(lián)系起來(lái)，具有生產(chǎn)、資源等一體化管理的優(yōu)勢，優(yōu)化配置生產(chǎn)資源、市場(chǎng)資源、供應及儲存資源、人力資源，滿(mǎn)足ISO9002管理規范要求，同時(shí)，引入ERP管理思想（注：ERP是管理思想，不是軟件），符合環(huán)保公司管理（注：不是現有管理模式，是待建的新的管理模式，包括ISO9002規范和ERP思想）特點(diǎn)的系統。

        1.6 設計路線(xiàn)及數據流

        環(huán)保公司主要包括三類(lèi)數據信息：

        過(guò)程數據：監控生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的、由各種儀器儀表測量出來(lái)的。
        管理數據：財務(wù)、人事、計劃等數據。
        文檔數據：辦公過(guò)程中擬訂的包括文件、通知、條例等。
        過(guò)程數據、管理數據、文檔數據統一按如下規則管理：
        擬上網(wǎng)的過(guò)程數據都存儲在實(shí)時(shí)數據庫中
        擬上網(wǎng)的管理數據都存儲到Oracle關(guān)系數據庫中
        擬上網(wǎng)的文檔數據都存儲到Lotus Notes文檔數據庫中
       
        過(guò)程數據包括：

         數據采集系統
        計量數據管理系統
　　以Oracle關(guān)系數據庫為中心的管理信息系統包括：
　　水質(zhì)調度監控數據系統
　　化驗數據管理系統
　　環(huán)保監測管理系統
　　計劃統計管理系統
　　設備管理系統
　　財務(wù)數據上網(wǎng)系統
　　備品配件管理系統
　　分中心管理系統
　　人力資源管理系統
　　綜合查詢(xún)系統

        以L(fǎng)otus Notes 文檔數據庫為中心的辦公自動(dòng)化系統包括：

        環(huán)保企業(yè)形象，行政管理，檔案管理，生產(chǎn)技術(shù)管理，公共信息，
　　網(wǎng)上資訊

        1.8.環(huán)保公司應用系統的開(kāi)發(fā)目標

        環(huán)保公司應用系統應包括以下部分：

        以北京三維力控科技有限公司的大型實(shí)時(shí)數據庫為中心，建立以實(shí)時(shí)數據管理為核心的實(shí)時(shí)數據庫管理系統，包括歷史數據查詢(xún)、事故追憶。

        以ORACLE公司的大型管理數據庫Oracle 8i為中心，建立以生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為中心的管理信息系統，包括污染源監測、化驗數據管理、計量數據管理、環(huán)保監測、計劃統計管理、設備管理、備品配件管理、人力資源管理系統、財務(wù)數據上網(wǎng)、經(jīng)理綜合查詢(xún)系統等，實(shí)現以成本核算為核心的統計分析。

         以L(fǎng)OTUS公司的文檔數據庫Lotus Notes R5為中心，建立包括內部辦公管理的所有功能的辦公自動(dòng)化系統。

        1.9 設計原則與策略

        1.9.1 數據庫選型技術(shù)原則

           * 數據的完整性：DBMS要能防止數據的腐化、錯誤的錄入和非法的數據關(guān)系的發(fā)生。
　　 * 物理數據保護：要能提供恢復功能和再啟動(dòng)功能，能利用DBMS將數據庫返回到原先的狀態(tài)。
　　 * 數據安全：能對讀、寫(xiě)分別提供存取控制，這種控制要能到達數據項一級，并能支持數據的加密。
　　 * 數據的獨立性：可以不改變原先的程序而遷移數據。
　　 * 性能可調整性：可以通過(guò)物理存貯來(lái)調整性能，數據的冗余度可減少到一定程度，能提供變長(cháng)記錄和數據壓縮，其響應時(shí)間可以接受。
　　 * 多用戶(hù)：能支持并發(fā)的多用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)同一數據庫并在記錄級具備鎖定機制
　　 • 容易使用：可以方便地定義復雜的數據關(guān)系；程序可以用任何主要的程序語(yǔ)言書(shū)寫(xiě) ，命令簡(jiǎn)明，提供完備的技術(shù)文件。
　　 • 查詢(xún)報告系統：可以用標準化的語(yǔ)句進(jìn)行查詢(xún)，可以從預先定義的查詢(xún)得到復雜的報表，支持嵌套查詢(xún)。
　　 • 可移植性：支持多種計算機系統、多種操作系統、多種高級語(yǔ)言，可以與國家環(huán)?？偩值木W(wǎng)絡(luò )進(jìn)行無(wú)縫接入。

        1.9.2 數據分析與系統結構

        從環(huán)保局管理的角度考察待開(kāi)發(fā)系統，要求待開(kāi)發(fā)系統以明確表達監控管理各個(gè)環(huán)節間的聯(lián)系，量化顯示控制點(diǎn)。作為一個(gè)完整的管理計算機管理系統，待開(kāi)發(fā)系統還將加強各環(huán)節部門(mén)間的聯(lián)系與協(xié)作，提高經(jīng)營(yíng)信息的透明度，強化生產(chǎn)效益和經(jīng)營(yíng)效益核算。

        建立監控調度管理數據（包括各污染源中間過(guò)程計量數據）和環(huán)保監測分析數據庫；所有這些數據在待開(kāi)發(fā)系統中被稱(chēng)為原始數據或一次數據，也稱(chēng)作直接數據。原始數據以一定的頻度參與按指定的算法或模型進(jìn)行的匯總和統計，產(chǎn)生統計數據或間接數據。部分原始數據和統計數據進(jìn)入核算系統中，產(chǎn)生核算數據。核算數據是獎懲的依據。

        在待開(kāi)發(fā)系統中還有指標數據或控制數據，如：環(huán)保達標指數，指標數據在系統各個(gè)控制點(diǎn)控制原始數據、統計數據和核算數據。統計數據和核算數據反過(guò)來(lái)成為指標數據的依據。