總體方案介紹
主監(jiān)控中心設(shè)在省環(huán)?？偩?，并具有一個固定的萬維網(wǎng)IP地址，通過該地址,其它分監(jiān)控中心和省級企業(yè)可以把污水排放的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鞅O(jiān)控中心。
分監(jiān)控中心設(shè)在各市級環(huán)保中心,，負(fù)責(zé)對各污染源點對點的數(shù)據(jù)收集和監(jiān)控,，并通過Internet及時向省級中心傳送數(shù)據(jù),。
各污染源監(jiān)控子系統(tǒng)配置計算機,、設(shè)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）在線測試儀,、PH（工業(yè)酸度）在線測試儀等，并配備相應(yīng)的軟件,，確?？煽俊⒂行У剡\行,。為今后擴(kuò)展留有接口和擴(kuò)展的余地,。
1. 實施目標(biāo)和技術(shù)方案
本項目投用后，實現(xiàn)了對所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控,、集中管理,，在省環(huán)保中心的大樓內(nèi)就可以實時地查看所有污染源的數(shù)據(jù)、報表和歷史趨勢,。
由于各污染源相距遙遠(yuǎn)，而光纖又不能到達(dá)各個裝置，因此市級的數(shù)據(jù)采集采用電話線路傳送數(shù)據(jù)信號,，在各污染源和市級中心分別安裝一條專用電話線路,，由軟件進(jìn)行分時管理，點對點直接撥號,，即市級主機定時直接撥打污染源的電話,，把下位污染源計算機存儲的連續(xù)數(shù)據(jù)采集到市級中心的服務(wù)器中，但每次撥打的電話時間可以間隔2小時以上,，而通訊的時間卻保持在10分鐘以內(nèi),，以節(jié)省運營的費用。
省環(huán)保中心主服務(wù)器設(shè)立一個萬網(wǎng)IP地址,，市級監(jiān)控中心和中央,、省直屬企業(yè)的計算機通過ISDN/IDSL上Internet網(wǎng)訪問省級中心服務(wù)器，把數(shù)據(jù)連續(xù)上傳到省環(huán)保中心的數(shù)據(jù)庫中,，使數(shù)據(jù)更新周期不超過4分鐘,，系統(tǒng)機構(gòu)如圖所示。
主要污染源在線監(jiān)控系網(wǎng)絡(luò)圖
2. 需要解決的技術(shù)問題
2.1 實時數(shù)據(jù)的壓縮傳輸,、數(shù)據(jù)校驗
為了實現(xiàn)低成本遠(yuǎn)程通訊,，采用ISDN/IDSL線路。ISDN/IDSL線路因受傳輸介質(zhì)本身的局限,，帶寬較窄,，誤碼率較高，線路易受干擾,，容易發(fā)生鏈路中斷問題,。為保證高可靠、高效率和實時性良好地傳送數(shù)據(jù),，需要開發(fā)專用遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序,。
針對以上問題，所開發(fā)的遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序除完成基本通訊功能外,，還需要實現(xiàn)以下功能：
? 數(shù)據(jù)壓縮處理
要傳送的報文數(shù)據(jù)首先要經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮處理,，以降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提高對通訊帶寬的利用率,。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)校驗處理
為保證實時數(shù)據(jù)傳送的可靠性,，對傳送的報文數(shù)據(jù)要進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗處理,。在發(fā)送端對報文數(shù)據(jù)加入校驗碼，在接收端對數(shù)據(jù)及校驗碼進(jìn)行檢驗,，對誤碼進(jìn)行糾錯處理,。數(shù)據(jù)檢驗處理可有效地解決線路干擾嚴(yán)重、誤碼率較高的問題。
2.2 實時數(shù)據(jù)庫的歷史數(shù)據(jù)保存及壓縮
現(xiàn)階段100個污染源全部實時數(shù)據(jù)接近500點,，保存所有歷史數(shù)據(jù)供未來分析使用無疑具有重要作用,，因為我們不知道將來會需要什么數(shù)據(jù)。大量的歷史數(shù)據(jù)在保存和檢索時須采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),，以提高存儲效率,。
2.3 通訊狀態(tài)的自動診斷和鏈路的自動恢復(fù)
? 通訊狀態(tài)檢測與監(jiān)視
為提高通訊可靠性，遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序要具備通訊狀態(tài)檢測與監(jiān)視功能,，實時診斷通訊狀態(tài)和鏈路連接情況,。
? 鏈路自動恢復(fù)處理
當(dāng)通訊鏈路出現(xiàn)中斷現(xiàn)象時，遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序要具備鏈路自動恢復(fù)功能,，并保證在發(fā)生鏈路中斷時發(fā)送的報文不被丟失,。
2.4市級監(jiān)控中心和中央、省直屬企業(yè)的數(shù)據(jù)采集
由于市級監(jiān)控中心設(shè)有子污染源的服務(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)過程數(shù)據(jù),，需要開發(fā)專用通訊程序。
遠(yuǎn)傳軟件將加載在市級工作站內(nèi),。它要完成從每個污染源監(jiān)控軟件的實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)獲取實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),，并存入自身的數(shù)據(jù)庫中；同時遠(yuǎn)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(nèi),。它的另一項任務(wù)是將各種數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)保局主中心的局域網(wǎng)服務(wù)器上。
對遠(yuǎn)傳軟件的設(shè)計有如下要求：
采用內(nèi)部進(jìn)程通訊機制,，以降低系統(tǒng)資源開銷,，提高通訊速度。兼容現(xiàn)有組態(tài)文件格式,，以免修改原組態(tài)內(nèi)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原系統(tǒng)的控制功能,。
多個市級服務(wù)器和直屬企業(yè)終端在與省環(huán)保中心互聯(lián)通訊時,，由于ISDN線路容量有限，不能做到每套終端單獨使用一條線路,，只能共享一條線路,，因而需要開發(fā)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度程序?qū)φ麄€網(wǎng)絡(luò)的通訊過程進(jìn)行管理,，合理分配通訊資源，均衡通訊負(fù)荷,。網(wǎng)絡(luò)調(diào)度程序的核心功能是線路復(fù)用,，包括對網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的自動輪詢訪問，通過鏈路的自動搭接與拆除等,，保證每個終端都能機會均等地訪問主服務(wù)器。
2.5瀏覽器,、數(shù)據(jù)庫接口
為保證網(wǎng)絡(luò)上各工作站在使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器時也能實時監(jiān)視數(shù)據(jù)監(jiān)控的動態(tài)過程（狀態(tài)圖,、趨勢圖、報警畫面等）,，需要開發(fā)Web Server程序,，Web Server提供訪問各級服務(wù)器數(shù)據(jù)的一個公共入口，支持標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器,，如：IE,、Navigator等。通過Web Server,，在瀏覽器上可查看所有終端的動態(tài)流程圖,，其效果如同各工作站。另外Web Server提供安全機制,，限制了對過程控制的任何操作與修改,，使現(xiàn)場的安全生產(chǎn)得到保證。
2.6市級終端自動網(wǎng)絡(luò)撥號的調(diào)度和管理
? 自動撥號
當(dāng)啟動系統(tǒng)時,，系統(tǒng)自動按預(yù)置的號碼輪流進(jìn)行撥號,，直接撥打市級污染源終端電話，費用為市內(nèi)通話費用,，自動和市級企業(yè)污染源建立通訊鏈路,，整個撥號過程是透明的。
? 帳號自動管理
系統(tǒng)在啟動時,，可按照預(yù)置帳號自動登錄,，完成用戶注冊和密碼校驗。
3. 技術(shù)指標(biāo)
在使用專線的情況下,，每個子站數(shù)據(jù)點數(shù)小于100點時,，更新周期不大于15秒。
不使用專線時,，數(shù)據(jù)更新周期不大于30秒（遠(yuǎn)程終端數(shù)／撥號服務(wù)器實際線數(shù)）,。
歷史趨勢數(shù)據(jù)保存周期大于3年（精度0.1%）。
4. 系統(tǒng)功能的擴(kuò)展方向及基礎(chǔ)方案
這一次的100個污染源還不能完全代表所有的基層數(shù)據(jù),，要想提高實時數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的完整性,，就須將計量數(shù)據(jù),、能耗數(shù)據(jù)和其它關(guān)鍵數(shù)據(jù)納入到網(wǎng)絡(luò)中來，使底層信息化堅實可靠,。
在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,，下一步應(yīng)從系統(tǒng)分析入手，對污染源監(jiān)控的計算機綜合信息管理系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃出合理的結(jié)構(gòu),，并盡快實施,。
5. 計算機綜合信息管理系統(tǒng)的需求分析
從應(yīng)用的角度看，計算機綜合信息管理系統(tǒng)的各子系統(tǒng)之間應(yīng)該能夠共享數(shù)據(jù),，能及時準(zhǔn)確地對污染瞬時點進(jìn)行分析,、經(jīng)營效益核算，隨時能夠查看環(huán)保設(shè)備的投入,、運營等共享數(shù)據(jù),，形成全局的生產(chǎn)、經(jīng)營,、辦公一體化管理系統(tǒng),，充分發(fā)揮各種硬件資源和軟件資源，給生產(chǎn)和經(jīng)營管理提供強有力的支持,。
待開發(fā)系統(tǒng)將所有生產(chǎn),、經(jīng)營、辦公自動化系統(tǒng)在應(yīng)用軟件平臺上有機地聯(lián)系起來,，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,、市場資源,、供應(yīng)及儲存資源、人力資源,，滿足ISO9002管理規(guī)范要求,，同時引入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(xiàn)有管理模式,，是待建的新的管理模式，包括ISO9002規(guī)范和ERP思想）特點的系統(tǒng),。
6. 設(shè)計路線及數(shù)據(jù)流
環(huán)保公司主要包括三類數(shù)據(jù)信息：
?、?nbsp;過程數(shù)據(jù)：監(jiān)控生產(chǎn)過程產(chǎn)生的、由各種儀器儀表測量出來的數(shù)據(jù),。
?、?nbsp;管理數(shù)據(jù)：財務(wù)、人事,、計劃等數(shù)據(jù),。
?、?nbsp;文檔數(shù)據(jù)：辦公過程中擬訂的包括文件、通知,、條例等,。
過程數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù),、文檔數(shù)據(jù)統(tǒng)一按如下規(guī)則管理：
擬上網(wǎng)的過程數(shù)據(jù)都存儲在實時數(shù)據(jù)庫中,。
擬上網(wǎng)的管理數(shù)據(jù)都存儲到Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。
擬上網(wǎng)的文檔數(shù)據(jù)都存儲到Lotus Notes文檔數(shù)據(jù)庫中,。
? 過程數(shù)據(jù)包括：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),、計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
? 以O(shè)racle關(guān)系數(shù)據(jù)庫為中心的管理信息系統(tǒng)包括：水質(zhì)調(diào)度監(jiān)控數(shù)據(jù)系統(tǒng),、化驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測管理系統(tǒng),、計劃統(tǒng)計管理系統(tǒng),、設(shè)備管理系統(tǒng)、財務(wù)數(shù)據(jù)上網(wǎng)系統(tǒng),、備品配件管理系統(tǒng),、分中心管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng),、綜合查詢系統(tǒng),。
? 以Lotus Notes 文檔數(shù)據(jù)庫為中心的辦公自動化系統(tǒng)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,。
7. 環(huán)保公司應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)
環(huán)保公司應(yīng)用系統(tǒng)包括以下部分：
以力控科技大型實時歷史數(shù)據(jù)庫為中心，建立以實時數(shù)據(jù)管理為核心的實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),，包括歷史數(shù)據(jù)查詢,、事故追憶。
以O(shè)RACLE公司的大型管理數(shù)據(jù)庫Oracle 8i為中心,，建立以生產(chǎn)經(jīng)營為中心的管理信息系統(tǒng),，包括污染源監(jiān)測、化驗數(shù)據(jù)管理,、計量數(shù)據(jù)管理,、環(huán)保監(jiān)測、計劃統(tǒng)計管理,、設(shè)備管理,、備品配件管理,、人力資源管理系統(tǒng)、財務(wù)數(shù)據(jù)上網(wǎng),、經(jīng)理綜合查詢系統(tǒng)等,，實現(xiàn)以成本核算為核心的統(tǒng)計分析。
以LOTUS公司的文檔數(shù)據(jù)庫Lotus Notes R5為中心,，建立包括內(nèi)部辦公管理所有功能的辦公自動化系統(tǒng),。
8. 設(shè)計原則與策略
8.1數(shù)據(jù)庫選型技術(shù)原則
? 數(shù)據(jù)的完整性：DBMS要能防止數(shù)據(jù)腐化、錯誤錄入和非法數(shù)據(jù)關(guān)系的發(fā)生,。
? 物理數(shù)據(jù)保護(hù)：要能提供恢復(fù)功能和再啟動功能,，能利用DBMS將數(shù)據(jù)庫返回到原先的狀態(tài)。
? 數(shù)據(jù)安全：能對讀,、寫分別提供存取控制,，這種控制要能到達(dá)數(shù)據(jù)項一級，并能支持?jǐn)?shù)據(jù)加密,。
? 數(shù)據(jù)的獨立性：可以不改變原先的程序而遷移數(shù)據(jù),。
? 性能可調(diào)整性：可以通過物理存貯來調(diào)整性能，數(shù)據(jù)的冗余度可減少到一定程度,，能提供變長記錄和數(shù)據(jù)壓縮,，其響應(yīng)時間可以接受。
? 多用戶：能支持并發(fā)的多用戶訪問同一數(shù)據(jù)庫,，并在記錄級具備鎖定機制,。
? 容易使用：可以方便地定義復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系；程序可以用任何主要的程序語言書寫,，命令簡明,，提供完備的技術(shù)文件。
? 查詢報告系統(tǒng)：可以用標(biāo)準(zhǔn)化的語句進(jìn)行查詢,，可以從預(yù)先定義的查詢得到復(fù)雜的報表,，支持嵌套查詢。
? 可移植性：支持多種計算機系統(tǒng),、多種操作系統(tǒng),、多種高級語言，可以與國家環(huán)?？偩值木W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無縫接入,。
8.2 數(shù)據(jù)分析與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
從環(huán)保局管理的角度考察待開發(fā)系統(tǒng)，要求待開發(fā)系統(tǒng)以明確表達(dá)監(jiān)控管理各個環(huán)節(jié)間的聯(lián)系,，量化顯示控制點,。作為一個完整的計算機管理系統(tǒng)，待開發(fā)系統(tǒng)還將加強各環(huán)節(jié)部門間的聯(lián)系與協(xié)作,，提高經(jīng)營信息的透明度,，強化生產(chǎn)效益和經(jīng)營效益核算,。
建立監(jiān)控調(diào)度管理數(shù)據(jù)（包括各污染源中間過程計量數(shù)據(jù)）和環(huán)保監(jiān)測分析數(shù)據(jù)庫；這些數(shù)據(jù)在待開發(fā)系統(tǒng)中被稱為原始數(shù)據(jù)或一次數(shù)據(jù),，也稱作直接數(shù)據(jù),。原始數(shù)據(jù)以一定的頻度參與并按指定的算法或模型進(jìn)行匯總和統(tǒng)計，產(chǎn)生統(tǒng)計數(shù)據(jù)或間接數(shù)據(jù),。部分原始數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)入核算系統(tǒng)中,，產(chǎn)生核算數(shù)據(jù)。核算數(shù)據(jù)是獎懲的依據(jù),。
在待開發(fā)系統(tǒng)中還有指標(biāo)數(shù)據(jù)或控制數(shù)據(jù),，如：環(huán)保達(dá)標(biāo)指數(shù)。指標(biāo)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各個控制點控制原始數(shù)據(jù),、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和核算數(shù)據(jù),。統(tǒng)計數(shù)據(jù)和核算數(shù)據(jù)反過來成為指標(biāo)數(shù)據(jù)的依據(jù)。
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