CN103246264B - 一种环保监控站房的远程交互方法及装置 - Google Patents

一种环保监控站房的远程交互方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种环保监控站房的远程交互方法及装置。该方法包括:接收输入设备对虚拟站房设备的虚拟功能键进行触发的输入信号;根据所述输入信号,对控制量参数的值进行更新及保存,并将更新后的控制量参数转换为控制信号;根据所述控制信号,驱动相应的物理站房设备的物理功能键执行动作;通过数采仪采集物理站房设备的状态变化信号,并将所述状态变化信号通过通信模块发送给数据库;对所述状态变化信号进行解析后,对状态量参数的值进行更新及保存;根据更新后的状态量参数,对相应的虚拟站房设备的显示状态进行更新。本发明高效地将远端的物理站房设备的状态变化与虚拟站房设备进行同步,并能够及时地反映到监控终端的显示设备上。

Description

一种环保监控站房的远程交互方法及装置
技术领域
本发明涉及环保在线监控软件技术。
背景技术
环保在线监控系统的平台软件,一般安装在各级环保主管单位的监控终端中,通过网络通信的方式对各排污企业的排污情况进行实时监控。通过在排污企业的排污现场建立环保监控站房,并在环保监控站房内安装各种仪器设备,所述仪器设备对各种排污参数进行实时测量,并将测量结果通过网络传送到环保在线监控系统的平台软件上。如:废气排放口需要安装CEMS烟气在线监控系统,以监控烟气流量、二氧化碳、氮氧化物等,废水排放口需要安装流量计、PH计、COD在线分析仪等。而不管是废气排放口还是废水排放口,都需要使用环保专用的环保数据采集传输仪(如申请号为200920102627.2的中国实用新型专利公开的一种环保数据采集仪器,此外,环保数据采集传输仪,可以简称为数采仪或环保数采仪),用于采集相关仪器设备的数据并将采集到的数据传输到环保在线监控系统的平台软件,以实现远程自动监控的目的。
但随着环保要求的提高,对环保在线监控系统的要求也在提高,特别是对于仪器设备的安全正确使用,即时有效的运营维护,数据的有效性的保证等,目前的系统还没有有效的技术手段来实现,而只能从行政要求方面进行管理,这样就留下很多的漏洞和隐患。
需要说明的是,目前的环保在线监控系统的结构如图1所示,包括建立在排污企业的排污现场的物理环保监控站房,其内安装有各种用于测量污染数据的物理站房设备和用于获取物理站房设备的测量数据的数采仪,所述数采仪通过通信模块负责将测量数据传输到环保主管单位的监控终端上。
发明内容
本发明的目的在于提出一种环保监控站房的远程交互方法,其能解决目前的环保在线监控系统无法对远端的仪器设备的安全正确使用进行监测的问题。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种环保监控站房的远程交互方法,其应用于环保在线监控系统中,其包括以下步骤:
步骤1、接收监控终端的输入设备对虚拟环保监控站房的虚拟站房设备的虚拟功能键进行触发的输入信号;虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均通过一数据库与相应的物理环保监控站房、物理站房设备、物理功能键进行对应关联,所述数据库中还具有表示相应的物理站房设备的工作状态的状态量参数和控制相应的物理功能键的动作执行的控制量参数;其中,虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均以二维图形或三维图形于监控终端的显示设备上显示;所述数据库存储于监控终端的存储器或数采仪的存储器中;
步骤2、根据所述输入信号,对控制量参数的值进行更新及保存,并将更新后的控制量参数转换为控制信号,通过通信模块将所述控制信号发送给相应的物理环保监控站房的数采仪;
步骤3、根据所述控制信号,通过数采仪驱动相应的物理站房设备的物理功能键执行动作;
步骤4、通过数采仪采集物理站房设备的状态变化信号,并将所述状态变化信号通过通信模块发送给数据库;其中,所述状态变化信号包括物理站房设备的测量数据和/或执行物理功能键后变化的数据;
步骤5、通过数据库对所述状态变化信号进行解析后,对状态量参数的值进行更新及保存;
步骤6、根据更新后的状态量参数,对相应的虚拟站房设备的显示状态进行更新。
可选的,所述物理站房设备包括CEMS烟气在线监控系统、流量计、PH计、COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、余氯在线分析仪、重金属在线分析仪、门禁、摄像机、空调、数字温度计、数字湿度计中的一种或多种。
优选的,所述状态量参数包括开关量参数和/或数字量参数和/或模拟量参数。
优选的,所述控制量参数包括开关量参数和/或数字量参数和/或模拟量参数。
优选的,所述环保监控站房的远程交互方法还包括日志生成步骤:生成用于记录物理站房设备的工作状态的日志文件,并将所述日志文件保存于监控终端的存储器或数采仪的存储器中。
本发明还提出了一种用于实现上述的环保监控站房的远程交互方法的装置,其应用于环保在线监控系统中,其包括以下模块:
接收模块,用于接收监控终端的输入设备对虚拟环保监控站房的虚拟站房设备的虚拟功能键进行触发的输入信号;虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均通过一数据库与相应的物理环保监控站房、物理站房设备、物理功能键进行对应关联,所述数据库中还具有表示相应的物理站房设备的工作状态的状态量参数和控制相应的物理功能键的动作执行的控制量参数;其中,虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均以二维图形或三维图形于监控终端的显示设备上显示;所述数据库存储于监控终端的存储器或数采仪的存储器中;
转换模块,用于根据所述输入信号,对控制量参数的值进行更新及保存,并将更新后的控制量参数转换为控制信号,通过通信模块将所述控制信号发送给相应的物理环保监控站房的数采仪;
控制模块,用于根据所述控制信号,通过数采仪驱动相应的物理站房设备的物理功能键执行动作;
采集模块,用于通过数采仪采集物理站房设备的状态变化信号,并将所述状态变化信号通过通信模块发送给数据库;其中,所述状态变化信号包括物理站房设备的测量数据和/或执行物理功能键后变化的数据;
数据更新模块,用于通过数据库对所述状态变化信号进行解析后,对状态量参数的值进行更新及保存;
状态更新模块,用于根据更新后的状态量参数,对相应的虚拟站房设备的显示状态进行更新。
优选的,所述装置还包括日志生成模块:生成用于记录物理站房设备的工作状态的日志文件,并将所述日志文件保存于监控终端的存储器或数采仪的存储器中。
上述的通信模块可以是有线通信模块或无线通信模块。
本发明具有如下有益效果:
采用可视化界面将远端的物理站房设备以虚拟站房设备的方式呈现于监控终端的显示设备上,而且,物理站房设备的各种状态的变化(如操作状态、动作状态、数据状态等)都能够及时反映到虚拟站房设备上,高效地将远端的物理站房设备的状态变化与虚拟站房设备进行同步,并能够及时地反映到监控终端的显示设备上,从而使环保主管单位可以快速、直观地监测到物理站房设备是否被安全正确使用,保证了环保数据的有效性。
附图说明
    图1为现有技术的环保在线监控系统的结构示意图;
图2为本发明较佳实施例的环保监控站房的远程交互方法的流程图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述。
如图2所示,一种环保监控站房的远程交互方法,其应用于环保在线监控系统中,其包括以下步骤:
步骤S01、接收监控终端的输入设备(如鼠标、触摸屏、键盘等)对虚拟环保监控站房的虚拟站房设备的虚拟功能键进行触发的输入信号。
需要说明的是,虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均通过一数据库与相应的物理环保监控站房、物理站房设备、物理功能键进行对应关联,所述数据库中还具有表示相应的物理站房设备的工作状态的状态量参数和控制相应的物理功能键的动作执行的控制量参数。所述状态量参数包括开关量参数和/或数字量参数和/或模拟量参数。所述控制量参数也包括开关量参数和/或数字量参数和/或模拟量参数。实现方式可以是,虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键、物理环保监控站房、物理站房设备、物理功能键在数据库中分别分配有唯一编码,通过各自的唯一编码,数据库将物理环保监控站房与虚拟环保监控站房一一关联对应,将物理站房设备与虚拟站房设备一一关联对应,将物理功能键与虚拟功能键一一关联对应。状态量参数也与物理站房设备、虚拟站房设备的唯一编码一一关联对应,控制量参数也与物理功能键、虚拟功能键的唯一编码一一关联对应。
其中,虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均以二维图形或三维图形于监控终端的显示设备上显示,从而呈现出整个虚拟环保监控站房的可视化界面。也就是说,根据物理环保监控站房、物理站房设备、物理功能键的实际形状,绘制相应的图形,并将图形存储在图形库中,通过调用图形库中的图形,即可将远端的物理环保监控站房进行可视化地在显示设备(如LCD显示器、CRT显示器等)上呈现。
所述数据库存储于监控终端的存储器(如硬盘、内存等)中。本实施例的监控终端可以是台式电脑、PDA、智能手机、笔记本电脑等。
本实施例的物理站房设备包括CEMS烟气在线监控系统、流量计、PH计、COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、余氯在线分析仪、重金属在线分析仪、门禁、摄像机、空调、数字温度计、数字湿度计中的一种或多种。也就是说,本实施例的物理站房设备不仅包括用于测量环保数据的仪器设备,还包括保证物理环保监控站房正常运作的其他设备,如门禁、空调等。这些其他设备也可以与数采仪进行连接,以使数采仪对其他设备进行数据采集与控制。
步骤S02、根据所述输入信号,对控制量参数的值进行更新及保存,并将更新后的控制量参数转换为控制信号,通过通信模块将所述控制信号发送给相应的物理环保监控站房的数采仪。
步骤S03、根据所述控制信号,通过数采仪驱动相应的物理站房设备的物理功能键执行动作。
步骤S04、通过数采仪采集物理站房设备的状态变化信号,并将所述状态变化信号通过通信模块发送给数据库。其中,所述状态变化信号包括物理站房设备的测量数据和/或执行物理功能键后变化的数据。
步骤S05、通过数据库对所述状态变化信号进行解析后,对状态量参数的值进行更新及保存。
步骤S06、根据更新后的状态量参数,对相应的虚拟站房设备的显示状态进行更新。
步骤S07(日志生成步骤)、生成用于记录物理站房设备的工作状态的日志文件,并将所述日志文件保存于监控终端的存储器中。
本实施例还提出了一种用于实现本实施例的环保监控站房的远程交互方法的装置,其应用于环保在线监控系统中,其包括以下模块:
接收模块,用于接收监控终端的输入设备对虚拟环保监控站房的虚拟站房设备的虚拟功能键进行触发的输入信号;
转换模块,用于根据所述输入信号,对控制量参数的值进行更新及保存,并将更新后的控制量参数转换为控制信号,通过通信模块将所述控制信号发送给相应的物理环保监控站房的数采仪;
控制模块,用于根据所述控制信号,通过数采仪驱动相应的物理站房设备的物理功能键执行动作;
采集模块,用于通过数采仪采集物理站房设备的状态变化信号,并将所述状态变化信号通过通信模块发送给数据库;其中,所述状态变化信号包括物理站房设备的测量数据和/或执行物理功能键后变化的数据;
数据更新模块,用于通过数据库对所述状态变化信号进行解析后,对状态量参数的值进行更新及保存;
状态更新模块,用于根据更新后的状态量参数,对相应的虚拟站房设备的显示状态进行更新;以及,
日志生成模块,用于生成用于记录物理站房设备的工作状态的日志文件,并将所述日志文件保存于监控终端的存储器中。
下面,以具体的应用实例对本实施例进行解释。
一、    与物理环保监控站房的物理门禁进行交互:
(1)             对物理环保监控站房的物理门禁进行打开或关闭控制。于可视化界面上,对虚拟门禁(即虚拟站房设备)的虚拟电控锁(即虚拟功能键)进行打开操作(即输入信号),那么,数据库中相应的控制量参数的值就会由0变成1(即开关量参数,0表示将门关上,1表示将门打开),然后,这个变为1的信号(即控制信号)就通过通信模块传输给该物理环保监控站房的数采仪,数采仪就进一步地将这个控制信号传输给物理门禁(即物理站房设备)的物理电控锁(即物理功能键),以使物理电控锁执行动作,实现开门。
(2)             虚拟门禁与物理门禁状态同步。在一(1)中,物理门禁处在打开状态(也可能由于现场操作人员打开门禁而使门禁状态改变),实际上,对应的是门磁检测开关的状态,物理门禁关闭时,门磁检测开关输出为0,物理门禁打开时,门磁检测开关输出为1,即门磁检测开关的输出信号(即状态变化信号,这个状态变化信号是由于执行物理功能键后产生的)被数采仪采集,此时,由于物理门禁处在打开状态,因此门磁检测开关输出为1,数采仪通过通信模块将这个状态变化信号发送给数据库,数据库根据这个状态变化信号对状态量参数的值进行更新及保存,即状态量参数的值会由0变为1(即开关量参数,0表示门关闭的状态,1表示门打开的状态),由于状态量参数的值为1,则虚拟门禁也同步显示为打开状态(即实时的显示状态),并于显示设备上显示。
(3)             日志的文件生成、添加。日志文件包含的信息有:门禁的电控锁被打开、关闭的时间,电控锁是在虚拟电控锁端操作还是操作人员在现场端操作,进一步的,在打开门禁时必然会产生操作人员身份核对信息,日志文件也记录操作人员的身份信息。
二、    与物理环保监控站房的物理流量计进行交互:
虚拟流量计与物理流量计状态同步。物理流量计的瞬时流量、累计流量等动态变化的测量数据(即状态变化信号,这个状态变化信号是物理流量计自身的测量功能所产生的)被数采仪采集,并通过通信模块发送给数据库,数据库根据这个状态变化信号对状态量参数的值进行更新及保存,例如,状态量参数的值会由01010101变为10101010(即数字量参数,表示流量值),由于状态量参数的值发生了改变,虚拟流量计也根据状态量参数的值同步显示新的流量值。
此外,本实施例的数据库还可以存储在数采仪的存储器中。那么,数据处理的过程就可以在数采仪这一端完成。即虚拟站房可以装载在数采仪上,监控终端通过远程通信访问数采仪的存储器的数据库,也可以实现与物理站房同步的功能。相应的,日志文件也应存储在数采仪的存储器中。
此外,某些物理站房设备仅存在开关量参数或数字量参数,而某些物理站房设备同时存在开关量参数和数字量参数,因此,数据库中的状态量参数、控制量参数都需要根据实际的物理站房设备进行设置。例如,物理环保监控站房的空调,需要调节温度、风力等,就需要数字量参数的参与,而打开或关闭空调的某项功能(如制冷、除湿等),就需要开关量参数进行参与控制。
此外,数据库中还可以添加分别与物理环保监控站房、物理站房设备的对应的固定参数,当然,所述固定参数也分别与相应的虚拟环保监控站房、虚拟站房设备关联对应。
例如,环保监控站房可以添加企业名称、站房名称、编号、物理尺寸的长、宽、高、站房位置和坐标、建成时间、排放口分类(如污水还是废气)等固定参数。
流量计可以添加厂家名称、型号、生产日期、安装使用日期等固定属性参数,还有设备维护时间、设备维护日志等运营维护方面的属性参数,还可以包括使用说明书、操作维护规程等说明文档。
数采仪可添加生产厂名称、型号、生产日期、安装和使用日期、设备编号、MN号码、IP地址、端口号等固定属性参数,还可以包括数采仪的使用说明书、操作维护规程、维护日志等相关文档。
其他仪器设备如此类推。
进一步的,还可以将相关单位和人员加入到数据库之中,如排污企业的环保负责人名称、电话,运营单位名称、负责人、电话等。
进一步的,还可以在数据库中添加污染源管理以及运营维护的相关内容,这些方面包括但不限于以下内容,如:1、排污企业和运营机构人员分工、联系方式等;2、污染源在线监控设施运行管理制度;3、污染源在线监控系统运行注意事项及应急预案;4、运行维护人员工作职责;5、自动监控设施操作规程;6、污染物排放因子和排放标准;7、仪器设备使用说明书,污染源在线监控设施竣工验收文件,委托运营合同,各阶段监测数据有效性审核文件等;8、日常巡检记录,运行维护记录,校准校验记录,试剂更换记录,故障及数据异常报告,设备维修、停用、拆除、更换等情况记录,相关报表生成以及管理等。这些内容有的是相关指导文件和规范,需要随时可以查阅,有的是维护记录,需要随时增加和检查,在数据库中分别进行处理。
本发明存在以下技术亮点:
1、        对环保监控站房进行全数字化管理,超越了环保在线监控系统只能监控污染因子这样的限制。
2、        对站房内的所有仪器设备进行数字化管理,在传统的监控污染因子的基础上,全面、系统的对设备进行管理,对运营维护进行管理。
3、        采用虚拟现实的技术,可视化界面,极大提升系统的智能化水平。
4、        面向移动应用,真正将移动终端如手机等设备与计算机等同对待,实现相同的展现与访问体验。超越了以往在手机上只能短信通知,或者简单数据显示的局限。
5、        有效保障设备的正常运行与监控数据的有效性。
6、        如果有问题可根据记录进行追溯,查找原因。
与现有技术相比,本发明具有如下突出的优点:
1、        以环保在线监控系统的所有设备(即整个环保监控站房)为一个整体进行管理。
2、        实现环保在线监控系统的智能化与数字化。
3、        大幅提高系统可靠性与安全性。
4、        维护简单,稳定可靠,维护成本低。
对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保监控站房的远程交互方法,其应用于环保在线监控系统中,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、接收监控终端的输入设备对虚拟环保监控站房的虚拟站房设备的虚拟功能键进行触发的输入信号;虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均通过一数据库与相应的物理环保监控站房、物理站房设备、物理功能键进行对应关联,所述数据库中还具有表示相应的物理站房设备的工作状态的状态量参数和控制相应的物理功能键的动作执行的控制量参数;其中,虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均以二维图形或三维图形于监控终端的显示设备上显示;所述数据库存储于监控终端的存储器或数采仪的存储器中;
步骤2、根据所述输入信号,对控制量参数的值进行更新及保存,并将更新后的控制量参数转换为控制信号,通过通信模块将所述控制信号发送给相应的物理环保监控站房的数采仪;
步骤3、根据所述控制信号,通过数采仪驱动相应的物理站房设备的物理功能键执行动作;
步骤4、通过数采仪采集物理站房设备的状态变化信号,并将所述状态变化信号通过通信模块发送给数据库;其中,所述状态变化信号包括物理站房设备的测量数据和/或执行物理功能键后变化的数据;
步骤5、通过数据库对所述状态变化信号进行解析后,对状态量参数的值进行更新及保存;
步骤6、根据更新后的状态量参数,对相应的虚拟站房设备的显示状态进行更新。
2.如权利要求1所述的环保监控站房的远程交互方法,其特征在于,所述物理站房设备包括CEMS烟气在线监控系统、流量计、PH计、COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、余氯在线分析仪、重金属在线分析仪、门禁、摄像机、空调、数字温度计、数字湿度计中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的环保监控站房的远程交互方法,其特征在于,所述状态量参数包括开关量参数和/或数字量参数和/或模拟量参数。
4.如权利要求1所述的环保监控站房的远程交互方法,其特征在于,所述控制量参数包括开关量参数和/或数字量参数和/或模拟量参数。
5.如权利要求1所述的环保监控站房的远程交互方法,其特征在于,在步骤6之后还包括日志生成步骤:生成用于记录物理站房设备的工作状态的日志文件,并将所述日志文件保存于监控终端的存储器或数采仪的存储器中。
6.一种环保监控站房的远程交互装置,其应用于环保在线监控系统中,其特征在于,包括以下模块:
接收模块,用于接收监控终端的输入设备对虚拟环保监控站房的虚拟站房设备的虚拟功能键进行触发的输入信号;虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均通过一数据库与相应的物理环保监控站房、物理站房设备、物理功能键进行对应关联,所述数据库中还具有表示相应的物理站房设备的工作状态的状态量参数和控制相应的物理功能键的动作执行的控制量参数;其中,虚拟环保监控站房、虚拟站房设备、虚拟功能键均以二维图形或三维图形于监控终端的显示设备上显示;所述数据库存储于监控终端的存储器或数采仪的存储器中;
转换模块,用于根据所述输入信号,对控制量参数的值进行更新及保存,并将更新后的控制量参数转换为控制信号,通过通信模块将所述控制信号发送给相应的物理环保监控站房的数采仪;
控制模块,用于根据所述控制信号,通过数采仪驱动相应的物理站房设备的物理功能键执行动作;
采集模块,用于通过数采仪采集物理站房设备的状态变化信号,并将所述状态变化信号通过通信模块发送给数据库;其中,所述状态变化信号包括物理站房设备的测量数据和/或执行物理功能键后变化的数据;
数据更新模块,用于通过数据库对所述状态变化信号进行解析后,对状态量参数的值进行更新及保存;
状态更新模块,用于根据更新后的状态量参数,对相应的虚拟站房设备的显示状态进行更新。
7.如权利要求6所述的环保监控站房的远程交互装置,其特征在于,所述物理站房设备包括CEMS烟气在线监控系统、流量计、PH计、COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、余氯在线分析仪、重金属在线分析仪、门禁、摄像机、空调、数字温度计、数字湿度计中的一种或多种。
8.如权利要求6所述的环保监控站房的远程交互装置,其特征在于,所述状态量参数包括开关量参数和/或数字量参数和/模拟量参数。
9.如权利要求6所述的环保监控站房的远程交互装置,其特征在于,所述控制量参数包括开关量参数和/或数字量参数和/模拟量参数。
10.如权利要求6所述的环保监控站房的远程交互装置,其特征在于,还包括日志生成模块:生成用于记录物理站房设备的工作状态的日志文件,并将所述日志文件保存于监控终端的存储器或数采仪的存储器中。
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