CN203535436U - 污染源智能环保监控系统 - Google Patents

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曾昭健
梁文智
廖天星
张广昕
冼国华
孟鹤
李孔贺
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广东长天思源环保科技股份有限公司
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Abstract

本实用新型公开了一种污染源智能环保监控系统,包括:污染物浓度终端监测子系统,设置在废水、废气排放口;环保治理设施运行状态监控子系统,设置在锅炉废气治理设施、废水处理设施的各类风机、水泵上;环保治理设施运行参数监测子系统,设置在废水处理设施的调节池、CASS池以及废气治理设施的投料池内;工业污染源环保治理设施视频子系统;智能环境监理适配器,用于采集并转发监测信息至所述中央控制设备;中央控制设备,用于接收、存储并根据所述监测信息构建污染源3D立体监控模型。采用本实用新型,可实现各监控点污染物的各项性能指标的测量及实时数据采集及高效传输,并对污染源的全方位、全过程、数字化、信息化、可视化、动态化和精细化管理。

Description

污染源智能环保监控系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及环保领域,尤其涉及一种污染源智能环保监控系统。
背景技术
[0002]目前,我国各省市对环境污染的预防及治理非常重视,并针对性地应用了污染源监控系统,对省内重点污染源进行实时监控,并取得了 一定的效果。其中,当前部分省市应用的监控系统多为进口国外先进产品(如北京市、宁波市),国外发达国家在污染源在线监测系统建设方面应用了当前先进的监测、控制技术,系统监控效果较好,但是,基于国外先进数据技术及高精度的设备应用,系统的应用成本较高,不利于在我国推广应用,同时,系统建后期维护需要外聘专家,维护成本较大;而个别省市自主开发了污染源监控系统(如深圳市),但系统存在通信速率较低、数据存储、处理能力较弱,系统升级不便等问题,应用效果不佳,已无法满足行业发展的需求。
[0003] 2006年8月9日,Google首席执行官埃里克.施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大会(SES San Jose 2006)首次提出“云计算” (Cloud Computing)的概念。2008年,随着全国各大服务开发商的进行“云计算”服务的大力开发及应用,云计算进入高速发展期。目前,最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见,例如搜索引擎、网络信箱等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。但是,从一种新的业务模式的发展周期来看,尤其是从国内的情况来看,目前的云计算还只能算是初级发展,或者说,还处于教育阶段。
[0004] 通过广东省科学技术情报研究所科技查新,据查新报告结果显示,目前国内已有人应用GPRS及ARM处理器技术进行污染源在线自动监测系统的研究,并发表了一些相关的研究成果,但尚未采用云计算技术开发污染源在线监测系统的报道,也未有人应用云计算技术+3G通信技术开发出污染源自动监测系统。
发明内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种污染源智能环保监控系统,可实现各监控点污染物的各项性能指标的测量及实时数据采集及高效传输,并对污染源进行全方位、全过程、立体化、数字化、信息化、可视化、动态化和精细化管理。
[0006] 为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种污染源智能环保监控系统,包括:污染物浓度终端监测子系统,设置在废水、废气排放口,用于对排放量和主要污染物进行实时监测;环保治理设施运行状态监控子系统,设置在锅炉废气治理设施、废水处理设施的各类风机、水泵上,用于对设备的电压、电流、功率、开关状态进行实时监控;环保治理设施运行参数监测子系统,设置在废水处理设施的调节池、CASS池以及废气治理设施的投料池内,用于对工艺过程PH值、温度及DO进行实时监测;工业污染源环保治理设施视频子系统,用于对环保治理设施区域进行实时监控;智能环境监理适配器,与所述污染物浓度终端监测子系统、环保治理设施运行状态监控子系统、环保治理设施运行参数监测子系统、工业污染源环保治理设施视频子系统、中央控制设备相连,用于采集并转发所述污染物浓度终端监测子系统、环保治理设施运行状态监控子系统、环保治理设施运行参数监测子系统、工业污染源环保治理设施视频子系统收集到的监测信息至所述中央控制设备;中央控制设备,用于接收并存储所述智能环境监理适配器发送的监测信息,根据所述监测信息构建污染源3D立体监控模型。
[0007] 作为上述方案的改进,所述污染源智能环保监控系统还包括智慧环保卡应用子系统,用于仪器设备的身份认证、溯源追踪的自动化管控;所述智慧环保卡应用子系统包括RFID电子标签及无线读卡器。
[0008] 作为上述方案的改进,所述智能环境监理适配器上设有模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口 ;所述智能环境监理适配器利用所述模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口与所述污染物浓度终端监测子系统、环保治理设施运行状态监控子系统、环保治理设施运行参数监测子系统、工业污染源环保治理设施视频子系统相连。
[0009] 作为上述方案的改进,所述智能环境监理适配器利用通信网络与所述中央控制设备相连;所述通信网络包括光纤网、3G无线网络、Zigbee无线网络。
[0010] 作为上述方案的改进,所述污染物浓度终端监测子系统包括超声波明渠流量计、CEMS在线监测仪器、重金属监测仪、氨氮监测仪。
[0011] 作为上述方案的改进,所述环保治理设施运行状态监控子系统包括电量传感器、电流互感器、电压互感器。
[0012] 作为上述方案的改进,所述环保治理设施运行参数监测子系统包括pH监测仪、DO监测仪、COD分析仪。
[0013] 作为上述方案的改进,所述工业污染源环保治理设施视频子系统包括高清视频监控设备。
[0014] 实施本实用新型的有益效果在于:
[0015] 污染智能环保监控系统集成了污染物浓度终端监测子系统、环保治理设施运行状态监控子系统、环保治理设施运行参数监测子系统、工业污染源环保治理设施视频子系统、智慧环保卡应用子系统,各子系统相互独立。通过多种的检测设备及多样的数据监测手段,在线获取准确、完整的污染源监测信息,并检测污染处理设施的运转状况,实现各监控点污染物的各项性能指标的测量及实时数据采集。
[0016] 同时,采用光纤网、3G无线网络、Zigbee无线网络组成混合通信网络,利用智能环境监理适配器上的模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口将各子系统收集到的不同格式的监测信息整合成统一的标准格式,并经通信网络传递至中央控制设备。其中,关键的监测数据传输通过光纤网;3G无线网络可达到21Mbit/s的传输速度;Zigbee无线网络可实现在全球2.4GHz免费频带范围内的高效、低速率的通讯功能。
[0017]另外,中央控制设备存储所述监测信息,实现监测信息安全存储,节省数据存储成本。相应地,中央控制设备采用虚拟现实技术和3D建模技术,根据所述监测信息构建污染源3D立体监控模型,结合现场实景,建立各类主要建筑物、构筑物、环保仪器设备等的三维模型,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,生动形象的表现了环保处理过程控制和污染排放控制。
[0018] 因此,污染智能环保监控系统实现了对污染源的全方位、全过程、立体化、数字化、信息化、可视化、动态化和精细化管理,超越目前污染源监控应用匮乏的现状,为环保部门和企业的环境管理提供决策支持和环保处理效果综合展示。
附图说明
[0019]图1是本实用新型污染源智能环保监控系统的第一实施例结构示意图;
[0020]图2是本实用新型污染源智能环保监控系统的第二实施例结构示意图。
具体实施方式
[0021] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0022]图1是本实用新型污染源智能环保监控系统的第一实施例结构示意图,如图1所示,污染源智能环保监控系统1,包括污染物浓度终端监测子系统2、环保治理设施运行状态监控子系统3、环保治理设施运行参数监测子系统4、工业污染源环保治理设施视频子系统5、智能环境监理适配器6及中央控制设备7。
[0023] 需要说明的是,所述污染物浓度终端监测子系统2、环保治理设施运行状态监控子系统3、环保治理设施运行参数监测子系统4、工业污染源环保治理设施视频子系统5相互独立,互不影响,用户可根据实际需求增减具有不同功能的子系统以完善污染源智能环保监控系统1,其中:
[0024] 污染物浓度终端监测子系统2,设置在废水、废气排放口,用于对排放量和主要污染物(CODcr、氨氮、重金属、S02、NOx、烟尘、流量等)进行实时监测。
[0025] 更佳地,所述污染物浓度终端监测子系统2包括超声波明渠流量计、CEMS在线监测仪器、重金属监测仪、氨氮监测仪等在线监测仪器。
[0026] 需要说明的是,污染物浓度终端监测子系统2同时利用多个在线监测仪器进行综合性指标监控,解决了对低浓度重金属排放指标、一次仪表不容易采集的指标等的控制指标数据采集和监控。
[0027] 环保治理设施运行状态监控子系统3,设置在锅炉废气治理设施、废水处理设施的各类风机、水泵上,用于对设备的电压、电流、功率、开关状态进行实时监控。
[0028] 更佳地,所述环保治理设施运行状态监控子系统包括电量传感器、电流互感器、电压互感器。
[0029] 需要说明的是,环保治理设施运行状态监控子系统3通过各传感设备,对各类风机、水泵的运行状态与终端指标的联动性分析,可及时调整电机、加药系统的启动,保障达标排放,在确保处理效果的同时实现节能降耗,为企业节省生产成本,提高效益。
[0030] 环保治理设施运行参数监测子系统4,设置在废水处理设施的调节池、CASS池以及废气治理设施的投料池内,用于对工艺过程PH值、温度及DO进行实时监测。
[0031] 更佳地,所述环保治理设施运行参数监测子系统4包括pH监测仪、DO监测仪、COD分析仪。
[0032] 环保治理设施运行参数监测子系统4利用各监测分析仪对各处理过程的工艺设计值做分析,方便用户通过自控手段控制处理过程。
[0033] 工业污染源环保治理设施视频子系统5,用于对环保治理设施区域进行实时监控。
[0034] 更佳地,所述工业污染源环保治理设施视频子系统5包括高清视频监控设备。优选地,所述高清视频监控设备包括智能枪机、智能球机。
[0035] 需要说明的是,工业污染源环保治理设施视频子系统5通过高清视频监控设备实现对专属区域进行入侵检测、遗弃物检测、物品搬移检测、PTZ自动跟踪、非法停车检测、徘徊检测等,为关键位置、关键设备、关键工艺提供自动化监控手段。
[0036] 智能环境监理适配器6,与所述污染物浓度终端监测子系统2、环保治理设施运行状态监控子系统3、环保治理设施运行参数监测子系统4、工业污染源环保治理设施视频子系统5及中央控制设备7相连,用于采集并转发所述污染物浓度终端监测子系统2、环保治理设施运行状态监控子系统3、环保治理设施运行参数监测子系统4、工业污染源环保治理设施视频子系统5收集到的监测信息至所述中央控制设备8。
[0037] 需要说明的是,智能环境监理适配器6负责各子系统监测信息的采集、存储及传输。各子系统通过多种监测设备收集到不同格式的监测信息后,智能环境监理适配器6将各监测信息整合成统一的标准格式进行存储,并转发至中央控制设备8。
[0038] 更佳地,所述智能环境监理适配器6上设有模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口。所述智能环境监理适配器6利用所述模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口与所述污染物浓度终端监测子系统2、环保治理设施运行状态监控子系统3、环保治理设施运行参数监测子系统4、工业污染源环保治理设施视频子系统5相连。
[0039] 需要说明的是,各子系统中的监测设备可根据实际的接口类型分别与智能环境监理适配器6相连,实现监测信息的实时传输。优选地,所述模拟量接口采用4~20πιΑ电流信号进行监测信息的传输。
[0040] 更佳地,所述智能环境监理适配器6利用通信网络与所述中央控制设备7相连。所述通信网络包括光纤网、3G无线网络、Zigbee无线网络。
[0041] 需要说明的是,光纤网、3G无线网络、Zigbee无线网络等通信网络相互独立,同时工作,形成混合网络架构。相应地,关键的大数据传输通过光纤专线组网,其他可通过Zigbee无线网络或3G无线网络进行实时传输。其中,3G无线网络解决了 GPRS等常规数据传输方式网络速度较低,且不能支持视频、音频、图片等数据传输的应用困境,可达到21Mbit/s的传输速度;Zigbee无线网络可实现在全球2.4GHz免费频带范围内的高效、低速率的通讯功能。
[0042] 中央控制设备7,用于接收并存储所述智能环境监理适配器6发送的监测信息,根据所述监测信息构建污染源3D立体监控模型。
[0043] 需要说明的是,中央控制设备7中设置有嵌入式数据处理器、存储芯片、液晶显示驱动电路及液晶显示屏。
[0044] 中央控制设备7接收到智能环境监理适配器6转发的监测信息后,对监测信息进行统一存储并处理,并将处理结果反馈至各子系统,实现对各子系统的控制。
[0045]另外,中央控制设备7还根据所述监测信息,采用虚拟现实技术和3D建模技术构建污染源3D立体监控模型,并通过液晶显示屏进行显示。工作时,结合现场实景,建立各类主要建筑物、构筑物、环保仪器设备等的三维模型,重点对各类环保治理设施及其监控设施的构筑物(污水处理池、脱硫除尘塔、污染源排放口、监控站房等)及设备(风机、水泵、管线、监控设备等)进行建模,实现环保实时感知信息的多维展现与分析应用,生动形象的表现了环保处理过程控制和污染排放控制,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。实现对污染源的数字化、信息化、可视化、动态化和精细化管理,为环保部门和企业的环境管理提供决策支持和环保处理效果综
合展示。
[0046]图2是本实用新型污染源智能环保监控系统的第二实施例结构示意图,与图1不同的是,图2中还包括智慧环保卡应用子系统8,用于仪器设备的身份认证、溯源追踪的自
动化管控。
[0047] 所述智慧环保卡应用子系统8包括RFID电子标签及无线读卡器,优选地,所述无线读卡器可嵌入或外接于手机上,方便携带。
[0048] 使用时,将RFID电子标签设置于需标注的仪器设备上,无线读卡器通过射频信号自动识别RFID电子标签并获取目标对象的相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,操作快捷方便。相应地,无线读卡器获取目标对象的相关数据后可通过3G无线网络与中央控制设备7通信,获取与目标对象的所有监测信息。
[0049] 由上可知,污染智能环保监控系统I通过集成污染物浓度终端监测子系统2、环保治理设施运行状态监控子系统3、环保治理设施运行参数监测子系统4、工业污染源环保治理设施视频子系统5、智慧环保卡应用子系统8,并借助各子系统的多种的检测设备在线获取准确、完整的污染源监测信息,并检测污染处理设施的运转状况,实现对污染源的全方位监控。同时,利用智能环境监理适配器6上的模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口将各子系统收集到的不同格式的监测信息整合成统一的标准格式,并经由光纤网、3G无线网络、Zigbee无线网络组成的混合通信网络传递至中央控制设备7。另外,中央控制设备7存储所述监测信息,实现监测信息安全存储。相应地,中央控制设备7根据所述监测信息构建污染源3D立体监控模型,结合现场实景,建立各类主要建筑物、构筑物、环保仪器设备等的三维模型,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,生动形象的表现了环保处理过程控制和污染排放控制。因此,污染智能环保监控系统I实现了对污染源的全方位、全过程、立体化、数字化、信息化、可视化、动态化和精细化管理,为环保部门和企业的环境管理提供决策支持和环保处理效果综合展示。
[0050] 以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种污染源智能环保监控系统,其特征在于,包括: 污染物浓度终端监测子系统,设置在废水、废气排放口,用于对排放量和主要污染物进行实时监测; 环保治理设施运行状态监控子系统,设置在锅炉废气治理设施、废水处理设施的各类风机、水泵上,用于对设备的电压、电流、功率、开关状态进行实时监控; 环保治理设施运行参数监测子系统,设置在废水处理设施的调节池、CASS池以及废气治理设施的投料池内,用于对工艺过程PH值、温度及DO进行实时监测; 工业污染源环保治理设施视频子系统,用于对环保治理设施区域进行实时监控;智能环境监理适配器,与所述污染物浓度终端监测子系统、环保治理设施运行状态监控子系统、环保治理设施运行参数监测子系统、工业污染源环保治理设施视频子系统、中央控制设备相连,用于采集并转发所述污染物浓度终端监测子系统、环保治理设施运行状态监控子系统、环保治理设施运行参数监测子系统、工业污染源环保治理设施视频子系统收集到的监测信息至所述中央控制设备; 中央控制设备,用于接收并存储所述智能环境监理适配器发送的监测信息,根据所述监测信息构建污染源3D立体监控模型; 所述智能环境监理适配器上设有模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口 ;所述智能环境监理适配器利用所述模拟量接口、RS485数字接口及RS232数字接口与所述污染物浓度终端监测子系统、环保治理设施运行状态监控子系统、环保治理设施运行参数监测子系统、工业污染源环保治理设施视频子系统相连; 所述智能环境监理适配器利用通信网络与所述中央控制设备相连; 所述通信网络包括光纤网、3G无线网络、Zigbee无线网络。
2.如权利要求1所述的污染源智能环保监控系统,其特征在于,所述污染源智能环保监控系统还包括智慧环保卡应用子系统,用于仪器设备的身份认证、溯源追踪的自动化管控; 所述智慧环保卡应用子系统包括RFID电子标签及无线读卡器。
3.如权利要求1所述的污染源智能环保监控系统,其特征在于,所述污染物浓度终端监测子系统包括超声波明渠流量计、CEMS在线监测仪器、重金属监测仪、氨氮监测仪。
4.如权利要求1所述的污染源智能环保监控系统,其特征在于,所述环保治理设施运行状态监控子系统包括电量传感器、电流互感器、电压互感器。
5.如权利要求1所述的污染源智能环保监控系统,其特征在于,所述环保治理设施运行参数监测子系统包括PH监测仪、DO监测仪、COD分析仪。
6.如权利要求1所述的污染源智能环保监控系统,其特征在于,所述工业污染源环保治理设施视频子系统包括高清视频监控设备。
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