一、行業(yè)現(xiàn)狀與背景

隨著信息 、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展， 我國(guó)環(huán)境信息化建設(shè)工作也得到了較快發(fā)展 。以環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為中樞、省級(jí)環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為骨干、城市級(jí)環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)、縣級(jí)環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為補(bǔ)充的四級(jí)全國(guó)環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已初具規(guī)模。環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè) 、環(huán)境管理辦公自動(dòng)化應(yīng)用、 環(huán)境管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用 、環(huán)境信息共享和發(fā)布， 都取得了很大進(jìn)展， 并在環(huán)境管理工作中得到了廣泛應(yīng)用。 目前， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地理位置上分散的多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)（ 如污水處理廠 、排污企業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)等） 進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理已經(jīng)成了環(huán)保監(jiān)測(cè)行業(yè)的一大趨勢(shì)， 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為環(huán)境管理和決策提供了良好的技術(shù)支持與服務(wù) 。

對(duì)于離散分布的污水處理廠、排污企業(yè)、污水監(jiān)測(cè)點(diǎn)， 需要遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工況、處理參數(shù)、實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理， 以方便各級(jí)環(huán)保監(jiān)控中心了解現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀以及實(shí)時(shí)參數(shù)， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以處理， 進(jìn)而更高程度地實(shí)現(xiàn)多現(xiàn)場(chǎng)的集中管理。

本文通過(guò)兩個(gè)行業(yè)典型的案例來(lái)介紹環(huán)保智能監(jiān)控系統(tǒng)在水污染與大氣污染監(jiān)管方面的綜合應(yīng)用。

二、需求分析

某省需要建設(shè)全省工廠及企業(yè)污染處理智能監(jiān)控綜合聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，涉及十多個(gè)地市的工廠及企業(yè)對(duì)污染的處理情況。各職能部門(mén)需要通過(guò)PC 客戶(hù)端或手機(jī)客戶(hù)端實(shí)時(shí)在線觀看各城市污水處理及大氣處理設(shè)備運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需時(shí)間進(jìn)行處理。公眾也可以通過(guò)手機(jī)客戶(hù)端更直接快速地掌握和監(jiān)督各大企業(yè)及工廠的治污設(shè)備運(yùn)行情況。

治污遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控內(nèi)容包括治污設(shè)備運(yùn)行情況和環(huán)保視頻疊加監(jiān)控。

（一） 治污設(shè)備管理及視頻疊加監(jiān)控融合

前端監(jiān)控點(diǎn)配置專(zhuān)業(yè)的夜視紅外攝像機(jī)，對(duì)室內(nèi)、室外觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行高清監(jiān)控；同時(shí)將設(shè)備運(yùn)行情況及設(shè)備參數(shù)疊加到視頻畫(huà)面。

接入環(huán)保設(shè)備以及供配電機(jī)房設(shè)備的狀態(tài)，完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)；又可以搭配上廠家自身的治污設(shè)備處理數(shù)據(jù)檢測(cè)（污水或者大氣處理流量、質(zhì)量參數(shù)、處理過(guò)程參數(shù)等），真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的無(wú)縫銜接，有效降低成本。

通過(guò)多系統(tǒng)的智能銜接融合，在廠家治污設(shè)備開(kāi)啟的基礎(chǔ)上，做到數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)與視頻、數(shù)據(jù)與報(bào)警、數(shù)據(jù)與視頻之間的相互比對(duì)驗(yàn)證更加方便，提高遠(yuǎn)程監(jiān)控的效率和準(zhǔn)確度。

（二） 視頻數(shù)據(jù)疊加顯示

視頻與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控視頻畫(huà)面中疊加監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，提高了遠(yuǎn)程監(jiān)控的效率和準(zhǔn)確度。

（三） 全天候監(jiān)控

點(diǎn)要全天候工作，這就需要選擇攝像機(jī)時(shí)應(yīng)選用專(zhuān)業(yè)夜視紅外攝像機(jī)；在夜間能看清人員活動(dòng)、治污設(shè)備運(yùn)行及處理情況；為了減少遠(yuǎn)距離監(jiān)控造成的圖像抖動(dòng)，攝像機(jī)的安裝也要確保牢固穩(wěn)定。

（四） 人員巡查管理

環(huán)保人員配備巡更，對(duì)分散的污水現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行在線巡更，巡更人員可實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)視頻疊加數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精確匯報(bào)。

三、方案設(shè)計(jì)

在企業(yè)及工廠的治污設(shè)備前端安裝監(jiān)控?cái)z像頭，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將監(jiān)控視頻信號(hào)匯聚到監(jiān)控專(zhuān)網(wǎng)中，通過(guò)治污設(shè)備后臺(tái)管理系統(tǒng)平臺(tái)集中管理、數(shù)據(jù)處理、疊加顯示。

同時(shí)將兩個(gè)電流變送器各安裝到工廠治污設(shè)備與工作設(shè)備的三相電的電路中。這樣一來(lái)，可通過(guò)分析兩臺(tái)電流變送器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，即可做到工廠設(shè)備運(yùn)行的同時(shí)，治污設(shè)備的運(yùn)行情況。

治污設(shè)備處理過(guò)的數(shù)據(jù)與視頻融合疊加可以通過(guò)平臺(tái)對(duì)接的方式實(shí)現(xiàn)，將工業(yè)自控系統(tǒng)內(nèi)的重要參數(shù)接入到治污設(shè)備后臺(tái)管理系統(tǒng)平臺(tái)中來(lái)。

3.1 總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

省監(jiān)控中心接入數(shù)百個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。所有圖像在省監(jiān)控中心可實(shí)時(shí)監(jiān)控、顯示、存儲(chǔ)。各地市區(qū)縣監(jiān)控中心根據(jù)權(quán)限劃分，可以對(duì)轄區(qū)內(nèi)的排污企業(yè)、環(huán)保監(jiān)控點(diǎn)等實(shí)時(shí)監(jiān)控。

利用NE 配電箱設(shè)備實(shí)現(xiàn)上下銜接，使用創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)電力傳感技術(shù)，實(shí)時(shí)采集環(huán)保治理設(shè)備用電數(shù)據(jù)，通過(guò)關(guān)聯(lián)分析、電流分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)保治理設(shè)備未開(kāi)啟、異常關(guān)閉等設(shè)備。并通過(guò)視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將電流數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(開(kāi)啟/關(guān)閉)在監(jiān)控視頻畫(huà)面上同步顯示。方便監(jiān)管部門(mén)和企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)保設(shè)備異常，提升巡查效率，降低巡查成本。

對(duì)于排污企業(yè)內(nèi)部監(jiān)控傳感網(wǎng)絡(luò)，采用自組光纖環(huán)網(wǎng)方案可以提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，降低企業(yè)內(nèi)部監(jiān)控采集網(wǎng)絡(luò)的故障率，方便企業(yè)運(yùn)維。同時(shí)，廠內(nèi)的多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)可統(tǒng)一通過(guò)一條運(yùn)行商網(wǎng)絡(luò)上傳，一方面可以降低企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用；另一方面在數(shù)據(jù)上傳發(fā)生故障時(shí)，可以方便進(jìn)行問(wèn)題定位。

對(duì)于其他獨(dú)立的監(jiān)控點(diǎn)，可以選擇有線或無(wú)線連接。一般情況下，采用有線方式；當(dāng)條件不允許時(shí)，可考慮無(wú)線傳輸方式，如 4G 網(wǎng)絡(luò)。

3.2 環(huán)保高清監(jiān)控

在每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)部署紅外高清槍機(jī)或者球機(jī)對(duì)排污點(diǎn)進(jìn)行 24 小時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控排污情況并防止人為破壞。所有攝像機(jī)通過(guò)工廠自建局域網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)，視頻數(shù)據(jù)在本地存儲(chǔ)一個(gè)月。針對(duì)霧霾頻發(fā)區(qū)域，可以選擇透霧攝像機(jī)以保證霧霾天氣的監(jiān)控效果。

3.3 環(huán)保設(shè)備數(shù)據(jù)采集

檢測(cè)方案：將專(zhuān)業(yè)的環(huán)保變送器設(shè)備通過(guò)接口協(xié)議接入到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)既可以獲取到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，又可以選擇性的疊加在監(jiān)控視頻上并上傳到環(huán)保綜合監(jiān)控平臺(tái)。當(dāng)數(shù)據(jù)超限報(bào)警時(shí)，可以根據(jù)設(shè)定的聯(lián)動(dòng)預(yù)案，在監(jiān)控中心大屏上自動(dòng)報(bào)警。

3.4 環(huán)保巡更

環(huán)保人員手持單兵設(shè)備具備巡更功能，支持 RFID 離線巡更或者 GPS 方式巡更。單兵設(shè)備內(nèi)置紅外燈，實(shí)現(xiàn)全天候移動(dòng)記錄、現(xiàn)場(chǎng)取證的功能。視頻可以通過(guò)

4G 信號(hào)上傳到監(jiān)控中心。通過(guò)給人員配備單兵巡更設(shè)備，可以確保檢測(cè)設(shè)備巡更人員按時(shí)、按預(yù)設(shè)路線執(zhí)行巡更任務(wù)，無(wú)漏察情況發(fā)生。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，人員可啟動(dòng)與監(jiān)控中心對(duì)講。

3.5 環(huán)保監(jiān)控中心

在省建設(shè)一級(jí)環(huán)保監(jiān)控中心，根據(jù)多級(jí)用戶(hù)權(quán)限設(shè)置和訪問(wèn)方式、用戶(hù)分層設(shè)置，對(duì)各個(gè)污水處理廠、排污口、監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻和數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)閱，及時(shí)發(fā)現(xiàn)污水排放、處理等過(guò)程存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)監(jiān)控以及緊急情況發(fā)生時(shí)的遠(yuǎn)程指揮調(diào)度。