一、系統(tǒng)概述
近年來，雖然某市大氣污染防治工作取得了很大的成效，但由于各種原因，大氣環(huán)境面臨的形勢仍然非常嚴峻，尤其是大氣污染物排放總量居高不下。該市擬建立SCADA系統(tǒng)，實時監(jiān)測空氣質(zhì)量。系統(tǒng)建成后，在監(jiān)測站就可以根據(jù)采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行空氣點位、城市污染指數(shù)、空氣質(zhì)量級別、空氣質(zhì)量狀況的計算和首要污染物的確定，進行單站、多 站、風向風速、氣象、雨量等分析，并給出圖表和報告。

二、技術(shù)難點
 *定制專用RTU。為實現(xiàn)標準的統(tǒng)一，本項目中所有的RTU必須完全符合國家環(huán)保總局科技標準司制定的《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》。
 *采集點分散。系統(tǒng)所監(jiān)測的采集點散布于全市，單每個采集點所監(jiān)測的數(shù)據(jù)量不多。所以要求使用的RTU必須具備精簡設(shè)計但必須具備多種接口，包括儀表接口、通訊接口。
 *記錄的存儲和發(fā)送。為了防止出現(xiàn)通訊故障，客戶要求數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)存儲，并在通訊正常情況下，補發(fā)上來。
 *遠程程序更新。因為污染源采集點都很分散，并且很偏遠，當程序需要升級改動的時候會很不方便。

三、解決方案
ECHO SCADA 5000系統(tǒng)是真正的分布式數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)上每一臺計算機都是一個獨立的節(jié)點，每個節(jié)點獨立執(zhí)行系統(tǒng)初始分配的任務(wù)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點就是不會因為一個節(jié)點的離線而影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行。ECHO SCADA 5000系統(tǒng)通過客戶機/服務(wù)器模式進行節(jié)點對節(jié)點的通訊，是網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點共享數(shù)據(jù)。ECHO SCADA 5000系統(tǒng)再廣域網(wǎng)上運行時一樣，遠程訪問不同位置上的節(jié)點就如同訪問本地局域網(wǎng)上的節(jié)點。
根據(jù)系統(tǒng)的總體要求和功能要求，結(jié)合本項目的實地情況，利用我方的技術(shù)優(yōu)勢和特點，在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，采用星型的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，結(jié)合有線和無線的數(shù)據(jù)通信方式，完成系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸和控制。
污染源采集點位于城市郊區(qū)，比較分散，距離中控室很遠，適合采用GPRS通訊?，F(xiàn)場采集COD儀表，超聲波流量計4~20mA AI信號，各種泵閥的開關(guān)信號，換算符合《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》的數(shù)據(jù)格式，在收到上位機請求后，通過DTU應(yīng)答給設(shè)在環(huán)保局信息中心的中控室。公司RTU產(chǎn)品在通訊能力和存儲能力，以及寬溫特性方面的優(yōu)勢，保證了其在無人職守的惡劣環(huán)境，依然穩(wěn)定的工作。

1、使用產(chǎn)品
 1)SuperE－M。該款RTU是面向數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的微型通用RTU。在程序的控制下，控制器可完成復雜的數(shù)據(jù)采集、邏輯和過程控制等功能。支持GPRS/CDMA、無線電臺、RS-485、PSTN、Ethernet、微波、衛(wèi)星、無線網(wǎng)橋等通訊方式，可方便地組成SCADA系統(tǒng)，實現(xiàn)本地∕遠程測控。

 *采用先進的32位芯片，嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。
 *符合IEC61131-3標準，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種編程語言。
 *支持15點以下的I/O信號數(shù)據(jù)采集、邏輯和過程控制等功能，有多種控制器類型可選，滿足用戶的不同需求，也可根據(jù)用戶需求對I/O數(shù)量配置進行定制。
 *支持Modbus RTU/ASCII/TCP、DNP3等通信協(xié)議，具有RS232、RS485、Ethernet等通信接口。
 *電源、信號輸出輸入端均采取隔離保護，并與主控電路隔離。
 *看門狗及數(shù)據(jù)掉電保護功能，可長期保存設(shè)定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù)。
 *工業(yè)標準設(shè)計，DIN導軌安裝結(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場安裝及內(nèi)部硬件組態(tài)。
 *元器件采用優(yōu)秀的工業(yè)級產(chǎn)品，經(jīng)過嚴格的測試和篩選。
 *工作溫度-40~70ºC，工作濕度5~95%RH，適應(yīng)各種室外惡劣環(huán)境。
 *產(chǎn)品通過CE認證。

 2）組態(tài)軟件。系統(tǒng)可實現(xiàn)靈活組態(tài)，支持多種通訊協(xié)議接入。在實現(xiàn)系統(tǒng)要求功能的基礎(chǔ)上，用戶也可方便地進行維護和二次開發(fā)。

 3）GPRS模塊。DTU通過DB9-M串口和終端相連，內(nèi)部支持GPRS各類協(xié)議，用戶只需要通過簡單的AT命令就可以輕松實現(xiàn)終端進行GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸功能；同時DTU在內(nèi)部也實現(xiàn)了中英文短信的編碼解碼過程，用戶不必了解短消息的編解碼算法，用戶只需要通過簡單的AT命令就可以實現(xiàn)短信的傳輸功能。




2、通訊模式




3、系統(tǒng)功能
在線監(jiān)測污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)可分為自動監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控中心。
自動監(jiān)控設(shè)備是污染治理設(shè)施的組成部分，安裝在污染源排放口現(xiàn)場，用于監(jiān)控、監(jiān)測污染源排污狀況及完成與上位機的數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)膯闻_或多臺設(shè)備及設(shè)施，包括在污染源現(xiàn)場安裝的污染物排放監(jiān)控監(jiān)測儀器（COD、TOC、PH等水污染物在線監(jiān)測分析儀，二氧化硫、煙塵等氣污染物在線監(jiān)測分析儀）、流量（速）計、污染治理設(shè)施運行記錄儀（黑匣子）和數(shù)據(jù)采集傳輸儀（SuperE-M RTU，用于數(shù)據(jù)的存儲、加密，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)、接收以及報警、反控）等自動監(jiān)控儀器。
監(jiān)控中心：安裝在各級環(huán)保部門，有權(quán)限通過傳輸線路與自動監(jiān)控設(shè)備連接，對其發(fā)出查詢和控制等標準規(guī)定指令的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括計算機信息終端設(shè)備、監(jiān)控中心系統(tǒng)（污染源自動監(jiān)控中心信息管理軟件和數(shù)據(jù)庫等）。

4、應(yīng)用效果評估
ECHO SCADA系統(tǒng)的投入運行，使環(huán)境監(jiān)測信息及時、快捷、準確地傳輸?shù)搅讼嚓P(guān)部門，使相關(guān)部門對即將超標的企業(yè)或監(jiān)測點做出了快速響應(yīng)，保證了城市環(huán)境的清潔，取得了良好的社會效應(yīng)。