污染源在线监测系统的分析与设计

摘要

污染源监测作为排污度量与监控、环境执法和环境统计的依据，是我国环境监测工作的重要组成部分。随着我国经济的飞速发展，环境污染现象的日趋严重，对污染源的监督和管理提出了更高要求。在线监测与监控系统真正实现了对污染源及时准确的监督和管理，必将对环保工作的发展产生很大影响。正是在这种背景下，本文分析和设计了一套适合地级市使用的污染源在线监测与监控解决方案，能够有效的起到环境监控和监督管理作用。 本文结合潍坊市环保局监测网络环境，以实现数据采集和报警显示为出发点，针对当前在线监测监控系统中存在的问题展开研究，并且结合当前国内外污染源监测的最新经验和发展趋势，设计开发出一套技术先进又切实可行的污染源在线监测系统，实现连续、及时、准确地监测目标水域或烟气烟尘重点污染源污染物排放情况及污染处理设施运行情况，并进行现场数据采集，自动判断污染源是否超标，及超标报警的功能，从而实现污染源监测数据远程传输、实时监控以及基于地理信息系统的监测数据自动分析与管理，为我国污染源在线监测的理论研究与实际应用提供一定的借鉴和参考。 传统的污染源在线监测与监控系统多为小规模网络甚至单机运行，信息的采集能力不强，信息滞后、封闭，数据库规模小，不利于信息的共享利用。为了有效克服这些不足，该系统以业务处理为核心、结合实际运转流程的综合监测体系结构，涵盖了业务的开通、业务确保和业务管理三大逻辑功能模块。 本文从软件工程角度对污染源在线监测系统进行了需求分析，依据B/S体系结构，采用模块化的思想将系统分成相应的功能模块，最后用JAVA等语言对部分模块的实现进行了阐述，并给出了相应的实现代码。 该系统在处理架构上采用分布采集、集中存储和集中应用的体系结构。实现了对不同监测采集设备的运行监控，克服了以前各设备厂商所提供的监测监控系统只能专用，无法互连互通、无法共享信息的缺点，实现对全网污染源和设备做到了集中监控、集中维护、集中管理。 本文设计了监测数据采集模块、超标报警模块等，通过系统的分析模块结合排序、过滤和相关性分析等综合处理后，再发送到终端显示，或者其它指定的报警接收模块，减少不必要的手工操作，提高报警管理的效率。本系统为用户提供了用户界面接收方式(包括文字和声音两种报警方式)，及时发现处理超标报警。 系统对所有接收到的监测数据全部入库保存，对于接收到的原始超标报警在处理的同时入库保存。网络管理员可以通过报警统计分析功能查看历史报警信息，并按照不同的需求进行报警的统计，对分析业务流转、网络运行和设备的性能提供了有效的帮助。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 系统开发背景

1.2 研究开发现状

1.3 系统解决的主要问题

1.4 本文的主要工作

1.5 论文组织结构

第2章系统需求分析

2.1 系统概述

2.2 系统目标

2.3 系统需求获取模式

2.4 系统功能性需求

2.4.1 监测和采集子系统

2.4.2 超标报警子系统

2.4.3 数据处理分析子系统

2.4.4 数据传输和管理子系统

2.4.5 集中控制系统

2.5 系统非功能性需求

第3章系统架构设计

3.1 系统设计目标

3.2 系统的整体架构

3.3 各层需要实现的功能

3.3.1 数据采集系统和报警发送模块

3.3.2 数据传输管理系统

3.3.3 数据处理和分析系统

3.3.4 超标报警和故障报警系统的响应机制

3.3.5 集中控制系统

3.4 系统安全设计

第4章系统详细设计

4.1 系统配置和模块划分

4.1.1 非业务性和业务性硬件

4.1.2 软件环境和开发工具

4.1.3 模块划分

4.2 数据采集模块设计

4.2.1 功能描述和流程逻辑

4.2.2 事件采集子模块

4.2.3 事件接收子模块

4.2.4 事件向数据转换子模块

4.2.5 数据发送子模块

4.2.6 控制模块

4.3 报警响应模块的设计

4.3.1 功能描述

4.3.2 模块划分和流程逻辑

4.3.3 报警识别子模块

4.3.4 综合管理子模块

4.3.5 信息录入子模块

4.4 数据分析模块设计

4.4.1 程序描述

4.4.2 功能和逻辑

4.5 数据汇总模块设计

4.5.1 程序描述

4.5.2 流程逻辑

4.6 数据库的设计

4.6.1 概述

4.6.2 数据结构的设计

4.6.3 数据表的逻辑设计

4.6.4 数据的获取

第5章系统实现

5.1 测试验收

5.1.1 监测设备测试验收

5.1.2 系统软件测试验收

5.1.3 系统调试中遇到的问题

5.2 系统实现

5.2.1 数据采集模块的实现

5.2.2 报警响应模块的实现界面

5.2.3 数据处理和分析模块的实现

5.2.4 集中控制模块的实现

5.3 系统运行与管理

第6章总结

参考文献

致谢