一、系統概敘
隨綠色環保行業的發展，對于污水的處理顯得越來越重要，污水處理廠已成為污水環保業中的重要組成部分。污水處理廠的環境設備必須時時刻刻為污水檢測設備提供正常的運行環境。因為，一旦污水處理廠環境設備出現故障，就會影響污水處理工作的運行，同時，也直接造成檢測數據與實際數據差異非常大，偏離較遠，當嚴重事故時，會造成污水處理廠內計算機設備報廢，現場電腦長時間癱瘓，后果不堪設想。因此，為了保證計算機系統安全可靠工作，對污水處理廠里面環境設備及系統主機進行自動監視和有機管理是極其必要的。尤其目前國內普遍缺乏污水處理廠場地設備的專業管理人員，對設備進行現代化管理尤顯得十分重要。我公司推出的污水處理廠場地監控系統可對污水處理廠設備進行全面管理，監視各種設備的狀態及參數，并可診斷設備部件情況。更為重要的是融合了污水處理廠的管理措施，不僅僅是簡單的監視控制。此監控系統的優勢在于：
(1)技術先進性：選用國際最新的專業廠家產品
(2)系統高可靠性：系統的硬件和軟件均采用技術成熟的產品
(3)系統運行管理方便：軟件系統中文化，操作方便
(4)技術支持能力強：承建單位技術實力強，服務完善
(5)系統可擴展性能強：模塊化結構有利于擴容與擴展
(6)投資少：系統選型具有高性能價格比
(7)建設時間短：在較短的時間內完成系統的安裝調試
二、設計依據
《計算機場地安全要求》GB2887-89
《計算機站場地技術條件》GB2887-89
《電子計算機污水處理廠設計規范》GB50174-93
《工業企業通信接地設計規范》GBJ79-85
《安全防范工程程序與要求》 GA/T75-94
《報警圖像信號有線傳輸裝置》 GB/T 16677-1996
《建筑物防雷設計規范》GB50057-94
《雷電電磁脈沖的防護通則》IE1312-1：1995
《建筑防雷》IEC1024-1：1990
《低壓配電設計規范》GB50054-95
總體拓撲圖如下圖所示：
整體系統由污水處理廠環境監控服務器與其他監控部件組成，目前該污水處理廠系統可接入溫濕度傳感器、模擬煙感、紅外探頭(被動性、對射型等)、門磁，污水處理廠風扇、污水處理廠空調，同時最重要的是，該設備可以直接接入COD污水濃度測試儀，電磁流量計、污水電磁采樣機以及電子閥設備。
整體系統采用的管理模式為網絡管理模式，可通過各種形式的網絡進行連接和管理，可支持E1網絡、Ethernet網絡、ADSL等所有功能。
整體污水處理檢測系統可分不同網絡同時進行管理，在不同網絡中可實現權限的分配和分層管理，超級管理員具有最高權限，可以分配各個用戶組和用戶，上級用戶組中的管理員可以分配下級用戶組的權限和用戶權限。
污水處理檢測系統中的每一層中的任意一臺服務器或者普通PC可依據上一組用戶分配成為轉發服務器，成為轉發服務器后，則該用戶對應的服務器自動為同組其他用戶和上層用戶轉發下層的所有數據，轉發的數據包括視頻數據、控制數據、報警數據以及動力數據、環境數據。
污水處理檢測系統中的用戶組和用戶之間的權限分配如下圖所示：
超級管理員為第一權限組，權限最高，下層所有的服務器或者用戶組、用戶均由超級管理員來進行分配，分配完成后，下層組用戶來針對本身權限范圍內的下層組用戶進行管理，最終管理最下層的WSMS-PU服務器。
每一組(包括超級管理員組)都必須含有一個轉發用戶，該用戶為核心必須存在用戶，并且該用戶必須常期在線，并且常期開啟服務與本組或者上組用戶進行通訊。轉發用戶是數據的中轉媒介，下層設備或者下層用戶與上層用戶之間的通訊完全由轉發用戶來進行中轉，因此保證轉發用戶的正常運行是該系統的前提。
第一個超級管理員ADMIN可以分配其他的超級管理員用戶，一旦分配成功后，則其他用戶也成為超級管理員用戶，那么ADMIN用戶則無法刪除其他的超級管理員用戶，并且其他的超級管理員用戶的權限均會具有ADMIN用戶的所有權限，已達到多管理員協同管理的作用。
最下層用戶組負責連接的是環境動力污水處理廠中的PU服務器，這一組用戶是真正意義上的操作員，是實時管理環境動力的人員，一旦污水處理廠內出現問題，則最先處理的也應該是這一組用戶。
當污水處理廠中的某一個設備出現告警，告警可一直上傳，經過上層操作員，直至管理員，上層操作員和管理可通知最下層操作員解決告警(以電話的形式或者EMAIL的方式)，同時具有屏蔽告警權限。
用戶組及用戶權限包括：
1、查詢錄像文件權限;
2、通道設置權限;
3、編輯電子地圖權限;
4、系統參數設置權限;
5、設置輪詢權限;
6、服務器(配置PU)參數設置權限;
7、本地BMP圖片抓拍權限;
8、管理視頻預覽權限;
9、本地錄像(包括移動偵測錄像、探頭報警聯動錄像等)權限;
10、服務器本地配置權限;
分配用戶組權限后，再次分配該用戶組內的用戶權限時，用戶的權限只能比該用戶組的權限少，不能高于用戶組的權限。
污水處理檢測系統中最下層的污水處理廠中均采用無人值守污水處理廠服務器PU設備來連接污水處理廠內所有動力環境設備進行監控。
PU設備具有全自動無人值守功能，一旦配置好監控參數后，設備可全自動執行、全自動上傳告警、全自動啟動風扇、空調等輸出設備，即使所有軟件系統在關閉的狀態下，整個污水處理廠系統仍然自動正常運行。
四、本方案分項工程內容
4.1污水處理廠監控對象
1、污水處理廠污水池以及周邊：通過視頻監控來觀測污水處理廠的情況以及污水池的情況。
2、COD污水濃度顯示儀：能夠獲取到污水當中的污染物的濃度，單位mg/L。
3、污水流量計：監控污水處理廠中當前實時處理的污水流量以及總共處理的污水總量。
4、污水采樣器：內部含有試管，能夠迅速采集污水當中的污染物成分并進行劃分。
5、電子閥：控制污水排放的閥門，可手動進行控制以及通過電流大小或者開關量方式來進行控制。
4.2網絡視頻監控子系統
為了保證污水處理廠內設備的正常運行和安全，我們需要對污水處理廠內人員的進出情況進行實時視頻監控和錄像保存，系統將保留原污水處理廠的所有的使用的攝像機，在本次方案中不包含前端設備，僅提供后端監控設備。
“污水處理廠環境監控系統”作為一個成熟的錄像監控系統，同時具有定時錄像和觸發錄像功能，具備強大的聯動性。視頻信號采用了H.264的壓縮方式，所有錄像的視頻文件直接分布存儲于監控管理終端主機(僅上一層)，磁盤滿后將自動刷新，使得管理人員可輕松方便地實現各種資料的管理工作。視頻信息采用先進的流媒體格式，使得監控、錄像、回放、網絡傳輸同步進行，監控畫連續、流暢、無雪花和抖動現象。并且根據用戶不同的網絡狀況，系統可采用TCP/IP點對點、UDP單播、組播等不同的傳輸方式，以便最大限度地減輕用戶的網絡壓力，保證視頻信息的有效傳輸，使得各本地監控站、中心管理站或WEB端都可方便地查看到優質的視頻監控畫面。
視頻監控系統具有智能搜索功能，可精確定位到任意一天的任意一分鐘，具有很好的回放效果。并且在進行歷史視頻回放時，各視頻記錄文件之間實現了無縫連接，無間隙感。在同一顯示器中可實時顯示多路畫面，雙擊鼠標就可實現單路畫面與多路畫面間的切換，因此，監控人員可做到實時監控污水處理廠內的任意一個場所，以便對各種突發事件作出快速、及時的反應。
視頻監控系統將監控、記錄、回放、網絡傳輸同步進行可在一個顯示器上同時實時監控和記錄16路視頻信號。在記錄和監控的同時，還可以回放任一時刻的錄像。能滿屏顯示某個畫面，或者同時顯示多達16/25路的監控畫面，雙擊鼠標，就可實現切換兩種模式的切換。在監控、錄像、回放的同時，可同時進行網絡視頻傳輸，實現網絡監控。
用戶可以預置報警預存時間，一旦報警事件發生，系統將按預存時間提前記錄事件過程，可以科學地記錄事件的全過程。并且系統一旦斷電，會自動保護正在記錄的文件，確保記錄文件不會丟失，并可以回放。
任一事件都可以觸發指定的攝像機工作，事件源可以來自監測的安防探頭、各種接點信號，或者來自各種網絡接口，如消防主機的通訊接口等。
聯網數字視頻監控系統具有超強的聯網監控功能，可實現遠程監視、回放、控制功能，可以多個污水處理廠監控系統聯網，也可以在遠程計算機上安裝接收軟件實現多路圖像同時傳輸、顯示。不僅如此，可以提供其他設備的聯網監控解決方案，真正實現信息流的數字化監控。
報警聯動功能：系統接到報警后，可輸出控制信號聯動相關設備，如控制門鎖、照明開關、攝像機等等設備。
五、多污水處理廠遠程集中監控
根據對分污水處理廠監控系統的要求，方案設計充分考慮用戶的實際情況，整個監控系統采用多級管理的結構，分別由監控中心、二級污水處理廠、監控單元和監控模塊組成。在設計中充分考慮系統的穩定性、兼容性、系統所有設備的性價比、及其系統以后擴展、擴充需要，能方便地納入系統監控體系。
監控單元由PU主機與一系列的采控模塊、協議單元、各種傳感器及相應的控制執行單元組成，其中各個監控單元都具有智能的數據處理和控制功能;它與監控分站的通訊采用超5類的UTP網線進行傳輸，全面確保通訊正常、安全可靠。
監控中心(SC)通過現有的本地局域網，通過轉發服務器與各個監控站的監控單元進行雙向數據通信，通信方式采用現有的網絡傳輸方式，完成主從數據通信互為備份，并能自動切換。
監控單元(SU)主要由PU主機和一些列采控設備構成，PU主機通過RS485串口將各種動力與環境采控設備的數據匯聚起來，再利用網絡傳輸到監控站，RS485接口可以連接COD、采樣儀、流量計、電子閥等。網絡服務器的視頻功能則處理視頻信號，將前端視頻信號接入監控主機，并在主機上通過視頻處理軟件以多畫面的形式顯示。
采控模塊(SM)是一系列的信號采集單元、測量傳感器、協議轉換器及相應的控制執行器和智能設備的智能控制器。根據系統需求，采控模塊可以與監控單元那樣接插各種輸入輸出采集模塊或控制模塊，即模擬量采集模塊、數字量采集模塊、控制模塊等，各種測量目標的傳感信號接入相應的采集模塊中，并且定時快速采集和執行相應的數據處理或控制操作，再把處理結果和告警信息傳送到監控中心。
整個監控中心為以太局域網絡，統一采用TCP/IP協議，其監控主機以100Mb/s接入局域網，與下屬的各個監控工作站采用現有的通訊網絡進行連接;監控主機接收由各個分污水處理廠傳送上來的所有數據、告警信息和向所屬分污水處理廠發送一系列的控制指令，同時，監控主機還采集中心污水處理廠本地的監控單元所有數據，告警信息和向監控單元發送控制命令。
監控中心轉發服務器系統為Client / Agent結構，可與其他網絡應用系統平穩連接，系統具有可兼容性、可擴展性、可穩定性等多種特點，也可以通過TCP/IP、DDN、PSTN等網絡實現遠程監控。
方案設計每個監控站采用Client / Agent通過下行通信信道與下層監視轄區內監控單元通信，進行數據采集、控制和接收下層監控單元的告警信息，記錄數據進行報表統計。
