一、市场需求
中国的改革开放30多年来，经济建设取得了举世瞩目的成就。与此同时，环境污染问题也发展到了令人触目惊心的程度。如果再不协调好经济发展和环境保护的关系，解决环境污染的问题，那么就将与党和政府“以人为本”、“建立和谐社会”的初衷背道而驰，贻害子孙。
中国幅员辽阔，工业分布相对分散，污染源众多,且多呈交错式分布，经常出现污染事故的责任纠纷；近年来，核污染、剧毒农药和有毒化学品的泄漏与扩散、易燃易爆物的泄漏爆炸等突发性污染事故频发；水污染、空气污染、噪声污染、废弃物污染等已经严重影响到人民生活。令人振奋的是环境保护已经得到党和政府的高度重视，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。
因此，中国环境保护事业正面临着巨大的挑战和机遇。而要使环境治理有的放矢，环境状况彻底改善，就必须首先掌握环境容量，污染总量，污染源结构、分布及贡献率，污染速度，生态现状，生态恶化速度等环境基础数据，才能保证治理决策科学有效，治理措施行之有效。然而，多年来我国传统的环境监理、监测手段落后，不能准确、实时、全面、连续的反映环境质量、污染源变化和治理效果，从而使环境监理、监测和环境治理之间严重脱节，环境治理工作的开展严重滞后。
欧普提科技作为一个“有良心”的民族企业，长期致力于中国自动化工控软件的研究，关注中国民生与社会发展。欧普提科技组织了一批软件领域的高级人才，潜心多年，研发出了一系列优秀的软件产品，并将其应用于中国环保领域，希望为中国环保信息化做出自己的贡献。通过新信息系统可实现信息通畅、资源共享，提供大量准确、直观的环境基础数据和专题数据，为各级环保部门分析决策提供科学的依据和手段。为建设环境事故应急处理系统、建设项目审批管理系统、污染源管理系统等专业应用系统提供必要平台，极大提高中国环保事业的自动化、网络化、信息化水平，为实现中国“数字环保”打下坚实的基础。
二、解决方案
1、解决方案架构图
欧普提科技为了制定一个具有通用性的环保信息化解决方案，摒弃了以往按照环保行业分类的方法，采用按照环保数据流向的分类，把信息系统分为现场层、传输层、管理层三个层级。每个层级采用对应的不同软件产品，组成一个完整的综合性的解决方案。
2、产品需求
该方案使用欧普提科技软件产品包括：
-KingHMI嵌入版
-KingView通用版
-DataCollector+DataServer
-KingHistorian3.0
-KingGraphic
-KingCalculation
-KingA&E
-KingPortal
3、系统各层级介绍
1) 现场层
-对于分布分散，使用嵌入式采集模块进行采集的，可以使用欧普提科技嵌入式KingHMI安装在现场采集模块中，使用触摸屏进行显示和操作。
-对于相对集中，现场具有监控室的环境，可以使用KingView作为现场监控的组态软件，对现场数据进行监测和控制。
-KingHMI与KingView具有欧普提科技历经十余年积累，开发出来的3000多种驱动，支持几乎所有市面流行的智能仪表、DCS、PLC等现场监控设
备。对于暂不支持的新设备，欧普提科技可以根据用户的需求，进行定制开发。
2) 传输层
-使用DataCollector从数据采集设备获取数据，通过GPRS、VPN等方式上传，然后由DataServer接收DataCollector发来的数据，根据客户的数据协
议将数据解析，并将解析后的数据存储到工业历史数据库KingHistorian3.0中。
-DataCollector采集通过API和OPC二种接口，兼容性强，易扩展。所有采集面向底层软件，无数据回写。可以进行数据压缩，建少GPRS流量，降
低网络费用。具有断点续传功能，保证数据无遗漏，准确可靠。
-DataServer可以接受来自最多5000个DataCollector的数据，具备数据缓冲区，无实时性要求，保证数据不丢失。可以对DataCollector进行远程管
理。具有数据诊断，假数据报警功能，可以防止误传输，去除野点。
3) 管理层
-以KingHistorian为核心，进行大容量历史数据的存储，配合以欧普提科技多种优秀软件，进行数据的高速查询和分析应用。
-以KingGraphics进行数据的展示。KingGraphics是完全的展示工具，可以以动画、曲线、柱状图、饼状图、报表等多种方式展示数据。具备数据模
型、图形模型功能，减少开发量。全属性操作，操作简便；专业美工开发图库，色彩绚丽。
-以KingCalculation进行数据的统计计算。可以按照用户定义的算法，进行快速强大的数学运算和统计。算法输入灵活，可采用函数编写、连接计算
模块等多种功能。数学函数库强大丰富，可以满足高难度的数据运算统计要求。
-以KingA&E进行数据的报警。独特的事件定义报警模式，令人耳目一新。
-以KingPortal进行数据的WEB发布。让管理层人员可以“运筹于帷幄之中，决胜于千里之外。”
三、方案分析
1、由于环保监测中涉及的硬件种类众多，监测数据多以GPRS等方式向中心传输，方案中采用的KingHMI和KingView软件支持与国内外1500多家3000多种硬件设备通讯，支持GPRS等通讯方式，通过简单的设置即可实现与硬件设备的通讯，具有通讯调试与在线监视功能。
2、在环保信息系统中，对现场数据的采集非常重要。常规的数据采集只采集结果部分，这给一些不法厂家数据造假作弊留下了漏洞。他们通过各
种手段，篡改或者影响结果数据，造成污染指标达标的假象。为了加大执法力度，就必须对现场过程数据进行采集，以准确的掌握生产环节中的污
染情况。欧普提科技的DataCollector嵌入到各种嵌入式采集模块，支持WinCE、Linux等多种操作系统。DataCollector采集面向所有底层监控软件，
无数据回写。并将采集到的数据直接通过GPRS、VPN等网络传输到DataServer，保证了数据的安全性、可靠性。
3、环保数据一般需要保存三年以上的时间以备待查，目前环保信息中心多数采用的是关系数据库SQLServer、Oracle配以磁盘阵列的形式进行存
储。当数据量小的情况下，弊端不是很明显。然而一旦数据量大到了一定的程度，占用磁盘空间大，查询速度缓慢等弊端显现，往往让人感到无法
忍受。针对此类问题，信息系统采用欧普提科技工业数据库KingHistorian3.0进行历史数据的存储，工业数据库具有高效的历史数据存储、压缩和查
询性能，按照时序性对历史数据进行记录，同时支持API、ODBC、COM等数据接口，支持标准的SQL语句，可以满足不同程度使用者的需求。
4、环保数据保存在KingHistorian3.0后，可以随时快速的进行查询。KingHistorian最高支持100万点，每秒可以处理60万条数据，支持多种数据压
缩方式，压缩比可以达到4:1——20:1。单端客户查询任意时段100万条数据，不超过5秒，最高支持512个客户端并发查询，每秒可达2万条。这些
优异的性能为环保执法提供了可靠的执法依据，可以真正做到环保执法的有理有节。
5、常规的数据报警是通过设置数据的上下限来设置报警条件。这种方式缺乏对报警事件的描述，难以对一些复杂的报警触发条件进行设置。欧普提科技的全新产品KingA&E从一个全新的视角诠释了报警条件的定义。用户可以根据自己的报警需要，设置语言化的报警信息，编写复杂的，相互连锁的报警触发条件。一旦报警条件满足事件定义，会在报警同时自动的输入到关系数据库和工业数据库中，以备查询。其独有的预警设置，可以根据用户输入的经验条件判断报警变量的趋势，从而进行预报警，真正做到“防患于未然。”最大限度的减少环境污染造成的损失。
6、存储在KingHistorian3.0中的数据包含着各种信息，如果不能把这些信息通过数据分析统计或其他方式提炼出来，则是对信息的极大浪费，那样采集的数据也就毫无意义可言。KingCalculation作为一个强大的分析计算引擎，可以按照各自统计或者研究的需要，提取KingHistorian3.0中的数据进行分析统计。诸如污染事件发生后的损失评估、不同年月数据之间的对比分析等等。通过这些分析统计，做到“将数据转化为信息”，真正做到“环保信息化。”
7、随着网络技术渗入到人们生活的每个角落，管理者可以足不出户，随时随地通过网络方式了解现场状况，从而制定决策。方案中的web发布功能基于B/S结构，可以满足这一需求，无论身在何处，只要具备上网条件，不需要安装任何客户端软件，就可以查看实时信息，历史曲线和报表，在权限允许的情况下可实现对现场设备进行远程操作。真正做到“运筹于帷幄之中，决胜于千里之外。”
四、方案亮点
-可以对过程数据进行监控，防止数据造假作弊行为，加大执法力度。
-可以长期保存，快速查询历史数据，为执法提供有力依据，提高执法水平。
-可以自定义事件进行报警，对污染事件进行评估考量，加强污染管理。
|
