闲聊LonWorks技术与工业污染物排放监控

(海思市场部提供)

核心提示:基于LonWorks网络技术构建工业污染物排放远程监测系统,在LON控制网络固有的高稳定性、高可靠性、环境适应性及系统扩展性优势的基础上,建立建全本地区环境自动化远程监测体系。

实施工业污染物排放总量控制,建立全国主要污染物排放总量指标体系,和定期颁布制度,已经成为国家环境保护总局一控双达标计划,即全国重点城市功能区环境达标,所有工业污染源达标排放,并实行总量控制。

发达国家在污染物排放总量控制方面已经取得了巨大的进展。如美国在污染物排放总量控制监测方面已有成套的技术方法和标准化的商品仪器,在大型企业排水口普遍安装了水质CODpHTOCNH4+浓度和排水量在线连续监测系统。由企业购置安装,由环保局进行质量控制,其监测数据作为法定数据,基本上达到了随时监与宏观调控的目的。日本经过80~90年代的努力,严格控制污染物排放总量,对重点工业污染源都安装了在线连续监测系统,做到了实时监控和总量控制。

目前,我国环保行业采用的监测系统普遍以单一环保监测仪表形式出现,长期运用4~20mA的模拟信号标准,或预留串行口作为通信接口,没有开放性,每个厂商都要各自进行数据传输软件的投资而且国内尚未形成标准协议,不同厂商的产品之间没有互操作性。

随着一控双达标工作的不断深入,加强污染源现场监督工作愈来愈成为环保工作的关键。因此为了提高现场监督管理的手段和水平,建立工业污染物排放远程监测系统成为当务之急。另外,随着我国环保立法工作的完成,各级政府为了提高人民生活质量,都非常重视城市生活污水和工业污水的控制和处理。大量的工业污水处理站和城市生活污水处理厂正在或即将兴建,需要投入的资金很大。因此各地的投资方案大多采用分批投资,分期达到设计处理能力的办法。这样对污水处理厂和排放口的自动监测监控系统就要求具有很好的开放性、互操作性、易维护性和可扩展性,以适应分期投资和不断扩展功能的需要。

信息技术的飞速发展,催生了FF、LonWorks、CANbus、Profibus等各类现场总线技术,由此形成多种开放系统互连通信网络现场总线技术构成的控制网络系统的最大特点在于它的控制单元在物理位置上可以和测量变送单元及操作执行单元合为一体,因而可以在现场构成完整的基本控制系统。现场总线的网络化通信功能使得智能节点间、现场网络与上位机间相互通讯,便于构成多个变量参与的复杂控制系统与精确测量系统。由于现场总线仪表的数字通信特点,使它不仅可以传递测量的数信息,还可以传递设备标识、运行状态、故障诊断状态等信息,因而可以构成智能仪表的设备资源管理系统。

构建先进的工业污染物排放远程监测系统要求测控网络具备如下条件:
1、 开放性:网络协议必须是开放的、对等
2、 互操作性:网络协议需要完整到任何制造商的产品都可以实现互操作
3、 适应性强:可用多种传输媒介进行通信,包括双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线和红外光波,并且多种媒介应能够在同一网络中混合使用
4、 网络结构多样化。应能使用多种网络结构,如主从式、对等式以及客户/服务器方式。
5、 灵活的网络拓扑。现场网络可以采用总线型、星形、环形、树型及自由拓扑等。

目前较流行的现场总线,如FFCAN等,都达不到上述要求。而LonWorks技术却可以完全满足上述这些基本要求。可以说,LonWorks以其卓越的优良性能,成为众多现场总线产品中的佼佼者。

在测控系统中采用LonWorks控制网络技术的优势如下
1) 使网络结构简单、布线容易、工程施工方便、节省工程安装费用。灵活选择双绞线、电力线或无线作为通信媒体,在某些场合可以避免重新布线。
2) 使监控系统变得更灵活,容易与其他监控系统,如:工业过程监控系统、工厂设备监控系统等互联,实现系统总集成,使各系统之间按要求实现联动和信息共享。
3)  通过Internet实现远程管理和监控,有助于全局的集中管理,包括设备的远程监测、远程控制和远程诊断。
4) LonWorks的互操作性保证总体规划和分步实施能顺利实现。
5) 工业污染物监控与设备的遥测、遥信、遥控、遥调可以采用同一控制平台,有利于系统的实施、管理和维护。
6) 采用LonWorks控制网络技术把我国已国产化的监测仪器与国外引进仪器集成网络系统,或把新老设备方便地纳入网络,其成本比引进外国成套监测系统将是成倍数下降,从而节约了大量外汇资金,而且保护和发展了我国民族化环境保护产业。

 

 LonWorks网络技术主要特点简介

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