一、行業現狀與背景

隨著信息 、網絡技術的飛速發展， 我國環境信息化建設工作也得到了較快發展 。以環境信息網絡系統為中樞、省級環境信息網絡系統為骨干、城市級環境信息網絡系統為基礎、縣級環境信息網絡系統為補充的四級全國環境信息網絡系統已初具規模。環境信息網絡系統建設 、環境管理辦公自動化應用、 環境管理數據庫系統開發、地理信息系統應用 、環境信息共享和發布， 都取得了很大進展， 并在環境管理工作中得到了廣泛應用。 目前， 通過網絡對地理位置上分散的多個現場（ 如污水處理廠 、排污企業、環境監測點等） 進行有效的監控和管理已經成了環保監測行業的一大趨勢， 遠程監測系統為環境管理和決策提供了良好的技術支持與服務 。

對于離散分布的污水處理廠、排污企業、污水監測點， 需要遠程對現場的工況、處理參數、實時視頻進行監測和管理， 以方便各級環保監控中心了解現場現狀以及實時參數， 及時發現問題并予以處理， 進而更高程度地實現多現場的集中管理。

本文通過兩個行業典型的案例來介紹環保智能監控系統在水污染與大氣污染監管方面的綜合應用。

二、需求分析

某省需要建設全省工廠及企業污染處理智能監控綜合聯網平臺，涉及十多個地市的工廠及企業對污染的處理情況。各職能部門需要通過PC 客戶端或手機客戶端實時在線觀看各城市污水處理及大氣處理設備運行情況，發現問題需時間進行處理。公眾也可以通過手機客戶端更直接快速地掌握和監督各大企業及工廠的治污設備運行情況。

治污遠程綜合監控內容包括治污設備運行情況和環保視頻疊加監控。

（一） 治污設備管理及視頻疊加監控融合

前端監控點配置專業的夜視紅外攝像機，對室內、室外觀測點進行高清監控；同時將設備運行情況及設備參數疊加到視頻畫面。

接入環保設備以及供配電機房設備的狀態，完成對設備運行狀態的檢測；又可以搭配上廠家自身的治污設備處理數據檢測（污水或者大氣處理流量、質量參數、處理過程參數等），真正實現系統間的無縫銜接，有效降低成本。

通過多系統的智能銜接融合，在廠家治污設備開啟的基礎上，做到數據與數據、數據與視頻、數據與報警、數據與視頻之間的相互比對驗證更加方便，提高遠程監控的效率和準確度。

（二） 視頻數據疊加顯示

視頻與監控數據通過平臺進行融合，實現在監控視頻畫面中疊加監控數據，提高了遠程監控的效率和準確度。

（三） 全天候監控

點要全天候工作，這就需要選擇攝像機時應選用專業夜視紅外攝像機；在夜間能看清人員活動、治污設備運行及處理情況；為了減少遠距離監控造成的圖像抖動，攝像機的安裝也要確保牢固穩定。

（四） 人員巡查管理

環保人員配備巡更，對分散的污水現場進行在線巡更，巡更人員可實時采集現場視頻疊加數據，實現數據的精確匯報。

三、方案設計

在企業及工廠的治污設備前端安裝監控攝像頭，對重點區域進行實時監控，將監控視頻信號匯聚到監控專網中，通過治污設備后臺管理系統平臺集中管理、數據處理、疊加顯示。

同時將兩個電流變送器各安裝到工廠治污設備與工作設備的三相電的電路中。這樣一來，可通過分析兩臺電流變送器發來的數據，即可做到工廠設備運行的同時，治污設備的運行情況。

治污設備處理過的數據與視頻融合疊加可以通過平臺對接的方式實現，將工業自控系統內的重要參數接入到治污設備后臺管理系統平臺中來。

3.1 總體系統結構

省監控中心接入數百個監控點。所有圖像在省監控中心可實時監控、顯示、存儲。各地市區縣監控中心根據權限劃分，可以對轄區內的排污企業、環保監控點等實時監控。

利用NE 配電箱設備實現上下銜接，使用創新的物聯網電力傳感技術，實時采集環保治理設備用電數據，通過關聯分析、電流分析，及時發現環保治理設備未開啟、異常關閉等設備。并通過視頻物聯網技術，將電流數據、設備運行狀態(開啟/關閉)在監控視頻畫面上同步顯示。方便監管部門和企業及時發現環保設備異常，提升巡查效率，降低巡查成本。

對于排污企業內部監控傳感網絡，采用自組光纖環網方案可以提高網絡穩定性，降低企業內部監控采集網絡的故障率，方便企業運維。同時，廠內的多個監控點可統一通過一條運行商網絡上傳，一方面可以降低企業的網絡費用；另一方面在數據上傳發生故障時，可以方便進行問題定位。

對于其他獨立的監控點，可以選擇有線或無線連接。一般情況下，采用有線方式；當條件不允許時，可考慮無線傳輸方式，如 4G 網絡。

3.2 環保高清監控

在每個監控點部署紅外高清槍機或者球機對排污點進行 24 小時監控，實時監控排污情況并防止人為破壞。所有攝像機通過工廠自建局域網接入網絡硬盤錄像機，視頻數據在本地存儲一個月。針對霧霾頻發區域，可以選擇透霧攝像機以保證霧霾天氣的監控效果。

3.3 環保設備數據采集

檢測方案：將專業的環保變送器設備通過接口協議接入到監控網絡，監控網絡既可以獲取到實時監測數據，又可以選擇性的疊加在監控視頻上并上傳到環保綜合監控平臺。當數據超限報警時，可以根據設定的聯動預案，在監控中心大屏上自動報警。

3.4 環保巡更

環保人員手持單兵設備具備巡更功能，支持 RFID 離線巡更或者 GPS 方式巡更。單兵設備內置紅外燈，實現全天候移動記錄、現場取證的功能。視頻可以通過

4G 信號上傳到監控中心。通過給人員配備單兵巡更設備，可以確保檢測設備巡更人員按時、按預設路線執行巡更任務，無漏察情況發生。當發生緊急情況時，人員可啟動與監控中心對講。

3.5 環保監控中心

在省建設一級環保監控中心，根據多級用戶權限設置和訪問方式、用戶分層設置，對各個污水處理廠、排污口、監控點的實時監控視頻和數據進行遠程調閱，及時發現污水排放、處理等過程存在的問題，實現 24 小時監控以及緊急情況發生時的遠程指揮調度。