Giải thích về hệ thống đo từ xa giám sát liên tục

Trung tâm Giám sát Môi trường đo lường chất lượng không khí tại các trường tiểu học, trung học cơ sở và văn phòng phường, cũng như lượng khí thải gây ô nhiễm từ các nhà máy nguồn quy mô lớn, 24 giờ một ngày.
Những dữ liệu đo lường này được theo dõi bằng hệ thống đo từ xa giám sát liên tục.
Trang này cung cấp thông tin tổng quan về hệ thống đo từ xa giám sát liên tục của Thành phố Yokohama, thiết bị được sử dụng và ý tưởng thiết kế hệ thống.

Sơ đồ hệ thống của hệ thống đo từ xa giám sát liên tục được trình bày dưới đây.
Hệ thống này bao gồm "hệ thống thu thập dữ liệu trạm đo" thu thập dữ liệu đo từ các trạm đo và "hệ thống đầu ra điều khiển/giám sát/phân tích/biểu mẫu" điều khiển các trạm đo và xuất dữ liệu đo được dưới dạng biểu mẫu.
"Hệ thống thu thập dữ liệu trạm đo" bao gồm thiết bị trạm phụ, thiết bị trạm trung tâm, máy ghi âm, v.v. được lắp đặt tại các trạm đo trên toàn thành phố và lưu trữ dữ liệu đo do thiết bị trạm phụ thu thập trong cơ sở dữ liệu.
``Hệ thống điều khiển, giám sát, phân tích và xuất biểu mẫu'' không chỉ nắm bắt và kiểm soát trạng thái hoạt động của máy đo mà còn xử lý dữ liệu đo lường bằng máy tính được thu thập từ khắp thành phố và xuất ra các biểu mẫu, v.v.
Hiện trạng môi trường không khí được công bố trên trang web của thành phố và trang web của tỉnh Kanagawa.

Việc đo môi trường không khí chung thường xuyên được thực hiện tại các trạm đo không khí xung quanh chung (20 trạm) lắp đặt tại các khu dân cư trong thành phố và các trạm đo nồng độ khí thải ô tô (8 trạm) lắp đặt dọc các tuyến đường chính.
Đồng thời, dữ liệu thời tiết như hướng và tốc độ gió cũng được đo để hiểu sự thay đổi nồng độ trong môi trường.

Giám sát liên tục các nguồn khí quyển nhắm vào các nguồn cố định quy mô lớn (30 nhà máy trong thành phố). Các nhà máy mục tiêu đo lường mức tiêu thụ nhiên liệu và nồng độ oxit nitơ và oxit lưu huỳnh trong ống khói của họ.

Sơ đồ kết nối xung quanh thiết bị trạm phụ được hiển thị bên dưới.

Các trạm phụ được lắp đặt tại các trạm đo môi trường không khí, nguồn không khí và nguồn nước chung được lắp đặt trên toàn thành phố thu thập các giá trị đo được từ các thiết bị đo (oxit lưu huỳnh, chất oxy hóa, v.v.) được lắp đặt tại các trạm đo, v.v. Tuy nhiên, trong trường hợp trạm đo nguồn, dữ liệu đo do người vận hành cung cấp sẽ được thu thập. Việc thu thập dữ liệu này được thực hiện tự động định kỳ (mỗi phút) và gửi đến thiết bị của trạm trung tâm để đáp ứng tín hiệu yêu cầu dữ liệu từ trạm trung tâm. Nếu thiết bị đo được lắp đặt tại trạm đo là thiết bị đo kỹ thuật số thì thiết bị trạm phụ sẽ lấy dữ liệu trực tiếp từ thiết bị đo kỹ thuật số bằng giao tiếp TCP/IP sử dụng Ethernet. Ngoài ra, nếu thiết bị đo là thiết bị đo tương tự, thiết bị trạm phụ sẽ thu thập dữ liệu từ thiết bị đo tương tự thông qua bộ chuyển đổi kỹ thuật số (thiết bị chuyển đổi giá trị tương tự thành tín hiệu số) bằng giao tiếp TCP/IP bằng Ethernet. . Đặc biệt, trong trường hợp trạm đo nguồn chất lượng nước, thiết bị trạm phụ sử dụng giao tiếp TCP/IP bằng Ethernet để thu thập dữ liệu từ máy tính lượng tải thông qua bộ chuyển đổi dữ liệu cho máy tính lượng tải.

Dữ liệu đo, tín hiệu trạng thái thiết bị đo, v.v. được gửi và nhận giữa thiết bị trạm phụ và thiết bị trạm trung tâm bằng TCP/IP. Nó cũng có khả năng liên lạc với công nhân tại chỗ qua điện thoại IP trong quá trình bảo trì và kiểm tra các dụng cụ đo và trạm đo.

Thiết bị trạm trung tâm gửi tín hiệu yêu cầu dữ liệu đến tất cả các thiết bị trạm phụ mỗi phút và mỗi thiết bị trạm phụ sẽ gửi dữ liệu đo được để phản hồi tín hiệu yêu cầu. Nếu thiết bị trạm trung tâm không nhận được dữ liệu vì lý do nào đó, nó sẽ tự động thu thập lại dữ liệu. Do đó, dữ liệu cho tất cả các trạm và tất cả các mục được thu thập cùng một lúc và dữ liệu được thu thập sẽ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Tại thời điểm này, việc thu thập lại được tự động lên lịch để không ảnh hưởng đến việc thu thập thông thường. Ngoài ra, trong trường hợp môi trường khí quyển, nguồn khí quyển và trạm đo chất lượng nước, thiết bị trạm trung tâm sử dụng các giá trị phút thu thập được để tính toán các giá trị ước tính và xác nhận hàng giờ.

Trong tính toán thứ cấp, thiết bị trạm trung tâm sử dụng các giá trị hàng giờ (dữ liệu chính) được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu để tính toán lượng phát thải, tải trọng, v.v. và lưu lại kết quả tính toán vào cơ sở dữ liệu.

Phần mềm console liên tục hiển thị thông tin về hoạt động của hệ thống giám sát liên tục như trạng thái hoạt động của thiết bị đo tại mỗi trạm đo, việc có hay không có yêu cầu cuộc gọi từ mỗi trạm đo và trạng thái liên lạc giữa các thiết bị.

Trạm trung tâm xuất dữ liệu môi trường khí quyển tới máy ghi theo thời gian thực để giám sát tập trung các chất gây ô nhiễm không khí như sương mù quang hóa, oxit nitơ và vật chất dạng hạt mịn.

Máy chủ điều khiển/giám sát tổng hợp dữ liệu đo lường được thiết bị trạm trung tâm thu thập và tạo báo cáo hàng giờ, báo cáo hàng ngày, v.v. Ngoài ra, chúng tôi sẽ ban hành và hủy bỏ các khuyến cáo về chất oxy hóa quang hóa, giám sát vật chất hạt mịn (PM2.5), phổ biến thông tin về nồng độ cao cho công chúng và giám sát các nhà máy nguồn.

Máy chủ xuất biểu mẫu/phân tích thực hiện công việc tổng hợp như báo cáo hàng ngày, hàng tháng và hàng năm, xuất biểu mẫu dựa trên các định dạng báo cáo khác nhau và xuất ra dữ liệu đo được lưu trữ dựa trên dữ liệu đo được tính toán và lưu trữ bởi thiết bị văn phòng trung tâm và máy chủ tính toán thứ cấp. Thực hiện các chỉnh sửa. Nếu giá trị cố định trong 1 giờ hoặc kết quả tính toán phụ thay đổi do việc hiệu chỉnh dữ liệu này thì nó sẽ tự động được tính toán lại.
Giao diện người dùng có các trang xem, sửa đổi và phân tích dữ liệu dựa trên web và có thể được truy cập từ PC trên cùng một mạng. Toàn bộ kết quả báo cáo được thực hiện thông qua xử lý tính toán tuần tự nên dữ liệu trung gian không được lưu giữ trên hệ thống. Bạn luôn có thể nhận được kết quả đầu ra bằng cách sử dụng dữ liệu mới nhất.

Phần mềm cơ sở dữ liệu chạy trên máy chủ cơ sở dữ liệu bắt buộc phải tuân thủ SQL tiêu chuẩn. Nó quản lý dữ liệu đo lường được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và cung cấp giao diện để tham khảo và sửa đổi dữ liệu từ máy chủ điều khiển/giám sát và máy chủ đầu ra phân tích/biểu mẫu. Ngoài ra, chức năng xuất dữ liệu và giao diện dữ liệu phải có khả năng mở rộng cao để dễ dàng đáp ứng việc sử dụng dữ liệu lớn trong tương lai và quan hệ công chúng với người dân.