1 引言 隨著國家對環(huán)保投入的不斷增加以及污水處理行業(yè)改革的不斷深入，城市污水處理廠運營管理向市場化、專業(yè)化、規(guī)?；?，集團化趨勢發(fā)展。許多專業(yè)的運營企業(yè)要運營管理同一城市或不同城市的多個污水處理廠。因此，對異地污水處理廠的生產(chǎn)運行實施遠程監(jiān)控，對降低運行成本、加強生產(chǎn)管理、確保污水處理工藝的正常高效運行和水質(zhì)達標排放、提升企業(yè)運營管理的效率和品質(zhì)具有十分重要的意義。 2 國內(nèi)污水處理廠控制系統(tǒng)現(xiàn)狀 目前, 我國污水處理自動控制系統(tǒng)多采用集散控制系統(tǒng)（dcs）和基于現(xiàn)場總線（fcs）的控制系統(tǒng)。 在集散控制系統(tǒng)中，下位機系統(tǒng)采用plc，上位機系統(tǒng)采用pc或ipc。上位機系統(tǒng)通過通訊網(wǎng)絡采集污水處理廠各工藝過程的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)及主要設備的運行狀態(tài)信息，完成設備運行狀況的圖形顯示、生產(chǎn)狀況的數(shù)據(jù)庫管理、檢測數(shù)據(jù)的處理以及故障報警等功能。下位的plc直接與mcc柜、測量儀表等連接，能檢測各設備的運行狀態(tài)并進行管理和控制，實現(xiàn)現(xiàn)場設備的自動運行。 基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)是一個由現(xiàn)場總線、現(xiàn)場智能儀表和plc、ipc組成的系統(tǒng)?，F(xiàn)場智能儀表、plc和監(jiān)控機之間通過一種全數(shù)字化、雙向、多站的通信網(wǎng)絡連接成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有開放性、分散性，在現(xiàn)場總線級實現(xiàn)數(shù)字量傳輸，信號傳送精度高，現(xiàn)場控制的靈活性強，易于維護，是今后污水處理廠自動控制系統(tǒng)采用的趨勢。在污水處理廠常用的現(xiàn)場總線有modbus、profibus以及ab公司的controlnet、devicenet等。 以上兩種控制系統(tǒng)的監(jiān)控機上都運行著監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集軟件（supervisory control and data acquisition，簡稱scada）即組態(tài)軟件，實現(xiàn)對整個污水處理工藝流程和設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控。它將工藝流程以直觀的畫面顯示出來，記錄在線檢測的參數(shù)、設備運行狀態(tài)和過程，分析參數(shù)的變化趨勢．及時發(fā)布和預報運行情況，實施診斷和報警。 目前，國內(nèi)污水處理廠運行常用的監(jiān)控軟件有fix、intouch、rsview32及組態(tài)王等，以上幾種軟件目前還沒有提供遠程控制功能。由于污水處理廠一般相距較遠，要實現(xiàn)對污水處理廠生產(chǎn)運行的遠程監(jiān)控，就必須開發(fā)基于internet的遠程監(jiān)控與組態(tài)軟件，或運用單獨的遠程控制軟件對污水處理廠監(jiān)控計算機進行遠程操作和通訊。 3 遠程監(jiān)控原理 遠程控制是指管理人員在異地通過wan、lan或雙方都接入internet等手段，聯(lián)接需被遙控的計算機．將被控計算機的桌面環(huán)境顯示到自己的計算機上、通過本地計算機對遠方計算機進行配置、軟件安裝程序、修改等工作。遠程控制的內(nèi)容基本包括:遠程遙控、文件傳輸、遠程屏幕瀏覽、鍵盤交談、internet連接，甚至行語音交談等。 4 污水處理廠遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能需求 根據(jù)污水處理廠的生產(chǎn)設備規(guī)模不太大，一般只在中央控制室設一到兩臺監(jiān)控機和一臺管理機的特點，其遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要需具備以下功能: （1） 遠程監(jiān)控污水處理現(xiàn)場的工藝流程。遠程監(jiān)控端要能實時掌握污水處理廠的工藝運行數(shù)據(jù)，包括提升水泵、格柵除污機、曝氣機，吸刮泥橋、污泥脫水機等主要生產(chǎn)設備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)以及各種水質(zhì)檢測傳感器、儀表的實時數(shù)據(jù)。 （2） 記錄并保存污水處理工藝的各種歷史數(shù)據(jù)。包括各設備的運行時數(shù)、各工藝構(gòu)筑物檢測儀表數(shù)據(jù)、化驗部門提交的進出水cod和bod5等水質(zhì)數(shù)據(jù)，以及運轉(zhuǎn)值班記錄、設備維護保養(yǎng)記錄等，以有利于實現(xiàn)與運營管理企業(yè)的erp系統(tǒng)的集成。 （3） 報警提示和故障診斷。遠程監(jiān)控端要實時獲取污水處理現(xiàn)場的設備和儀器儀表的報警信息，并能進行確認和復位，遠程監(jiān)控工程師可提供解決措施和方案。 （4） 登陸安全保障。通過數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、身份驗證、ip過濾、安全報警、登陸日志等確保用戶登陸及其操作的合法性。 5 遠程監(jiān)控軟件的開發(fā)模式 目前，主要有如下兩種遠程監(jiān)控方案:基于c/s模式（即客戶端/服務器模式）、基于web模式。 基于c/s模式的遠程監(jiān)控模式包括一個客戶機程序（client）和一個服務器程序（server），應用比較廣泛。c/s模式一般采用socket編程技術建立客戶端和服務器端，是網(wǎng)絡編程技術中最通用的編程模式，也比較適合對污水處理廠的遠程監(jiān)控。服務器采用多線程工作模式，監(jiān)聽并接收客戶的請求，然后采集和分析現(xiàn)場被控對象的數(shù)據(jù)?？蛻舳素撠熍c遠程服務器建立連接。它們的通訊部分采用 socket編程，可以基于netbeui、netbids、ipx/spx、tcp或udp等協(xié)議。服務器程序安放在被控制的計算機端，客戶機程序安裝在控制端。服務器程序安裝成功之后便會自動收集目標計算機的資料，包括ip地址、網(wǎng)絡環(huán)境、0s環(huán)境（甚至超級用戶口令）等，然后將獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)加密處理后形成特殊的確認幀，反復發(fā)往客戶機程序所在計算機（或另一虛擬地址空間），申請被控連接?？蛻魴C程序安裝成功之后臺在網(wǎng)絡上收集服務器程序發(fā)回的確認幀信息，井按照確認幀中的環(huán)境參數(shù)選擇和配置適當?shù)木W(wǎng)絡協(xié)議，最后向遠端計算機發(fā)出連接、控制指令。當兩臺計算機連通之后，客戶機程序根據(jù)操作員意圖向遠端計算機發(fā)出指令，井負責根據(jù)服務器程序發(fā)回的數(shù)據(jù)信息在本機上再現(xiàn)遠端機屏幕狀態(tài)。服務器程序則根據(jù)指令完成一系列進程操作和數(shù)據(jù)傳輸。 隨著internet技術的不斷發(fā)展，基于web技術的遠程監(jiān)控方案正日益顯示其優(yōu)越性。web技術采用3層結(jié)構(gòu)，客戶端和服務器不必直接聯(lián)系，可以減輕客戶端和服務器的負擔。web技術是以http協(xié)議為基礎，通過html語言和java技術來實現(xiàn)，具有簡單高效和跨平臺等多種優(yōu)點，是污水處理廠遠程監(jiān)控與組態(tài)系統(tǒng)開發(fā)的技術方向。當遠程監(jiān)控端要獲取現(xiàn)場的監(jiān)控數(shù)據(jù)時，首先連接web服務器，經(jīng)該服務器通過cgi、isapi甚至java applet實現(xiàn)和具體監(jiān)控設備進行交互，實現(xiàn)遠程監(jiān)控端可以利用標準網(wǎng)頁瀏覽器實時監(jiān)控污水處理工藝流程的目的。 6 遠程控制軟件pcanywhere的應用 由于各個污水處理廠采用控制系統(tǒng)和監(jiān)控軟件的差異，目前使運營企業(yè)的多個污水處理廠采用相同的具有遠程監(jiān)控和組態(tài)功能的系統(tǒng)還需要較大投入，軟件開發(fā)也有一定難度。近年來，隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的遠程控制軟件，美國symantec公司開發(fā)的一個優(yōu)秀的遠程控制軟件pcanywhere是其中的一個典型代表。實踐證明，該軟件操作簡便、運行穩(wěn)定可靠、安全性強，可用 于實現(xiàn)城市污水處理廠的遠程監(jiān)控。 pcanywhere實現(xiàn)污水處理廠遠程監(jiān)控的方法是:在遠程監(jiān)控端和污水處理廠監(jiān)控機（被控端）上均運行pcanywhere軟件。pcanywhere通過internet或lan建立2臺計算機的聯(lián)接。遠程監(jiān)控計算機將遠程監(jiān)控用戶的鍵盤和鼠標輸入信息通過線路傳遞過去作為污水處理廠監(jiān)控機的輸入，操縱其運行;同時，被控端監(jiān)控機將屏幕的圖像實時傳送到遠程監(jiān)控計算機的顯示器上．這樣遠程監(jiān)控計算機就實現(xiàn)了對污水處理廠監(jiān)控機的遠程控制。遠程監(jiān)控用戶就像坐在污水處理廠監(jiān)控機前一樣進行輸入、顯示、傳送甚至打印等操作。 pcanywhere根據(jù)遠程監(jiān)控端（主控端）和污水處理廠監(jiān)控機（被控端）的運行環(huán)境來選擇連接方式, 如附表所示。 隨著網(wǎng)絡通訊費用的不斷下調(diào)，主控和被控端都采用adsl寬帶接入internet較為理想。 除了能實現(xiàn)對異地pc機的遠程控制，pcanywhere還提供在線服務、網(wǎng)關服務、文件服務、打印服務;提供一種腳本命令語言，使用這種語言可以對某些經(jīng)常性的操作進行編程處理，具有很強的流程控制能力，這就更加有利于污水處理運營企業(yè)的生產(chǎn)運行管理和日常事務處理。 pcanywhere提供了以下比較完善的安全機制，可以保證污水處理廠遠程監(jiān)控的安全: l 建立連接后被控端主機鍵盤鎖定，使主機附近用戶可以看到會話過程而不能進行輸入。 l 關閉被控端主機屏幕顯示。進行遠程控制時，關閉主機的屏幕顯示可以防止他人窺視。 l 訪問帳戶和口令。為允許訪問的遠程用戶建立帳戶，設立相應的口令。 l 重新續(xù)聯(lián)口令。會話意外中斷后，再次聯(lián)接時要求輸入口令。 l 對失敗聯(lián)接進行審計。最多登錄次數(shù)和最長登錄時間登記在案。 l 數(shù)據(jù)加密。會話過程中傳遞的所有數(shù)據(jù)都以特定方式加密。 l 在設定的一段時間內(nèi)沒有操作，自動中斷聯(lián)接。 pcanywhere軟件的具體使用方法可以參考其使用手冊。筆者運用pcanywhere軟件進行了污水處理廠遠程監(jiān)控實踐:在公司技術部遠程監(jiān)控機（主控端）和公司所運營管理的兩個污水處理廠中央控制室監(jiān)控機（被控端）上都裝上pcanywhere軟件，主控和被控端都通過adsl寬帶接入internet。實踐證明，pcanywhere軟件優(yōu)越的性能和adsl網(wǎng)速完全可以滿足污水處理廠遠程監(jiān)控的要求，技術人員可以方便快捷地通過主控端計算機操縱被控端的監(jiān)控機，從而獲得各種所需的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)和參數(shù)，可以直接控制設備的啟停，還可以根據(jù)各種報警信息進行遠程故障診斷，完全滿足污水處理廠遠程監(jiān)控管理的需求。整個項目實施費用不到一萬元，就達到了比較理想的遠程監(jiān)控效果。 7 結(jié)束語 實施遠程監(jiān)控是污水處理廠運營管理市場化的迫切需求，在污水處理廠采用具有遠程監(jiān)控功能的監(jiān)控管理軟件是今后的趨勢。pcanywhere軟件物美價廉，不失為一種較好的遠程控制實施方案。