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(yùn)營管理向市場化、專業(yè)化、規(guī)?；瘓F(tuán)化趨勢發(fā)展。許多專業(yè)的運(yùn)營企業(yè)要運(yùn)營管理同一城市或不同城市的多個(gè)污水處理廠。因此，對異地污水處理廠的生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控，對降低運(yùn)行成本、加強(qiáng)生產(chǎn)管理、確保污水處理工藝的正常高效運(yùn)行和水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放、提升企業(yè)運(yùn)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(dòng)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(jī)系統(tǒng)采用plc，上位機(jī)系統(tǒng)采用pc或ipc。上位機(jī)系統(tǒng)通過通訊網(wǎng)絡(luò)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(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，完成設(shè)備運(yùn)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(bào)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(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行管理和控制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。 基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)是一個(gè)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(jī)之間通過一種全數(shù)字化、雙向、多站的通信網(wǎng)絡(luò)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(shí)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(qiáng)，易于維護(hù)，是今后污水處理廠自動(dòng)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(jī)上都運(yùn)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(shí)現(xiàn)對整個(gè)污水處理工藝流程和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)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(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和過程，分析參數(shù)的變化趨勢．及時(shí)發(fā)布和預(yù)報(bào)運(yùn)行情況，實(shí)施診斷和報(bào)警。 目前，國內(nèi)污水處理廠運(yùn)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(yuǎn)程控制功能。由于污水處理廠一般相距較遠(yuǎn)，要實(shí)現(xiàn)對污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控，就必須開發(fā)基于internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控與組態(tài)軟件，或運(yùn)用單獨(dú)的遠(yuǎn)程控制軟件對污水處理廠監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和通訊。 3 遠(yuǎn)程監(jiān)控原理 遠(yuǎn)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(jì)算機(jī)．將被控計(jì)算機(jī)的桌面環(huán)境顯示到自己的計(jì)算機(jī)上、通過本地計(jì)算機(jī)對遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)進(jìn)行配置、軟件安裝程序、修改等工作。遠(yuǎn)程控制的內(nèi)容基本包括:遠(yuǎn)程遙控、文件傳輸、遠(yuǎn)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能需求 根據(jù)污水處理廠的生產(chǎn)設(shè)備規(guī)模不太大，一般只在中央控制室設(shè)一到兩臺監(jiān)控機(jī)和一臺管理機(jī)的特點(diǎn)，其遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要需具備以下功能: （1） 遠(yuǎn)程監(jiān)控污水處理現(xiàn)場的工藝流程。遠(yuǎn)程監(jiān)控端要能實(shí)時(shí)掌握污水處理廠的工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括提升水泵、格柵除污機(jī)、曝氣機(jī)，吸刮泥橋、污泥脫水機(jī)等主要生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以及各種水質(zhì)檢測傳感器、儀表的實(shí)時(shí)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(shè)備的運(yùn)行時(shí)數(shù)、各工藝構(gòu)筑物檢測儀表數(shù)據(jù)、化驗(yàn)部門提交的進(jìn)出水cod和bod5等水質(zhì)數(shù)據(jù)，以及運(yùn)轉(zhuǎn)值班記錄、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄等，以有利于實(shí)現(xiàn)與運(yùn)營管理企業(yè)的erp系統(tǒng)的集成。 （3） 報(bào)警提示和故障診斷。遠(yuǎn)程監(jiān)控端要實(shí)時(shí)獲取污水處理現(xiàn)場的設(shè)備和儀器儀表的報(bào)警信息，并能進(jìn)行確認(rèn)和復(fù)位，遠(yuǎn)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(yàn)證、ip過濾、安全報(bào)警、登陸日志等確保用戶登陸及其操作的合法性。 5 遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的開發(fā)模式 目前，主要有如下兩種遠(yuǎn)程監(jiān)控方案:基于c/s模式（即客戶端/服務(wù)器模式）、基于web模式。 基于c/s模式的遠(yuǎn)程監(jiān)控模式包括一個(gè)客戶機(jī)程序（client）和一個(gè)服務(wù)器程序（server），應(yīng)用比較廣泛。c/s模式一般采用socket編程技術(shù)建立客戶端和服務(wù)器端，是網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)中最通用的編程模式，也比較適合對污水處理廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控。服務(wù)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)。客戶端負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)程服務(wù)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(wù)器程序安放在被控制的計(jì)算機(jī)端，客戶機(jī)程序安裝在控制端。服務(wù)器程序安裝成功之后便會自動(dòng)收集目標(biāo)計(jì)算機(jī)的資料，包括ip地址、網(wǎng)絡(luò)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(rèn)幀，反復(fù)發(fā)往客戶機(jī)程序所在計(jì)算機(jī)（或另一虛擬地址空間），申請被控連接。客戶機(jī)程序安裝成功之后臺在網(wǎng)絡(luò)上收集服務(wù)器程序發(fā)回的確認(rèn)幀信息，井按照確認(rèn)幀中的環(huán)境參數(shù)選擇和配置適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議，最后向遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)發(fā)出連接、控制指令。當(dāng)兩臺計(jì)算機(jī)連通之后，客戶機(jī)程序根據(jù)操作員意圖向遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，井負(fù)責(zé)根據(jù)服務(wù)器程序發(fā)回的數(shù)據(jù)信息在本機(jī)上再現(xiàn)遠(yuǎn)端機(jī)屏幕狀態(tài)。服務(wù)器程序則根據(jù)指令完成一系列進(jìn)程操作和數(shù)據(jù)傳輸。 隨著internet技術(shù)的不斷發(fā)展，基于web技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案正日益顯示其優(yōu)越性。web技術(shù)采用3層結(jié)構(gòu)，客戶端和服務(wù)器不必直接聯(lián)系，可以減輕客戶端和服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。web技術(shù)是以http協(xié)議為基礎(chǔ)，通過html語言和java技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，具有簡單高效和跨平臺等多種優(yōu)點(diǎn)，是污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)控與組態(tài)系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)方向。當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端要獲取現(xiàn)場的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)時(shí)，首先連接web服務(wù)器，經(jīng)該服務(wù)器通過cgi、isapi甚至java applet實(shí)現(xiàn)和具體監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控端可以利用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)頁瀏覽器實(shí)時(shí)監(jiān)控污水處理工藝流程的目的。 6 遠(yuǎn)程控制軟件pcanywhere的應(yīng)用 由于各個(gè)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(yùn)營企業(yè)的多個(gè)污水處理廠采用相同的具有遠(yuǎn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的遠(yuǎn)程控制軟件，美國symantec公司開發(fā)的一個(gè)優(yōu)秀的遠(yuǎn)程控制軟件pcanywhere是其中的一個(gè)典型代表。實(shí)踐證明，該軟件操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、安全性強(qiáng)，可用 于實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控。 pcanywhere實(shí)現(xiàn)污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)控的方法是:在遠(yuǎn)程監(jiān)控端和污水處理廠監(jiān)控機(jī)（被控端）上均運(yùn)行pcanywhere軟件。pcanywhere通過internet或lan建立2臺計(jì)算機(jī)的聯(lián)接。遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)將遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶的鍵盤和鼠標(biāo)輸入信息通過線路傳遞過去作為污水處理廠監(jiān)控機(jī)的輸入，操縱其運(yùn)行;同時(shí)，被控端監(jiān)控機(jī)將屏幕的圖像實(shí)時(shí)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)的顯示器上．這樣遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)就實(shí)現(xiàn)了對污水處理廠監(jiān)控機(jī)的遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶就像坐在污水處理廠監(jiān)控機(jī)前一樣進(jìn)行輸入、顯示、傳送甚至打印等操作。 pcanywhere根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控端（主控端）和污水處理廠監(jiān)控機(jī)（被控端）的運(yùn)行環(huán)境來選擇連接方式, 如附表所示。 隨著網(wǎng)絡(luò)通訊費(fèi)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(shí)現(xiàn)對異地pc機(jī)的遠(yuǎn)程控制，pcanywhere還提供在線服務(wù)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)、文件服務(wù)、打印服務(wù);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(jìn)行編程處理，具有很強(qiáng)的流程控制能力，這就更加有利于污水處理運(yùn)營企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行管理和日常事務(wù)處理。 pcanywhere提供了以下比較完善的安全機(jī)制，可以保證污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)控的安全: l 建立連接后被控端主機(jī)鍵盤鎖定，使主機(jī)附近用戶可以看到會話過程而不能進(jìn)行輸入。 l 關(guān)閉被控端主機(jī)屏幕顯示。進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時(shí)，關(guān)閉主機(jī)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(yuǎn)程用戶建立帳戶，設(shè)立相應(yīng)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(shí)要求輸入口令。 l 對失敗聯(lián)接進(jìn)行審計(jì)。最多登錄次數(shù)和最長登錄時(shí)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(shè)定的一段時(shí)間內(nèi)沒有操作，自動(dòng)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(yùn)用pcanywhere軟件進(jìn)行了污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)踐:在公司技術(shù)部遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)（主控端）和公司所運(yùn)營管理的兩個(gè)污水處理廠中央控制室監(jiān)控機(jī)（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(shí)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(yuǎn)程監(jiān)控的要求，技術(shù)人員可以方便快捷地通過主控端計(jì)算機(jī)操縱被控端的監(jiān)控機(jī)，從而獲得各種所需的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，可以直接控制設(shè)備的啟停，還可以根據(jù)各種報(bào)警信息進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷，完全滿足污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的需求。整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施費(fèi)用不到一萬元，就達(dá)到了比較理想的遠(yuǎn)程監(jiān)控效果。 7 結(jié)束語 實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控是污水處理廠運(yùn)營管理市場化的迫切需求，在污水處理廠采用具有遠(yuǎn)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(jià)廉，不失為一種較好的遠(yuǎn)程控制實(shí)施方案。