1. 研究目的与意义（文献综述）

随着全球工业化和城市化的迅猛发展，人类在开发自然资源得到巨大财富的同时，对环境造成了很大的破坏，温室气体的排放以及大量的工业废气的产生使人类的生存环境遭到严重的破坏，并越来越成为制约经济和社会可持续发展的重要因素。

而我国电力工业是环境污染较重的行业，其中火电厂的环境污染尤为突出。我国电厂主要以火力发电为主，使用的主要能源是煤炭燃料，燃煤电厂所产生的废气主要是煤在锅炉内燃烧后产生的大量烟气，其超标准排放会严重威胁人类健康。

火力发电厂是污染大气环境的大型工业企业之一。限制电厂的污染物排放对我国的环境保护具有重要意义，对火电厂的烟气排放的检测是首先要解决的问题。

环境自动监测系统是获取环境信息的主要来源，同时也是评价环境质量的重要手段。目前国内控制系统存在质量控制措施不完善、远程控制功能弱和数据传输实时性差等问题。虽然已基本完成水、气监测站点的架设，但由于站点数量众多、布置分散且可能处在恶劣环境下，如何将现有监测联网达到分散控制、集中管理成为亟待解决的难题。为了加强对环境自动监测系统的控制，迫切需要建设合理的控制系统，来进一步完善我国的环境自动监测体系。

2. 研究的基本内容与方案

cems是英文continuous emission monitoring system的缩写，是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置，被称为“烟气自动监控系统”，亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。 cems分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。

环境自动监测系统是获取环境信息的主要来源， 同时也是评价环境质量的重要手段。如何实现检测功能，是我们首先要解决的问题。

为了更有效地的监测环境质量与污染源排放情况，环保部门建设了一批基于“ plc 工控机”结构的环境在线监测系统，实现了数据采集、上传、存储和分析的自动化。近年来， 随着相关研究和应用不断深入，现有自在线监测系统暴露出质量控制措施缺失、远程控制能力不足、实时性差等问题。

3. 研究计划与安排

前期：对自动监测系统进行需求分析；阅读参考文献，对国内外现状和发展趋势进行综述；撰写开题报告。

中期：设计分布式的总体架构，达到分散控制、集中管理的目的； 采用多种数据共享方式的数据流程，快速响应与存储；系统通信采用基于 vpn 的网络架构。设计子站和中心站实时数据库系统结构与关系数据库结构，并构造子站的数据库关系图。

后期：以烟气在线监测项目为例，在组态软件中测试控制系统的部分功能，包括数据库连接与写入、实时报警、 web 远程访问和控制权限设置等功能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] j. adomat, j. furunas, l. lindh, j. starner, "real-time kernel in hardware rtu: a step towards deterministic and high-performance real-time systems," ecrts, p. 0164, 8th euromicro workshop on real-time systems, 1996.

[2] jaehwan lee; mooney, v.j., iii; daleby, a.; ingstrom, k.; klevin, t.; lindh, l. a comparison of the rtu hardware rtos with a hardware/software rtos. proceedings of the asp-dac 2003.asiaand south pacific, 21-24 jan. 2003 page(s):683 – 688.

[3] hongbo chen; yi zheng; yangang han. application of iot technology in chemical testing with large-scale analysis instruments．applied mechanics and materials, v701-702, 475-9, 2015.