美國德州拉雷多市的杰斐遜街水廠日前采用了一套系統(tǒng)，結(jié)合了傳感器、RFID電子封條及攝像機(jī)來監(jiān)測和保護(hù)水處理設(shè)施并防止飲用水污染。 

　　工廠采用的是一套早期預(yù)警系統(tǒng)，由安全測量方案及解決方案供應(yīng)商Canberra，自動化流程控制和儀器儀表承包公司SCI以及有源RFID標(biāo)簽和電子封條制造商Hi-G-Tek共同創(chuàng)建的。該系統(tǒng)適用于任何需要實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄數(shù)據(jù)的環(huán)境，用以保護(hù)水處理廠、煉油廠和核電廠等設(shè)施。此預(yù)警系統(tǒng)可以在發(fā)生污染情況時(shí)生成實(shí)時(shí)自動警報(bào)并將信息傳送給適當(dāng)?shù)娜藛T，以便當(dāng)局能夠迅速采取行動，以遏制污染并減少污染導(dǎo)致的潛在危險(xiǎn)。 

　　拉雷多市杰弗遜街飲用水供應(yīng)廠，目前正在利用此預(yù)警系統(tǒng)，防止飲用水遭受意外或蓄意污染。SCI的儀器儀表和控制部經(jīng)理Mark Nelson介紹說，由于該水廠位于美國同墨西哥的接壤地帶，而且使用臨近的里約格朗德河作為飲用水源，所以有關(guān)部門必須持續(xù)觀察水質(zhì)的變化。SCI在預(yù)警系統(tǒng)項(xiàng)目中擔(dān)任系統(tǒng)集成商，同時(shí)還提供分析軟件和從水質(zhì)傳感器收集數(shù)據(jù)的控制器。杰弗遜街飲用水供應(yīng)廠特別關(guān)注的兩大方面是個(gè)人非法越境以及污染物可能污染墨西哥水源問題，在墨西哥，源水保護(hù)和排放標(biāo)準(zhǔn)可能不等同于美國。 

　　為了凈化水質(zhì)，該廠采用了多種技術(shù)，包括物理沉淀，化學(xué)消毒或凝固，生物池蓄、慢砂過濾或活性污泥過濾。安裝預(yù)警系統(tǒng)時(shí)，需將Hi-G-Tek提供的RFID封條貼在水廠兩口水井的出水口處，水送往配送工廠之前使用500000加侖的水箱存儲純凈水。而儲存有若干進(jìn)水管的地窖入口處也貼了RFID封條。 

　　每個(gè)密封水箱上都會貼兩個(gè)Hi-G封條，每個(gè)封條內(nèi)都包含一枚有源RFID標(biāo)簽，頻率在125 kHz或更低的300至916MHz之間的ISM頻段。在低頻模式下，Hi-G封條將信息短距傳輸?shù)绞殖謹(jǐn)?shù)據(jù)處理終端；高頻模式則提供長距雙向讀寫通信性能。所有這些由Hi-G-Tek開發(fā)的標(biāo)簽，都使用專有的空中接口協(xié)議，可以有效維護(hù)電池壽命。多數(shù)情況下，這些封條都處于監(jiān)聽模式，耗費(fèi)的電池量比較小。據(jù)Hi-G-Tek稱，電池的使用壽命約為5年。 

　　據(jù)Canberra公司業(yè)務(wù)發(fā)展部高級管理人員Yakov Shadevich稱，RFID封條對水處理廠來說意義重大，因?yàn)榉鈼l可以進(jìn)行無線通訊?！笆褂肦FID技術(shù)，你可以很方便地取下封條再貼到別的地方去，整個(gè)過程只需要幾秒鐘的時(shí)間?？扇绻褂糜芯€封條，在挪動時(shí)還得再拖動配線?！盚i-G-Tek電子封條類似一個(gè)掛鎖，包括主體和上部的環(huán)扣。電子電路在封條內(nèi)形成閉環(huán)流動，如果因?yàn)殚_封、切割或損壞封條而導(dǎo)致電子環(huán)中斷，電流量就會發(fā)生變化，從而會觸發(fā)封條內(nèi)的RFID標(biāo)簽，開始發(fā)送信號。安裝在數(shù)據(jù)采集與攝像機(jī)平臺的RFID讀寫器會讀取標(biāo)簽的唯一ID號。 

　　除了讀寫器之外，HS3系統(tǒng)還包括四個(gè)移動檢測攝像機(jī)，都安裝在底座上。杰斐遜水廠有兩個(gè)這樣的底座——一個(gè)安裝在工廠的電力設(shè)備建筑內(nèi)，這個(gè)建筑存有所有供飲用水處理的控制系統(tǒng)；另一個(gè)安裝在格蘭德河附近類似的建筑內(nèi)，可用來監(jiān)測兩套生水泵。用來監(jiān)測潔凈水井的攝像機(jī)，能夠連續(xù)錄制情況且視頻存儲時(shí)間長達(dá)2天。HS3系統(tǒng)中包含的讀寫器可在 100英尺的范圍內(nèi)讀取封條。 

　　HS3系統(tǒng)除了從RFID封條和攝像機(jī)視頻中接收數(shù)據(jù)外，還會從SCI的分析軟件中接收信息，SCI分析軟件不斷地接收來自各有線傳感器的水質(zhì)測量數(shù)據(jù)。如果RFID封條破損，或有任何數(shù)據(jù)超出了系統(tǒng)的預(yù)先設(shè)定或用戶指定的閾值，系統(tǒng)就會觸發(fā)警報(bào)。這些警報(bào)會以音像的形式傳送到水廠運(yùn)營的監(jiān)控站上。此外，報(bào)警器會產(chǎn)生實(shí)時(shí)圖像，其中包括報(bào)警之前生成的幾分鐘視頻。操作員收到警報(bào)的同時(shí)也會收到相關(guān)數(shù)據(jù)和視頻信息。所有這些信息連同SCI編制的行動建議，Nelson解釋說，可以盡可能地幫助操作員確定危險(xiǎn)的程度并作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。 

　　此預(yù)警系統(tǒng)連同監(jiān)視攝像機(jī)、RFID封條及各種傳感器，為杰弗遜街飲用水供應(yīng)廠提供了自動化監(jiān)控解決方案。 

　　尼爾森指出，自2007年安裝該系統(tǒng)之后，到目前為止還沒有發(fā)生任何嚴(yán)重事件。不僅如此，該系統(tǒng)還可以幫助水廠跟蹤地窖的定期監(jiān)測數(shù)據(jù)。RFID設(shè)備可以幫助操作員確定水井是否有破損。另外，借助攝像機(jī)記錄發(fā)生的事情，操作員可以判斷水井破損是由水廠員工還是其他不知名的人員所為。 

　　據(jù)Nelson稱，該工廠目前正在推廣此套預(yù)警系統(tǒng)。預(yù)計(jì)明年，將再增加一套HS3系統(tǒng)，用于跟蹤化學(xué)品儲存室中的氯氣鋼瓶。屆時(shí)，RFID封條將貼到鋼瓶上。