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环保行业物联网技术应用

时间:2015-07-06

  环境监测物联网应用概述

环境监测包括空气监测、水质监测、噪声监测等。其典型行业应用场景包括:环境排放点实时监测、污染报警、大气监控、噪声监控、废水废气监控等等。上述这些环境监测场景经常要将监测点设置到人很少或者没有人的地方,如果使用有线网络或者人工采集数据将是很大的一笔管理开支,并且采集的数据不具有实时性,比如气象监测等,满足不了某些苛刻的需求。面对如此宽泛的监测范围,如何使数据采集监控系统覆盖面更广、更富实用性和灵活性,同时还能满足各方面对环境监测信息的需求,是困扰地方环保部门和相关企业的难题。

物联网完美的契合了此种需求,很好的解决了这个问题,它使用无线传感器网络采集数据,通过移动通信模块传输数据到移动通信网络和互联网中的管理平台进行统一地处理,可以极大地提高监测效率,并具有实时性的特点。目前的物联网环境监测一般以省级环境监测为单位,联合运营商梯次进行推进。

根据有关规定,相关部门必须负起建设先进的环境监测预警体系的责任,推进各级环境监测站标准化建设。到2011年,80%的县级环境监测站达到建设标准;建设全国空气、地表水、近岸海域、辐射、生态环境等环境质量监测网络;建设重点污染源监督性监测系统;建设重点污染源自动监测系统;优先建设燃煤电厂在线监测系统。随着国家对环境监测工作的加强,环境监测专用设备的需求将趋于旺盛,基于物联网的环境监测系统市场潜力巨大,具有广阔的发展前景。


  环境监测物联网应用方案

水资源管理系统解决方案以现代化通信手段实现实时应急处理,实现综合感知的水质实时监测和水资源业务管理。水资源管理的主要业务包括:组织水功 能区的划分和审核江河、湖库等水域纳污能力;指导监测江河、湖库、地下水的水量、水质;指导入河排污口设置的管理工作,提出限制排污总量的意见并监督实 施;组织实施水资源费征收制度和取用水许可制度,负责取用水许可审批,监督水资源费的征收和使用等。为实现这些业务管理,需要对水资源信息进行实时地监测 和采集,监测要素包括:区域内关键节点视频监控、水质实时监测、水流量和水位实时监测、超标有害成分重点监测和分析、供水水质重要指标超标报警。

水资源管理系统方案架构如图1所示:


                        1水资源管理系统方案

水资源管理系统解决方案在完成综合感知的基础上,具有结构简单、适应性强和可靠性高的优点。该方案综合采用流量监测设备、水质检测设备和视频监 测设备等,对水流量、水质、视频信息等进行实时采集,以标准工业电信号上报综合信息化采集器,接入到2G/3G网络。综合信息采集器采用多 A/D复用传感器采集通道,可外接多路模拟量、数字量传感器探头,提供水质检测仪协议转换和数据量转换,提供视频模拟信号转换数据信号(H.264), 最终将视频信号、水质监测信号和水量监测信号合并上传。为保证设备可靠运行,需要提供完善的室外环境适应设计,如摄像机及水质检测仪需安装于野外环境中, 其余设备均安装于室外设备箱体内。箱体设计应充分考虑防潮、防雨、防雷击、高低温工作环境等因素。在供电系统成熟区域,电源采集可直接从动力配电室引出, 只需布设电源线缆进行接入;在不具备供电系统的区域,采用太阳能板供电,这样使用寿命长、性能稳定、维护费用较低。

水资源管理系统解决方案采用先进实用的技术架构和基于构件的设计、开发模型,构筑业务覆盖全面、扩展性强的水资源管理应用。水资源管理应用以水 资源管理业务为重点,以对水资源开发利用主要环节的监测为基础,以水利信息化网络系统为依托,以水资源业务应用系统为核心,构建省市各级水资源管理机构的 信息网络、水资源数据管理中心、水资源管理工作开展的业务平台以及水资源信息的发布窗口,从而使水资源管理部门的职责得到更有效地履行,实现水资源的优化 配置、高效利用和科学保护的目标。

水资源管理系统解决方案如图2所示:


            图2 水资源管理系统解决方案

系统主要功能:

*  水资源综合业务管理:实现对水资源论证管理、取水许可管理、计划用水与节水管理、水功能区管理、水源地管理、入河排污口管理、水资源调配管理、水资源规划管理、水资源信息统计与发布、水权转换和减沙换水等十大水资源业务数据及业务流程进行集中管理,以提高日常水资源管理工作的效率。

*  水资源费征收管理:实现从水量数据的采集、分析、纠错、账务处理,到最终的销账处理过程。系统支持按照用水类型、用途等进行费率定制,对超定额、超计划取用水提供累进加价计费处理规则,灵活设置优惠策略,提供欠费、催缴等管理。

*  水资源信息监测:为用户提供水资源动态信息的采集与管理功能。系统提供对取用水单位取用水情况,灌区退水情况,大江大河主要控制断面流量,水功能区、水源地、入河排污口及超采区等方面的信息监测和统计分析,能够以地图形式对水资源的动态信息进行展现和告警。

*  综合维护管理:为用户提供简洁、便利的系统管理维护接口。

*  水资源业务信息发布:将公众关心的水资源业务数据发布到互联网上,实现上、下级管理部门的数据报送。


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