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智慧環保

環保行業物聯網技術應用

時間:2015-07-06

  環境監測物聯網應用概述

環境監測包括空氣監測、水質監測、噪聲監測等。其典型行業應用場景包括:環境排放點實時監測、污染報警、大氣監控、噪聲監控、廢水廢氣監控等等。上述這些環境監測場景經常要將監測點設置到人很少或者沒有人的地方,如果使用有線網絡或者人工采集數據將是很大的一筆管理開支,并且采集的數據不具有實時性,比如氣象監測等,滿足不了某些苛刻的需求。面對如此寬泛的監測范圍,如何使數據采集監控系統覆蓋面廣、富實用性和靈活性,同時還能滿足各方面對環境監測信息的需求,是困擾地方環保部門和相關企業的難題。

物聯網完美的契合了此種需求,很好的解決了這個問題,它使用無線傳感器網絡采集數據,通過移動通信模塊傳輸數據到移動通信網絡和互聯網中的管理平臺進行統一地處理,可以提高監測效率,并具有實時性的特點。目前的物聯網環境監測一般以省級環境監測為單位,聯合運營商梯次進行推進。

根據有關規定,相關部門必須負起建設先進的環境監測預警體系的責任,推進各級環境監測站標準化建設。到2011年,80%的縣級環境監測站達到建設標準;建設全國空氣、地表水、近岸海域、輻射、生態環境等環境質量監測網絡;建設重點污染源監督性監測系統;建設重點污染源自動監測系統;優先建設燃煤電廠在線監測系統。隨著國家對環境監測工作的加強,環境監測專用設備的需求將趨于旺盛,基于物聯網的環境監測系統市場潛力,具有廣闊的發展前景。


  環境監測物聯網應用方案

水資源管理系統解決方案以現代化通信手段實現實時應急處理,實現綜合感知的水質實時監測和水資源業務管理。水資源管理的主要業務包括:組織水功 能區的劃分和審核江河、湖庫等水域納污能力;指導監測江河、湖庫、地下水的水量、水質;指導入河排污口設置的管理工作,提出限制排污總量的意見并監督實 施;組織實施水資源費征收制度和取用水許可制度,負責取用水許可審批,監督水資源費的征收和使用等。為實現這些業務管理,需要對水資源信息進行實時地監測 和采集,監測要素包括:區域內關鍵節點視頻監控、水質實時監測、水流量和水位實時監測、超標有害成分重點監測和分析、供水水質重要指標超標報警。

水資源管理系統方案架構如圖1所示:


                        1水資源管理系統方案

水資源管理系統解決方案在完成綜合感知的基礎上,具有結構簡單、適應性強和可靠性高的優點。該方案綜合采用流量監測設備、水質檢測設備和視頻監 測設備等,對水流量、水質、視頻信息等進行實時采集,以標準工業電信號上報綜合信息化采集器,接入到2G/3G網絡。綜合信息采集器采用多 A/D復用傳感器采集通道,可外接多路模擬量、數字量傳感器探頭,提供水質檢測儀協議轉換和數據量轉換,提供視頻模擬信號轉換數據信號(H.264), 最終將視頻信號、水質監測信號和水量監測信號合并上傳。為保證設備可靠運行,需要提供完善的室外環境適應設計,如攝像機及水質檢測儀需安裝于野外環境中, 其余設備均安裝于室外設備箱體內。箱體設計應充分考慮防潮、防雨、防雷擊、高低溫工作環境等因素。在供電系統成熟區域,電源采集可直接從動力配電室引出, 只需布設電源線纜進行接入;在不具備供電系統的區域,采用太陽能板供電,這樣使用壽命長、性能穩定、維護費用較低。

水資源管理系統解決方案采用先進實用的技術架構和基于構件的設計、開發模型,構筑業務覆蓋全面、擴展性強的水資源管理應用。水資源管理應用以水 資源管理業務為重點,以對水資源開發利用主要環節的監測為基礎,以水利信息化網絡系統為依托,以水資源業務應用系統為核心,構建省市各級水資源管理機構的 信息網絡、水資源數據管理中心、水資源管理工作開展的業務平臺以及水資源信息的發布窗口,從而使水資源管理部門的職責得到有效地履行,實現水資源的優化 配置、高效利用和科學保護的目標。

水資源管理系統解決方案如圖2所示:


            圖2 水資源管理系統解決方案

系統主要功能:

*  水資源綜合業務管理:實現對水資源論證管理、取水許可管理、計劃用水與節水管理、水功能區管理、水源地管理、入河排污口管理、水資源調配管理、水資源規劃管理、水資源信息統計與發布、水權轉換和減沙換水等十大水資源業務數據及業務流程進行集中管理,以提高日常水資源管理工作的效率。

*  水資源費征收管理:實現從水量數據的采集、分析、糾錯、賬務處理,到最終的銷賬處理過程。系統支持按照用水類型、用途等進行費率定制,對超定額、超計劃取用水提供累進加價計費處理規則,靈活設置優惠策略,提供欠費、催繳等管理。

*  水資源信息監測:為用戶提供水資源動態信息的采集與管理功能。系統提供對取用水單位取用水情況,灌區退水情況,大江大河主要控制斷面流量,水功能區、水源地、入河排污口及超采區等方面的信息監測和統計分析,能夠以地圖形式對水資源的動態信息進行展現和告警。

*  綜合維護管理:為用戶提供簡潔、便利的系統管理維護接口。

*  水資源業務信息發布:將公眾關心的水資源業務數據發布到互聯網上,實現上、下級管理部門的數據報送。


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