"智慧環(huán)保"系統(tǒng)組建的探究

韋湘瑩 陸芳珍

摘 要：本文在簡述"智慧環(huán)保"基本理念的基礎(chǔ)上，提出了智慧環(huán)保系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，分析了智慧環(huán)保系統(tǒng)的總體架構(gòu)，然后詳細(xì)說明采用北京亞控科技發(fā)展有限公司提供的軟件系統(tǒng)平臺組建智慧環(huán)保系統(tǒng)的方案，最后展示了PC及手機客戶端智慧環(huán)保系統(tǒng)的功能畫面。

關(guān)鍵詞：智慧環(huán)保；物聯(lián)網(wǎng)；實時數(shù)據(jù)分析

隨著我國改革開放進程的不斷深入和發(fā)展，環(huán)境問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點問題，為了改善大氣環(huán)境質(zhì)量，國家對污染物的排放逐步實施了問題控制的方針，現(xiàn)在對于污染源的現(xiàn)場監(jiān)測基本已經(jīng)有了一套相對來說較為完整的系統(tǒng)，但是這些都是零散的獨立管理系統(tǒng)，實時數(shù)據(jù)不能及時共享，不能及時進行對比并進行統(tǒng)籌管理。在這樣的一個情況下，我們需要建立一個能夠統(tǒng)一管理分散在各個不同地點的污染檢測系統(tǒng)的信息化管理中心，基于網(wǎng)絡(luò)的信息化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在企業(yè)總部實時監(jiān)控分布全球各地的污染監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，從而提高工作效率，降低運營成本，這就是智慧環(huán)保系統(tǒng)。“智慧環(huán)?！苯柚锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，把感應(yīng)器和裝備嵌入到各種環(huán)境監(jiān)控對象（物體）中，通過超級計算機和云計算將環(huán)保領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)整合起來，可以實現(xiàn)人類社會與環(huán)境業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，以更加精細(xì)和動態(tài)的方式實現(xiàn)環(huán)境管理和決策的智慧。本文首先提出智慧環(huán)保系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，然后分析系統(tǒng)實現(xiàn)的方案。

一、智慧環(huán)保系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

環(huán)保監(jiān)測過程中，為了保證數(shù)據(jù)的真實可靠性，已經(jīng)不滿足于結(jié)果監(jiān)測，而是需要直接獲取過程數(shù)據(jù)，實現(xiàn)過程監(jiān)控 ，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)采集這些數(shù)據(jù)，進行分析形成報表、曲線，進行人機交互。信息化平臺則需要接收不同地區(qū)，不同監(jiān)控系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)處理、多維立體分析、查詢，為準(zhǔn)確掌握各個監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況，并做出科學(xué)的決策提供了強大的數(shù)據(jù)支持。因此，建立強大的報表系統(tǒng)，使系統(tǒng)管理人員和現(xiàn)場使用人員可以通過不同需要的查詢將相關(guān)的查詢結(jié)果以報表的形式打印出來，使其可以滿足不同層次用戶的使用要求。

智慧環(huán)保系統(tǒng)建立在現(xiàn)場實時運行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將成為日常管理必須的工作平臺，系統(tǒng)將具有自動化信息采集、傳輸與控制功能，強大的信息管理、信息綜合分析和信息提取功能，以及圖形、報表、曲線等顯示輸出功能，通過系統(tǒng)建設(shè)，將全面實現(xiàn)對各個污染源的自動化監(jiān)測。

二、智慧環(huán)保系統(tǒng)的總體架構(gòu)

智慧環(huán)保系統(tǒng)由感知層、傳輸層、智慧層和服務(wù)層構(gòu)成。感知層可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息；傳輸層利用環(huán)保專網(wǎng)、運營商網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合4G、衛(wèi)星通訊等技術(shù)，將個人電子設(shè)備、組織和政府信息系統(tǒng)中存儲的環(huán)境信息進行交互和共享，實現(xiàn)“更全面的互聯(lián)互通”；智慧層以云計算、虛擬化和高性能計算等技術(shù)手段，整合和分析海量的跨地域、跨行業(yè)的環(huán)境信息，實現(xiàn)海量存儲、實時處理、深度挖掘和模型分析，實現(xiàn)“更深入的智能化”；服務(wù)層利用云服務(wù)模式，建立面向?qū)ο蟮臉I(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)和信息服務(wù)門戶，為環(huán)境質(zhì)量、污染防治、生態(tài)保護、輻射管理等業(yè)務(wù)提供“更智慧的決策”。

如圖1所示，現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)成了感知層，分部在各個監(jiān)控點，每個站點的數(shù)據(jù)為30個，將設(shè)備的運行狀況，參數(shù)等信息通過傳輸層的4G網(wǎng)絡(luò)將信息傳到信息管理中心的數(shù)據(jù)采集站，信息管理中心有大量的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器，構(gòu)成了智慧層，智慧層對各個站點的運行狀況，參數(shù)進行必要的對比分析，最后再次通過Internet將分析處理的數(shù)據(jù)傳送用戶的PC客戶端，或移動終端上，這即是服務(wù)層。

三、智慧環(huán)保系統(tǒng)的實現(xiàn)

智慧環(huán)保系統(tǒng)可采用北京亞控科技發(fā)展有限公司提供的軟件系統(tǒng)平臺來實現(xiàn)，如圖2所示，信息管理中心的中心端計算機中配置高端組態(tài)軟件KingSCADA和企業(yè)歷史數(shù)據(jù)采集平臺KingHistorian。KingSCADA負(fù)責(zé)從KingIOServer中采集實時數(shù)據(jù)，下發(fā)實時控制指令，并從工業(yè)庫中獲取歷史數(shù)據(jù)，將實時或歷史數(shù)據(jù)在現(xiàn)場計算機中分析和展示數(shù)據(jù)，在中心端的數(shù)據(jù)點龐大和數(shù)據(jù)展示需求復(fù)雜的情況下， KingSCADA能夠穩(wěn)定、安全、快速地完成后臺數(shù)據(jù)分析、預(yù)警/報警、事件驅(qū)動（如對現(xiàn)場端進行控制、觸發(fā)短信報警提醒、郵件提醒等等）功能。

KingMobile是一款支持移動端設(shè)備便捷訪問、操作工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和關(guān)系庫數(shù)據(jù)的產(chǎn)品?？梢栽赑C機、手機、平板電腦等設(shè)備上通過HTML5網(wǎng)頁展示和操作KingHistorian和KingScada中的關(guān)系數(shù)據(jù)。可以采用瀏覽器作為客戶端，也可以將開發(fā)的HTML頁面打包成手機APP作為客戶端。

四、智慧環(huán)保系統(tǒng)的功能畫面展示

智慧環(huán)保系統(tǒng)可以在PC客戶端的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控畫面，所有站點都顯示到百度在線地圖上，點擊某個站點，系統(tǒng)就會顯示該站點的實時數(shù)據(jù)信息，一旦發(fā)生報警，可以設(shè)置報警信息通過短信或者是 Email發(fā)送給相關(guān)人員。也可以通過手機客戶端界面效果展示，可利用篩選按鈕通過地區(qū)、行業(yè)等進行篩選。

通過智慧環(huán)境系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測信息化、自動化，提高環(huán)保信息化能力。智慧環(huán)境監(jiān)測平臺提供大氣、水質(zhì)、噪聲等全方位的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可方便地進行環(huán)境業(yè)務(wù)辦理，還能提供日志、系統(tǒng)管理等功能，極大提高了環(huán)保部門行政效率，提高環(huán)保部門的形象，有利于打造服務(wù)型政府。

參考文獻：

[1] 曹世凱.東莞智慧環(huán)保平臺建設(shè)思路與建議.環(huán)境保護，2016.44（18）

[2]智慧環(huán)保系統(tǒng)的構(gòu)想與建設(shè)探討.關(guān)新宇，邵漂.綠色科技，2014

作者簡介：

韋湘瑩（1980—），女，廣西來賓人，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)分院教師，講師，研究方向：交換技術(shù)和接入網(wǎng)技術(shù)。

陸芳珍（1980—），女，廣西武鳴人，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)分院教師，講師，研究方向：數(shù)據(jù)通信。