【智慧环保】环境质量在线监测监控预警系统方案

2020-06-18 11:53:55 admin 77

  一、建设背景

  2016年国家发改委发布《“互联网+”绿色生态三年行动实施方案》的通知,提出大力发展“智慧环保”的要求,明确了具体的执行单位及时间表,标志着智慧环保提上了国家日程。紧接着,环境保护部印发了《生态环境大数据建设总体方案》,明确我国将通过大数据建设,为了加强环境保护工作,党中央、国务院高度重视大数据在推进生态文明建设中的地位和作用。习近平总书记明确指出,要推进全国生态环境监测数据联网共享,开展生态环境大数据分析。

  二、建设目标

  “智慧环保”是借助物联网技术,把感应器和相关设备嵌入到各种环境监控对象(物体)中,以云计算为支撑将环保领域物联网整合起来,实现人类社会与环境业务系统的整合,通过先进的环境监测监控体系,扎实的信息化基础平台建设以及全面完整业务应用体系,以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的“智慧”化构,达成“广泛感知、海量聚集、智能处理、及时响应”的 “智慧环保”的建设目标。

  

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  三、系统概述

  智慧环保项目充分利用物联网技术、云计算技术、遥感技术和专业智能模型,建设集信息共享、业务协同、应急指挥、科学决策、公众服务于一体的专业化、智能化、多维度的智慧化环境管理平台,实现在线监测监控的现代化和环境管理的智慧化,满足环境保护中“消总量、改质量、防风险”的总体目标,有效服务于城市产业结构优化、城市污染靶向治理,妥善处理经济发展与环境保护的关系,保障城市健康可持续发展,为智慧城市建设保驾护航。

  

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  四、系统架构

  “智慧环保”的总体架构包括:感知层、传输层、智能应用层。

  感知层:利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程,实现对环境质量、污染源、生态等环境因素“更透彻的感知”;

  传输层:利用环保专网、运营商网络,结合4G、5G、卫星通讯等技术,将个人电子设备、组织和政府信息系统中存储的环境信息进行交互和共享,实现“更全面的互联互通”;

  智能应用层:建立面向对象的业务应用系统和信息服务门户,为环境质量、污染防治、生态保护、辐射管理等业务提供“更智慧的决策”。

  

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  五、智慧环保系统

  利用目前成熟计算机技术、网络技术、通讯技术、通信技术、3S技术、视频监控技术,基于SOA体系架构建立成熟的应用支撑技术体系,同时采用统一的数据引擎总线技术,利用空间数据引擎实现统一的空间数据管理。采用国内主流GIS软件平台实现各种服务的建立、发布、共享,并能够提供二次开发接口。在此基础上,通过用户集成、界面集成、数据集成、地图集成、流程集成等多种集成方式为各类业务应用系统提供统一的集成环境。最后终端通过B/S、C/S以及移动终端等进行应用。

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  生态数据采集软件

  数据采集软件通过已建网络,对项目环保站点的在线监测数据的进行实时接收,处理、存储接收到的数据,同时写入统一的遥测数据库,以供原有系统调用数据。

  数据采集软件主要用于监测站点原始数据接收采集入库,与遥测系统配套使用。

  数据接收部分通过4G接收方式,接收各站点的水位、电压等原始报文数据,并对原始报文进行解析处理,将解析出来的数据写入数据库表;可通过4G进行远程设置,管理及更改站点基本参数、运行参数、远程数据提取、招测。

  生态环境监测系统

  结合GIS地图展示环保监测站点的空间地理分布位置,同时以浮动的形式展示实时的生态环境质量在线监测数据。同时按照时间、行政区划、监测对象等分类,通过列表方式展示测站在线监测信息,方便工作人员快速对现场环保情况进行分析。列表和GIS地图实现关联互动,通过列表信息能快速定位到GIS地图,方便对关注站点所在位置进行快速定位,并辅助对周边进行综合判断。

  

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  六、现场监测设备

  网格化环境监测站是在线多参数监测系统,主要监测水体pH、温度、溶氧、电导率、浊度、总磷、总氮、氨氮、COD和空气PM2.5、PM10、CO、SO2、NO2、O3、VOCs、温湿度等多种参数。在线监测设备可实现区域空气、水体质量的在线自动监测,能全天候、连续、自动地监测水体环境空气实时变化情况,迅速、准确的收集、处理监测数据,能及时、准确地反映区域环境空气水体质量状态及变化规律。建立环境数据监测与分析系统,可以提高对大气水质污染监测数据的处理和管理能力,为环保部门的环境决策、环境管理、污染防治提供详实的数据资料和科学依据。主要用于企业化工业园区、城市环境监测、市政环境监测、移动环境监测、交通污染环境质量监测、居民区/学校/医院空气质量监测、公园/森林环境监测。

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  现场设备组成

  

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  数据采集传输仪

  数据采集传输仪通过丰富接口对接前端各类环保传感器,并通过GPRS/4G/NB-IoT/Ethernet等通信方式上报云服务器,为环保监控中心指挥决策提供数据支持,提升环保在线监测预警能力。

  

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  数采仪-传感器连接

  现场环保监测站房配套安装数据采集传输仪,通过RS-232/RS485串行接口与现场CEMS主机进行通信,采集CEMS烟气流速、温度、压力及烟尘、氮氧化物、二氧化硫、含氧量环境质量数据和进、出水口站房的污水流量、PH、COD、氨氮数据,对接传感器配套的通信协议(默认ModBus协议)。

  数采仪数据上报

  现场数据采集传输仪获取实时环境质量在线监测数据后,将所采集到的原始数据与计算的各项环境质量数据通过无线/有线网络发送到环保监控中心,从而实现环保部门对企业现场烟气排放和废水排污的实时监管。数据对接参照相关部门平台接口规范(默认HJ212-2017污染物在线监控(监测)系统数据传输标准)。

  

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