"智慧環保"系統組建的探究

韋湘瑩 陸芳珍

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

關鍵詞：智慧環保；物聯網；實時數據分析

隨著我國改革開放進程的不斷深入和發展，環境問題已經成為人們關注的重點問題，為了改善大氣環境質量，國家對污染物的排放逐步實施了問題控制的方針，現在對于污染源的現場監測基本已經有了一套相對來說較為完整的系統，但是這些都是零散的獨立管理系統，實時數據不能及時共享，不能及時進行對比并進行統籌管理。在這樣的一個情況下，我們需要建立一個能夠統一管理分散在各個不同地點的污染檢測系統的信息化管理中心，基于網絡的信息化系統，可以實現在企業總部實時監控分布全球各地的污染監測系統的數據，從而提高工作效率，降低運營成本，這就是智慧環保系統。“智慧環保”借助物聯網技術，把感應器和裝備嵌入到各種環境監控對象（物體）中，通過超級計算機和云計算將環保領域物聯網整合起來，可以實現人類社會與環境業務系統的整合，以更加精細和動態的方式實現環境管理和決策的智慧。本文首先提出智慧環保系統建設的目標，然后分析系統實現的方案。

一、智慧環保系統建設目標

環保監測過程中，為了保證數據的真實可靠性，已經不滿足于結果監測，而是需要直接獲取過程數據，實現過程監控 ，現場的數據監控系統采集這些數據，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，不同監控系統的海量數據，實現對大量數據的實時數據處理、多維立體分析、查詢，為準確掌握各個監控系統的運行情況，并做出科學的決策提供了強大的數據支持。因此，建立強大的報表系統，使系統管理人員和現場使用人員可以通過不同需要的查詢將相關的查詢結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。

智慧環保系統建立在現場實時運行數據的基礎上，將成為日常管理必須的工作平臺，系統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，通過系統建設，將全面實現對各個污染源的自動化監測。

二、智慧環保系統的總體架構

智慧環保系統由感知層、傳輸層、智慧層和服務層構成。感知層可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息；傳輸層利用環保專網、運營商網絡，結合4G、衛星通訊等技術，將個人電子設備、組織和政府信息系統中存儲的環境信息進行交互和共享，實現“更全面的互聯互通”；智慧層以云計算、虛擬化和高性能計算等技術手段，整合和分析海量的跨地域、跨行業的環境信息，實現海量存儲、實時處理、深度挖掘和模型分析，實現“更深入的智能化”；服務層利用云服務模式，建立面向對象的業務應用系統和信息服務門戶，為環境質量、污染防治、生態保護、輻射管理等業務提供“更智慧的決策”。

如圖1所示，現場設備構成了感知層，分部在各個監控點，每個站點的數據為30個，將設備的運行狀況，參數等信息通過傳輸層的4G網絡將信息傳到信息管理中心的數據采集站，信息管理中心有大量的數據存儲服務器，構成了智慧層，智慧層對各個站點的運行狀況，參數進行必要的對比分析，最后再次通過Internet將分析處理的數據傳送用戶的PC客戶端，或移動終端上，這即是服務層。

三、智慧環保系統的實現

智慧環保系統可采用北京亞控科技發展有限公司提供的軟件系統平臺來實現，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軟件KingSCADA和企業歷史數據采集平臺KingHistorian。KingSCADA負責從KingIOServer中采集實時數據，下發實時控制指令，并從工業庫中獲取歷史數據，將實時或歷史數據在現場計算機中分析和展示數據，在中心端的數據點龐大和數據展示需求復雜的情況下， KingSCADA能夠穩定、安全、快速地完成后臺數據分析、預警/報警、事件驅動（如對現場端進行控制、觸發短信報警提醒、郵件提醒等等）功能。

KingMobile是一款支持移動端設備便捷訪問、操作工業現場數據和關系庫數據的產品。可以在PC機、手機、平板電腦等設備上通過HTML5網頁展示和操作KingHistorian和KingScada中的關系數據。可以采用瀏覽器作為客戶端，也可以將開發的HTML頁面打包成手機APP作為客戶端。

四、智慧環保系統的功能畫面展示

智慧環保系統可以在PC客戶端的實時數據監控畫面，所有站點都顯示到百度在線地圖上，點擊某個站點，系統就會顯示該站點的實時數據信息，一旦發生報警，可以設置報警信息通過短信或者是 Email發送給相關人員。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、行業等進行篩選。

通過智慧環境系統的建設，實現環境監測信息化、自動化，提高環保信息化能力。智慧環境監測平臺提供大氣、水質、噪聲等全方位的監測數據，可方便地進行環境業務辦理，還能提供日志、系統管理等功能，極大提高了環保部門行政效率，提高環保部門的形象，有利于打造服務型政府。

參考文獻：

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

[2]智慧環保系統的構想與建設探討.關新宇，邵漂.綠色科技，2014

作者簡介：

韋湘瑩（1980—），女，廣西來賓人，柳州鐵道職業技術學院信息技術分院教師，講師，研究方向：交換技術和接入網技術。

陸芳珍（1980—），女，廣西武鳴人，柳州鐵道職業技術學院信息技術分院教師，講師，研究方向：數據通信。