智慧環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)方案

智慧環(huán)保是數(shù)字環(huán)保概念的延伸和拓展，它是借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把傳感器和裝備嵌入到各種環(huán)境監(jiān)控對(duì)象（物體）中，通過超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算將環(huán)保領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)整合起來，可以實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與環(huán)境業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理和決策。

定義

智慧環(huán)保（Digital environmental protection）是數(shù)字環(huán)保概念的延伸和拓展，是信息技術(shù)進(jìn)步的必然趨勢(shì)。它是在改善環(huán)境質(zhì)量、加強(qiáng)環(huán)境管理、保障公眾知情權(quán)等環(huán)境保護(hù)工作中，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、5G、3S技術(shù)（RS遙感技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)）、智能化技術(shù)對(duì)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量、排污收費(fèi)、污染源在線監(jiān)控、視頻監(jiān)控、環(huán)境執(zhí)法、“三同時(shí)”驗(yàn)收等復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)施數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化認(rèn)知與管理；將環(huán)境管理各部門、各領(lǐng)域的各種數(shù)字信息及信息資源加以整合并充分利用，建設(shè)智能化應(yīng)用體系，用數(shù)字化、智能化的手段來處理、分析和管理環(huán)境。

環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)是智慧環(huán)保的基礎(chǔ)，云計(jì)算是智慧環(huán)保的智能化的手段，智慧環(huán)保也就是在環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用云計(jì)算的手段，對(duì)數(shù)字環(huán)保進(jìn)行擴(kuò)展和延伸。

系統(tǒng)目標(biāo)

智慧環(huán)保是充分利用各種與環(huán)境相關(guān)的信息技術(shù)，將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿科技的思想和理念與基于環(huán)境的智能軟硬件系統(tǒng)相結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)融入環(huán)保，實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理智能化。智慧環(huán)保對(duì)于實(shí)現(xiàn)國(guó)家環(huán)保信息化尤為重要，是國(guó)家綠色發(fā)展的重要途徑。

系統(tǒng)組成

智慧環(huán)保大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)由數(shù)據(jù)采集硬件和數(shù)據(jù)中心軟件系統(tǒng)兩部分組成。

·數(shù)據(jù)采集硬件負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)的各種環(huán)境數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心；

·數(shù)據(jù)中心安裝智能環(huán)保軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、匯總、展現(xiàn)和報(bào)警。

智慧環(huán)保大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)可以采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，包括空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度，以及水中溫度、氨氮濃度、溶解氧濃度和 pH 值等等。

系統(tǒng)架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的智慧環(huán)保技術(shù)架構(gòu)，整體可劃分為四層：應(yīng)用層、平臺(tái)層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層，各層功能描述如下。

應(yīng)用層：基于云服務(wù)模式，建立面向?qū)ο蟮沫h(huán)保業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)和信息服務(wù)門戶，為第三方環(huán)保應(yīng)用提供商提供統(tǒng)一的應(yīng)用展示平臺(tái)，為公眾、企業(yè)、政府等受眾提供環(huán)保信息服務(wù)和交互服務(wù)，實(shí)現(xiàn)更智能的服務(wù)。

平臺(tái)層：基于云計(jì)算構(gòu)建智慧環(huán)保數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用支撐平臺(tái)，提供設(shè)備接入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理等功能，整合和分析環(huán)保及相關(guān)行業(yè)的海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)處理、深度挖掘和模型分析。

網(wǎng)絡(luò)層：利用物聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合 5G、衛(wèi)星通信等技術(shù)，與感知層獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互和共享，傳送到平臺(tái)層進(jìn)行信息處理。

感知層：利用任何可以隨時(shí)隨地感知、測(cè)量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備和系統(tǒng)獲取各種環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部環(huán)境因素更及時(shí)、全面的感知。

系統(tǒng)功能

智慧環(huán)保大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)是以新型傳感、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)為技術(shù)支撐；以執(zhí)行力體系、信息化體系、節(jié)能環(huán)保體系、預(yù)警體系、學(xué)習(xí)型企業(yè)體系和企業(yè)文化體系六大管理體系作為全局。

1、環(huán)境質(zhì)量一體化監(jiān)測(cè)監(jiān)控平臺(tái)

實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源企業(yè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)點(diǎn)、采砂船等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、空間分布可視化和數(shù)據(jù)維護(hù)等。

2、環(huán)境事件管理系統(tǒng)

環(huán)境事件實(shí)現(xiàn)對(duì)公眾訴求的收集、管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境事件從上報(bào)到處理的全流程監(jiān)管。主要包括公眾訴求、隨手拍、事件管理流程等模塊。

3、巡查管護(hù)管理系統(tǒng)

通過對(duì)日常工作中的信息(包括日常巡查數(shù)據(jù)、日常管理數(shù)據(jù)、河道信息、水質(zhì)數(shù)據(jù)、任務(wù)完成情況等)進(jìn)行統(tǒng)一的收集、管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)日常巡查管護(hù)工作進(jìn)行有效的監(jiān)督。

4、數(shù)據(jù)分析與研判子系統(tǒng)

通過對(duì)系統(tǒng)中基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)(包括水質(zhì)量、大氣質(zhì)量、事件、環(huán)境任務(wù)等數(shù)據(jù)，)進(jìn)行整理分析，生成各類相關(guān)性分析圖表，直觀展現(xiàn)任務(wù)完成結(jié)果。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可作為領(lǐng)導(dǎo)檢查、指揮分析、政府報(bào)告的數(shù)據(jù)來源。

5、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)監(jiān)管子系統(tǒng)

通過各類監(jiān)測(cè)儀器采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括水環(huán)境數(shù)據(jù)、大氣環(huán)境數(shù)據(jù)、揚(yáng)塵數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)，污染源企業(yè)數(shù)據(jù)等，進(jìn)行存儲(chǔ)、整合、管理，實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)用、分析。

6、生態(tài)資源監(jiān)管系統(tǒng)

生態(tài)資源監(jiān)管系統(tǒng)主要包含兩部分：1、生態(tài)資源監(jiān)管，用于對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的水資源、生態(tài)資源、礦藏資源(如：對(duì)采砂、采礦的時(shí)間、軌跡進(jìn)行監(jiān)管);2、森林防火監(jiān)管;該系統(tǒng)可以有效的對(duì)監(jiān)控區(qū)域的生態(tài)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過數(shù)據(jù)、行駛軌跡、視頻以及圖像形式進(jìn)行展示。

7、環(huán)保監(jiān)管預(yù)警子系統(tǒng)

環(huán)保監(jiān)管預(yù)警子系統(tǒng)主要為管理員提供監(jiān)管企業(yè)或者其他監(jiān)管區(qū)域配置預(yù)設(shè)報(bào)警信息，查看報(bào)警信息以及實(shí)時(shí)監(jiān)控。主要實(shí)現(xiàn)功能包括監(jiān)管資源管理、預(yù)警管理、預(yù)警設(shè)置管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控等。

8、手機(jī)APP應(yīng)用子系統(tǒng)

移動(dòng)APP主要包括隨手拍、待辦事項(xiàng)、巡河記錄、日常管護(hù)、問題上報(bào)、問題處理、河道信息等模塊。用于加強(qiáng)管理監(jiān)管人員的移動(dòng)執(zhí)法、巡河、管護(hù)等工作的效率和便捷性。

智慧環(huán)保大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)利用Sovit2D+SovitChart可視化平臺(tái)建成后，可以實(shí)現(xiàn)所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集、匯總及治理，實(shí)現(xiàn)大氣、水、污染源、土壤、固體危險(xiǎn)廢物、噪聲、輻射的閉環(huán)管理。

數(shù)維圖智慧環(huán)?？梢暬恼麄€(gè)方案中應(yīng)用到了Sovit2D引擎、Sovit3D引擎、SovitChart圖表可視化，以快速實(shí)現(xiàn)豐富的 2D、3D效果，構(gòu)建出一套完整的可視化系統(tǒng)解決方案。智慧環(huán)保大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)整合環(huán)保業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、流程和設(shè)備，形成以物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用為核心的“智慧環(huán)?！苯鉀Q方案。為政府提供精確的物聯(lián)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和多元的智慧監(jiān)管手段，利用多模式環(huán)境質(zhì)量模型以及大數(shù)據(jù)分析，科學(xué)決策污染管控方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源和大環(huán)境的精細(xì)化管理；對(duì)企業(yè)進(jìn)行污染排放管控監(jiān)督和環(huán)保行為信用評(píng)價(jià)；滿足公眾的環(huán)境狀況知情權(quán)、監(jiān)督權(quán)，參與權(quán)，提升環(huán)境數(shù)據(jù)再公眾服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用和共享價(jià)值。

審核編輯 黃昊宇