智慧城市关键技术及应用案例分析之物联网

智慧城市关键技术及应用案例分析

物联网

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ITU提出的物联网体系架构

ITU 提出的物联网体系架构分析

感知层 传输处理层

应用层

处理服务

网络接入

物联网中枢

体系架构

利用云计算、物联网及大数据技术构建“城市颗粒物网格化监测云服务”方案

2013年《大气污染防治行动计划》

要求：到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天数逐年提高；京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右

2014年《中央政府工作报告》

以雾霾频发的特大城市和区域为重点；

以细颗粒物（PM2.5）和可吸入颗粒物（PM10）治理为突破口；

抓住产业结构、能源效率、尾气排放和扬尘等关键环节，实行区域联防联控，深入实施大气污染防治行动计划

2015年《中华人民共和国大气污染防治法》

住房城乡建设、市容环境卫生、交通运输、国土资源等有关部门，应当做好扬尘污染防治工作。

违反本法规定，由县级以上人民政府住房城乡建设等主管部门按照职责责令改正，处一万元以上十万元以下的罚款；拒不改正的，责令停工整治

环境和社会问题日益突出，国家高度重视扬尘污染防治等相关大气污染治理工作

《陕西省“治污降霾•保卫蓝天”行动计划》

要求加强扬尘控制，深化面源污

染管理

《湖北省建筑施工扬尘防治工

作实施方案》 要求全省开展建筑施工扬尘防治专

项行动

《天津市清新空气行动方

案》

要求加强建筑工地、拆迁工地、

道路、堆场扬尘治理

各地方政府依据国家政策，结合地区实际制定方案推进扬尘防治工作的落实

…

现状及挑战

监管对象种类多、更新频繁，地域、时域分布离散，难以集中监管与执法

•目前国内的污染源在线监测仅局限于部分工业污染源有组织排放。对于工地扬尘、机动车尾气、部分工业生产和餐饮等无组织排放的污染物，没有进行在线监测。许多城市的环境监测中心站点较少且分布分散，环境监测数据仅能从宏观上反映区域整体空气质量，无法从微观反映局部或特点区域空气质量。

传统监测技术落后，缺乏有效的在线监测技术和定量化的监管手段

•传统的扬尘监测方式往往采用随机检查和群众举报等方式，通过现场携带便携监测仪器现场检查的方式来对各个扬尘污染源进行检查和监管。响应时间长，覆盖范围小，缺乏有效的在线监测手段和定量监测方式。

监管部门人力有限，无法实现24小时监管

•各地区政府的下属的监察支队人力及车辆有限，而所辖地区的各个工地、堆场料场及施工场所彼此分散，难以实现全覆盖的监管，更难实现全天候24小时的监督和管理

监测数据缺乏共享，难以实现多部门联合执法

•传统的监测方式采用便携的设备现场监测，数据和数据之前无法共享，没有一个完善的大数据平台提供数据存储、处理和分析服务，也无法和其他已建设的相关系统交互，造成数据孤岛。缺乏良好的移动端系统支持，不利于相关部门进行联合执法和现场定点执法。

实现构建

1、前端环境监测站点

2、环保大数据处理分析平台

3、综合服务运营

三部分的“端到云”的服务模式

三个部分

实现完成

1、监测目标全覆盖：固定式+车载式监测

2、监测信息多维度佐证：数据监测+视频监测+图片抓拍

3、综合信息化管理：在线实时全景查看及历史分析回顾

4、动态现场监察及执法：PAD 、手机APP

5、多部门信息共享、联合执法：专业化

监测站点统计报告

五个目标

实现构建

一个全要素覆盖的网格化生态

环境监测体系

一个体系 利用先进的云计算、物联网及大数据技术构建“端到云服务”的颗粒物监测服务体系

方案建设目标

和环保大数据相结合，构建网格化的智慧城市绿色生态监控体系

方案价值

城市颗粒物网格化监测云服务平台

加强工地扬尘监管执法

助力区域环境信息管理

强化主干道路监测及监测 完善区域性智慧旅游大数据

智慧城建

智慧环保

智慧交通

智慧旅游

技术架构

服务层风险源管理子系统知识管理子系统数字预案子系统监测预警子系统应急响应子系统

物联层

感知层风险源监控

污染源监控

空气质量监测

水质监测

应急环境监测

网络

综合布线

卫星

自组网

无线网

有线网

卫星

污染源数据管理环境业务支撑

RFID

技术

生物

传感器

声学

传感器

光学

传感器

化学

传感器

卫星

遥感

视频

感知

人工

监察

智慧层云计算

大数据

超级计算技术地理信息系统海量存储

SaaS

PaaS

DaaS

IaaS

云计算

可视化技术数据中心数据挖掘

模型分析

环境监测

智慧环保整体体系架构