生态环境质量在线监测系统

生态环境质量在线监测系统

一、项目范围与内容

为打造无人值守空气质量监测与预警系统，实现硬件的集成、软件集成及数据集成，为污染物排放规律的研究、挖掘和实时警情分析，主要对污染物的来源，变化趋势及将会造成的环境影响进行实时评估分析。

其项目内容对所属辖区空气、水源、噪音环境、质量监测点位构建技术方案，形成环境质量在线监测系统，实现无人值守远程监控、预警与运维平台。

第一期：单项指标检测，通过单一监测点设备安装，实现设备与物联网平台通讯传输，数据过滤与分析，打通从设备端到展示端数据链条端对端流程，实现在线监控大屏展示；

第二期：将辖区空气、水源、主干道噪声环境、质量监测点全面监测，实现设备管理、设备监控、设备远程运维、故障告警、在线监测等功能实现，打造全区生态环境在线监控系统平台，实现全区生态环境数字化监控网络。

二、项目整体架构

通过交通主干道安装噪声传感器，以无线或有线方式，实现网关连接到物联网平台，基于微服务理念构建API Gateway发布环境监测应用APP，实现交通主干道噪声设备管理、监控与预警，打通从感知设备端、连接物联网平台到前端应用场景全流程数据端对端流程机制，为后续全区整体生态环境监测平台构建全网支撑环境。

三、物联网监测网络结构

四、整体解决方案

1、传感器设备

为了实时获得城市道路两侧的噪音信息，将噪声传感器部署在交通干线监测点的两侧，并安装智能数采盒子通过2G/3G/4G/wifi与物联网平台进行通讯传输，为环保所防交通干道噪音方案提供数据支持。

噪声采集量程标准30-120dB/20Hz-8KHz，误差在±3dB。

2、数据采集

数据采集智能网关采集兼容工业协议、软件协议、SCADA、PLC、DCS控制系统，支持各种协议转换与操作，将结合主干道路传感器设备，对其设备特定及控制系统工业协议进行转换，实现生产设备与智能网关数据互联，再将采集数据通过IoT SDK转换成物联网平台标准的数据格式接入。

3、设备管理

可以在物联网平台上添加删除设备、管理设备、获取设备ID、将设备分配给用户、浏览设备属性、设备遥测、设备警报、设备事件和管理设备关系。

✓添加和删除设备

在物联网平台上注册新设备或删除设备；

✓管理设备凭据

租户管理员可以管理设备凭据。当前版本支持基于访问令牌和X.509证书的凭据；

✓获取设备ID

用户可以使用“复制设备ID”按钮将设备ID复制到剪贴板。

✓将设备分配给用户

能够将设备分配给特定客户。这将允许用户使用REST API或Web UI获取设备数据。

✓浏览设备属性

用户可以浏览设备属性，包括服务器端属性、客户端属性和共享属性。

✓设备遥测

平台为用户提供了一个API来上传时间序列键值数据。键值格式的灵活性和简单性使其可以轻松无缝地与市场上的任何物联网设备集成。遥测上传API特定于每个支持的网络协议，支持的网络协议包括MQTT、CoAP和HTTP等。

✓设备警报

提供了创建和管理与实体相关的警报的能力：设备，资产，客户等。包括报警生命周期、报警发起者，类型和传播、警报严重性、警报更新、报警REST API、报警规则。

✓设备事件

用户可以使用“事件”选项卡浏览与特定设备相关的事件，包括生命周期事件和统计数据。

✓设备关系

指向设备其他实体的连接，提供设备分组与子设备分组功能。方便用户管理设备组与网关组之间的关联关系。

4、规则引擎

使用物联网平台规则引擎的数据流转功能，可将Topic中的数据消息转发至其他Topic或大数据平台产品进行存储或处理。

当设备基于Topic进行通信时，您可以在规则引擎的数据流转中，编写javascript脚本对Topic中的数据进行处理，并配置转发规则将处理后的数据转发到其他Topic或平台其他服务。例如：

✓将数据转发到另一个Topic中以实现M2M通信。

✓将数据转发到RDS、表格存储、TSDB中进行存储。

✓将数据转发到DataHub中，然后使用实时计算进行流计算，使用Maxcompute进行大规模离线计算。

✓将数据转发到函数计算进行事件计算。

✓可以转发到消息队列RocketMQ、消息服务实现高可靠消费数据•。

4、过滤规则

过滤器节点用于消息过滤和路由。包括检查关系过滤器节点、消息类型过滤节点、消息类型切换节点、发起者类型过滤节点、发起者类型切换节点、脚本过滤节点、切换节点等。

5、数据分析

数据分析服务全链路覆盖了设备数据生成、管理（存储）、清洗、分析及可视化等环节。有效降低数据分析门槛。

6、用户权限管理

用户权限管理具有三级权限划分，分别是系统管理员、管理员和用户，这三级不同的权限对设备、APP、网关等平台功能具有不同的操作权限。

7、接口管理

✓支持与其他平台接口无缝对接，包括kafka、MQTT等。

✓支持kafka实时中间件数据导入与导出

✓支持PostgreSQL和NoSQL Cassandra标准化接口管理

五、生态环境质量在线监控平台

1、交通主干道噪声监测大屏展示

对交通主干道噪声分呗进行GIS监测，含接入设备数，城市主干道各时段噪声平均值网线。

2、设备管理监控

对设备进行远程监控与运维，实时提醒噪声源异常情况并进行告警。

3、历史监测数据报表

分监测点与时间对噪声源曲线进行分析与排序，监测噪声历史数据报表。

4、移动APP终端

通过移动APP实现终端监控。