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基于云计算和大数据的可视化环保设备监管系统研究

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摘要：该系统通过云计算服务与环保设备进行数据交互，并通过大数据服务进行数据分析、汇总，直接将数据以可视化界面进行展示或以告警和建议的方式进行展示。該系统能够实现环保部门由被动的人为管理模式向主动的系统级管理模式的转变，可有效辅助国家环保政策的实施。

关键词：云计算；大数据；可视化；环保设备；监管服务系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.149

1引言

目前，由于环境污染的情况有趋于严重的原因，国家出台了诸多的政策对环境问题进行整改，但是由于在环境治理方面存在诸多的客观因素，所以给环保部门的监管造成一些困难，尤其是对分散在各处的环保设备的监管最为困难。很多环保设备被闲置或者是开机不够充分，得不到充分的运用。所以建立一种统一的管理平台，直观的对环保设备进行监管，就成为一种迫切的需求[1-2]。

2系统研究

基于云计算和大数据的可视化环保设备监管服务系统，其特点是包括服务平台，所述服务平台通过云计算服务与环保设备进行数据交互，并通过大数据服务进行数据分析、汇总，直接将数据以可视化界面进行展示或以告警和建议的方式进行展示。

如图1所示，基于云计算和大数据的可视化环保设备监管服务系统主要由服务平台、硬件采集器和各种环保设备组成。服务平台可通过云计算服务与设备进行数据交互，也可以通过硬件采集器与设备进行数据交互，环保设备和硬件采集器通过有线网络、WIFI、移动通讯网络（包含2G以后的所有网络制式）、串口等方式收发数据，不具备数据收发功能的设备则通过硬件采集器实现数据收发。一部分数据由服务平台以可视化界面向相关人员展示，一部分数据通过大数据分析后以告警和建议的方式向相关人员展示。服务平台也可以发送指令来控制设备的运行。

（1）环保设备包含了普通含义上的各类单独的环保设备，不包括专业的大型系统级环保系统，如废水处理、烟尘处理、垃圾处理、泔水处理设备等。对于具备数据发送和接收功能的环保设备，服务平台可以直接与设备进行数据和指令交互。对于不具备数据发送和接收功能的环保设备，服务平台通过硬件采集器与环保设备进行数据交互。

（2）硬件采集器用于获取环保设备的位置坐标、上电信息以及断电信息、运行参数以及产出物数量、所处环境的温度、湿度、视频、音频信息；硬件采集器用于检测具有消耗材料的环保设备的耗材消耗情况；用于固化环保设备的厂家、型号信息；用于根据服务平台的相关指令控制环保设备运行。硬件采集器可通过有线及无线网络、移动网络（包含2G以后的所有网络制式）和串口与环保设备进行数据交互；通过有线及无线网络、移动网络（包含2G以后的所有网络制式）向服务平台发送数据。

（3）服务平台接受到位置坐标后，在展示界面中展示相应环保设备的位置，当位置坐标与安装信息不符时发出告警；服务平台根据上电和断电信息数据，自动计算设备运行时间，进而判断运行时间是否符合相关规定，不符合的发出告警；服务平台接收到设备的运行参数和产出物数据后，在展示界面中展示，并根据标准数据分析设备运行是否正常，产出是否正常；服务平台收到设备的耗材消耗数据后，在展示界面中展示，并通过与标准数据对比分析耗材是否正常，存在异常的情况时自动反馈给环保设备厂家并提醒厂家及时上门补充耗材；服务平台将环保设备的厂家、型号、参数信息通过后台指令的方式发送给硬件采集器，硬件采集器将设备信息固化至硬件，服务平台通过相关信息进行资产管理和电子盘点；服务平台根据环保设备所处环境的温度、湿度、视频、音频数据，分析设备环境是否达标以及是否需要进行温湿度控制，视频和音频信息则向管理人员展示；服务平台向硬件采集器或者是环保设备发送不同的指令，控制环保设备运行。

（4）服务平台向管理人员进行数据展示的展示界面包括GIS地图和可视化界面。所述GIS地图用于根据位置坐标展示相应环保设备的位置。可视化界面用于展示接受到的各种数据、或分析出的各种数据及告警内容。

3小结

基于云计算和大数据的可视化环保设备监管服务系统实现了分散在各地的环保设备的统一管理和控制，实现了相关部门的管理模式由被动的人为方式向主动的系统级管理的转变，而且借助于云计算服务，相关部门不需要购买价格昂贵的服务器自行搭建服务器硬件，只需要使用云计算服务提供的运行环境就可以完成整个系统的搭建，节省人力物力，可有效辅助国家环保政策的实施。

参考文献：

[1]张骥，高翔，陈曼丁，党兆峰.天津市污染源在线监测数据管理系统的设计与功能分析[J].安全与环境工程，2012（03）：63-66.

[2]齐丹.基于云计算的环保物联网污染源在线监控系统设计与实现[D].天津大学，2012.

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-全文完-