一、背景介绍

1.1项目背景

根据国家环保部监测数据，目前一些大中城市的雾霾天气较为严重，尤其是在京津冀、长三角、珠三角最为严重。监测表明，这些地区每年出现霾的天数在100天以上，个别城市甚至超过200天。空气污染严重的深层次原因是我国快速工业化、城镇化过程中所积累环境问题的显现，高耗能、高排放、重污染、产能过剩、布局不合理、能源消耗过大和以煤为主的能源结构持续强化，城市机动车保有量的快速增长，污染排放量的大幅增加，建筑工地遍地开花，污染控制力度不够，主要的大气污染排放总量远远超过了环境容量等多种原因。其中，因建筑施工产生的扬尘污染，已经成为影响城市空气质量的主要原因之一。

建筑工地扬尘污染是建筑施工过程中排放的无组织颗粒物污染，既包括施工工地内部各种施工环节造成的一次扬尘，也包括因施工运输车辆粘带泥土以及建筑材料逸散在工地外部道路上所造成的二次交通扬尘。长期以来，对于建设工地扬尘带来的空气质量监管方面，由于不能得到实时的监测数据，或者收到举报无法得到与事实相对应的直接数据，一直是令政府监管部门十分困扰的事情。

根据北京市环保部门的监测和分析，扬尘污染约占PM2.5来源的15.8%。南京的六类主要污染源中，扬尘的比例最大，达37.28%。由于建筑工地扬尘的排放高度一般较低，并且往往集中在人口密集的城市地区，因此建筑工地扬尘对空气质量的影响日益受到关注。

为了有效监控建筑工地扬尘污染，接受市民的监督和投诉，共建绿色环保建筑工地，有必要进行建设工程扬尘污染自动监控系统的研究和开发。

本方案提供了一种对工地杨尘噪声等（空气中可吸入颗粒物）实时监测的解决方案。通过远程数据监测系统可以对工地区域扬尘进行实时有效的监测管理。项目的全面实施，可将全市范围所有的建设施工纳入监管范围，真正实现有效管理和标准化执法。

1.2工地管理现状及存在问题

1）质量管理人员少监管力不从心

工程监管存在点多面广、监管人员数量严重匮乏的现象。目前对工程项目施工过程中质量安全监管的手段基本上采取深入施工现场进行实地抽查、抽测、验收的方式。存在劳动强度大、危险性高、耗时耗力的缺点。

2）环境恶劣监管手段单一管理效率低下

现场使用人工方法进行肉眼观察检查，质量安全监管存在自然环境恶劣、效率低下的问题。

3）实时、多级管理难以实现，可追溯性差

现有的管理手段、企业管理人员无法实时掌控工地现场质量安全与扬尘污染情况。监督管理工作复杂，结果受人为因素影响较大，常常无法客观公正反应现场扬尘的实际情况，可追溯性差。

1.3建设依据

符合国家标准：GB3095-2012环境空气质量标准

二、建设方案

2.1系统概况

在我们生活周围，存在众多的污染源，造成大气环境恶劣，PM2.5急剧上升，主要的污染源来源于工业粉尘、燃煤、机动车尾气、扬尘等几方面，其中扬尘就占据污染源的28%，是当前大气污染的主要因素之一。

扬尘也分为多个种类，主要有道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘等，而且根据相关介绍扬尘属于无组织污染源，防治系数较大，是国家环保部十三五规划的重点课题，因此扬尘治疗是很有必要的，而精细化监控和管理扬尘就成了突破口，因此“24小时在线扬尘监测系统”应运而生。

“24小时在线扬尘监测系统”是天津智易时代科技发展有限公司为改善空

气质量自助研发的24小时户外扬尘监控的一个终端设备。本设备实现多维一体化，除了可以实现扬尘监控以外，还可以测风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据。该监控系统主要由扬尘监控终端、视频采集终端、数据监测及传输、服务器、监控管理软件、手机客户端等组成。

2.2功能特点

系统由颗粒物在线监测仪、数据采集和传输系统、视频监控系统、后台数据处理系统及信息监控管理平台共四部分组成。系统集成了物联网、大数据和云计算技术，通过光散射在线监测仪、360球形摄像头、气象五参数采集设备和采集传输等设备，实现了实时、远程、自动监控颗粒物浓度；数据通过采用3G网络传输，可以在智能移动平台、桌面PC机等多终端访问；监控平台还具有多种统计和高浓度报警功能，可广泛应用在散货堆场和码头、混凝土搅拌站以及工厂企业无组织排放的实时监控。

系统组成如下图所示：

1、感知层：污染源在线监测仪，包括颗粒物浓度监测仪、气象五参数监测仪、噪声监测仪和视频监控摄像机，对颗粒物浓度、气象参数、噪声和现场视频进行连续自动在线监测；

2、传输层：采用有线、无线、3G等方式传输各种监测数据；

3、平台层：数据服务云平台，依托在建工地扬尘与噪声监测平台的数据，进行系统分析、提供跨区域、全时间、多层次的数据挖掘和对比，为科学治理雾霾提供数据支撑；

4、应用层：面向不同环保局、建筑工地的客户端系统，实现基于Web的污染源实时数据在线监测、现场图像和视频的监控、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

在线监测信息监控管理平台可支持各种终端平台通过公网访问，实现了基于Web的污染源实时数据在线监测，现场图像和视频的监控(包括对前端云台和摄像机的实时控制)、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

2.3产品信息

该系统应用广泛，不管是技术先进的城市、还是数字化媒体行业、高速旋转的信息化城市、建筑工地还是物联网等等都可以使用该系统。该系统主要用在工业园区、施工工地、城绿化、生活娱乐场所的扬尘监控。

扬尘在线检测仪：

产品特点：

1、配置40mm滤膜在线采样器；

3、具有可更换粒子切割器PM10、PM5、PM2.5、PM1.0及TSP供选择；

4、检测灵敏度：0.01mg/m3；0.001mg/m3；

5、重复性误差：±2%；

6、测量精度：±10%；

7、测量范围：0.01～100 mg/m3；0.001～10 mg/m3；

8、设计了恒流控制器，确保采样流量恒定，切割曲线的正确；

9、具有内装光学标准散板，确保仪器高稳定性；

10、具有特别的保护气幕，避免了粉尘对仪器核心部件—光学系统的污染，确保仪器可靠性；

11、颗粒物传感器测量精确，不会出现数据倒挂现象；

12、可支持二次开发。

三、数据管理平台

1、实时前端数据采集与显示；

2、专业GIS地理信息监控与管理，独立GIS引擎，兼容百度/谷歌地图；

3、多种报表功能，简化用户人工统计，优化工作流程，支持多层次地图显示及信息管理；

4、支持设备集中管理远程配置、升级；

5、支持多种终端和操作系统，满足客户移动办公要求；（Windows/IOS/Android）；

6、支持系统级别分布式部署，媒体转发服务器可分布式部署，负载均衡。

四、平台软件主要功能

4.1 系统登陆

输入网址，进入ZWIN-YC-PLAT扬尘在线监测平台的登录界面，用户需要输入用户名和密码登录系统，如图所示：

4.2 电子地图位置呈现功能

可结合电子地图确切的知道每个设备所在位置，通过点击电子地图上的设备图标就可以查看设备所带各项传感器采集的实时监测因子，包括颗粒物、气象参数、视频等，双击视频播放界面可以实现放大或缩小，方便用户直观查看区域内所有监测点的部署情况和环境质量状况。

4.3监测因子图形展示

数据展示支持折线图、柱状图、表格等多种形式，展示的内容为各项监测因子浓度的实时与历史分钟值、小时值，方便用户查看时间段内各项监测因子变化趋势，同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析，用户可以自主设定展示的时间区间，导出打印时支持选用JPG图片、PDF、EXCEL、WORD文档多种格式。

4.4历史数据查询

系统提供历史数据查询功能，用户通过设置时间类型、站点、查询时间选项后，即可查看到所选择站点的历史数据信息，包括各项监测因子、数据更新时间等，查询结果支持选用EXCEL文档形式导出。

4.5站点管理

用户在此模块可以实现监测点位信息的增、改、查、删等基本操作，点位信息包括监测点位名称、地址、经纬度、站点ID、所在区域名称等内容，实现点位信息的动态管理，区域与编号为锁定状态，可自行配置名称、经纬度、排名、公开、掉线预警等选项。

4.6设备监控

系统可以实现实时监视在线监测仪器是否正常工作，数据上传是否正常，从而清楚设备的运行状况及运行进度，当前端数据采集设备或仪器出现故障时，系统自动提供报警信息方便站点负责人及时知晓，并采取相应的解决措施，保证系统的正常、稳定运行。

4.7短信配置

此功能可以查看短信配置详情，添加条目可以新增加短信推送人员信息和发送内容，编辑选项可对接收短信用户推送内容进行管理操作，配置的信息内容包括预警信息、日报、状态预警、掉线预警，完成设置以后，列表中人员可以收到短信信息。

4.8污染物浓度预警

一旦各项监测因子浓度出现异常波动时，系统启动超标报警。此功能中分数据上下限与预警上下限，数据上下限为数据有效性判定标准值，超过界限的则被判定为无效。预警上下限为当监测因子不在设定值范围内一定时间之后，则会发送预警短信。

选择站点便捷，将预警上下限设定临界值，即可使用预警功能（0为默认）。

4.9用户管理

对于不同的角色设置相应权限管理，一个角色关联了一套操作权限。系统共提供了三种操作权限。

系统用户：拥有系统的所有功能操作权限；

管理用户：拥有部分业务相关的功能操作权限；

普通用户：只能进行系统中相关内容的查询操作，实现不同级别操作人员对数据访问范围和数据读写性的严格控制，建立统一用户管理平台实现所有用户的身份管理，包括用户个人身份信息、角色信息、电子邮箱、个人账号和密码。

五、系统优势

系统基于对城市扬尘污染监控管理的需求而设计，技术特点和优势主要体现在以下三点：

1、监测终端系统系统集成了总悬浮颗粒物、PM10、PM2.5、温度、湿度、风向和风速等多个环境参数，24小时在线连续监测，全天候提供工地的空气质量数据，超过报警值时还能自动启动监控设备，具有多参数、实时性、智能化等特性；

2、通过传感网、无线网、因特网这三大网络传输传输数据，快速便捷地更新实时监测数据；

3、基于云计算的数据中心平台汇集了不同区域、不同时段的监测数据，具有海量存储空间，可进行多维度、多时空的数据统计分析，便于管理部分有序开展工作，同时也为建立工地环境污染控制标准积累数据，以推动对空气污染的长效管理。

六、项目效益

“24小时在线扬尘监测系统”实现了建筑工地扬尘污染在线监测、管理一体化，提升了科学管理的效率和能力。该系统对掌握扬尘污染现状的真实状况，以及采取控尘措施的效果具有权威性。

在绿色工地创建和文明施工测评中，该系统可用定量化的数据反映工地现场扬尘污染治理的水平，是各地“清洁空气计划”的重要组成部分，也有望成为建设智慧环保的有效抓手，为大气环境治理作出贡献。

七、产品资质

智易时代环保网格化管理系统根据国家环境部门发布的《环境信息网络建设规范》（HJ460-2009）、《环境保护应用软件开发管理技术规范》（HJ622-2011）、《污染源在线自动监控监测系统数据传输标准2122005》、《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范》（HJ-T352-2007）等国家标准协议，以环境监测点位数据传感体系为基础，针对不同环境企事业单位需求，运用最新的环保理论研究成果和信息技术，建立智能化环保网格在线监测系统数据平台。

平台数据中心可提供所属地区各监测点位数据的实时采集传输、实时监控空气环境质量，实现在线数据查询及报表统计、数据自动预警、环保信息综合分析、数据归集和排名反馈等，为环保的研究提供信息资源和手段，为环保业务管理提供统一的管理平台。

一、系统平台功能介绍

1.1 监测点位GIS地图在线显示

系统内所有监测点位按所属行政区域进行归类和展示，监测点位图标颜色按其当前空气质量指数AQI表示颜色动态显示，图标上方注有具体的地理位置，方便用户直观、一目了然掌握各个行政区域内监测点位的部署情况和空气环境质量现状，系统提供多种方式的地图效果（矢量、卫星、三维）来实时显示空气子站的位置和实时数据。

1.2 站点数据实时状态查看

用户点击监测点位图标后系统自动显示空气质量指数AQI、站点地理位置、首要污染物、发布时间、各项监测因子实时数据等信息，空气质量指数AQI数值与表示颜色搭配显示，直观展示站点当前污染情况，监测因子可以按照不同需求进行定制，显示时间段分为实时状态值、最近一小时值、最近24小时值等。

1.3 站点环境远程视频实时监控

监测现场可以安装视频监控设备，通过窗口视图直观了解监测站点的周边情况和污染物实时排放数据，当周围污染源浓度超标时自动抓拍，为公众和环保部门监督与执法提供依据，同时可以了解监测设备的实时状况。当数据异常提醒之后，可以通过回传影像资料判断现场情况（需人工进行），当发生不可抗力因素时，同样可以根据影像资料来判定事故详情。

1.4 预警、日报通知

系统提供预警、日报通知功能，预警包括超标预警、断线预警和异常值预警，在监测数值超标、数据连接中断和出现异常值时，自动给设定联系人发送提醒信息，保证系统的正常、稳定运行，日报通知将辖区内各个行政区空气质量指数日均值以短信形式发送给站点负责人或主管领导，让环境管理者及时掌握环境空气质量变化情况，在空气质量恶化时第一时间知道详细信息。

1.5 数据图表展示

数据展示支持折线图、柱状图、表格等多种形式，展示的内容包括空气质量指数和各项监测因子浓度的分钟值、小时值，方便用户查看时间段内空气质量变化趋势和污染物浓度变化情况，同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析，用户可以自主设定展示的时间区间，导出打印时支持选用JPG图片、PDF、EXCEL、WORD文档多种格式。

1.6 环境质量数据排名

针对相关环境管理部门以及用户个性化定制需求，系统设置独立排名系统，目前采用AQI（空气质量指数），提供日排名、小时排名数据，用户可以查询当天排名信息和历史数据，除了空气质量指数AQI外，还列出了PM10、PM2.5、CO等监测因子小时值、日均值、首要污染物、空气质量类别等信息。

1.7 AQI实时报、日报自动生成

按照HJ633-2012环境空气质量指数(AQI)技术规定要求，自动生成实时报、日报数据报表，发布的指标包括各监测站点的监测站点信息、空气质量指数（AQI）、首要污染物、空气质量指数类别以及空气质量指数说明等信息，可自动生成word、Excel、PDF多种格式格式的报表格式，日报格式如下表：

1.8 污染物来源分析

收集点位数据后，平台对各项污染物统计值进行计算分析，初步建立点位污染源模型（当前采用方法为首要污染物比重饼状图解析），如果监测点位条件允许，能够实现现场采样，则可以更加精确的进行污染物对比分析，通过各时间段污染物比重模型结合地区现状来分析具体污染源和现场实际情况，并提供针对性治理方案。

1.9 设备监控

系统可以实现实时监视在线监测仪器是否正常工作，数据上传是否正常，从而清楚设备的运行状况及运行进度，当前端数据采集设备或仪器出现故障时，系统自动提供报警信息方便站点负责人及时知晓，并采取相应的解决措施，保证系统的正常、稳定运行。

1.10 环境数据动态云图展示

由于区域间空气质量状况的差别，系统基于各个区域内监测数值实时以污染物浓度云图形式渲染这种差别，云图取每小时点位数值，颜色采用空气质量指数AQI表示颜色，实现由“点”到“面”全面展示大范围内空气质量状况。

1.10 环境数据动态云图展示

由于区域间空气质量状况的差别，系统基于各个区域内监测数值实时以污染物浓度云图形式渲染这种差别，云图取每小时点位数值，颜色采用空气质量指数AQI表示颜色，实现由“点”到“面”全面展示大范围内空气质量状况。

1.11 空气质量、气象数据导出

系统提供空气质量、气象数据导出功能，用户在设置时间类型、站点、时间段以后即可实现数据导出，内容包括点位信息、数据更新时间、常规6参数浓度值、主要污染物、空气质量指数AQI。其中数据有效率按照国家标准进行计算，分钟值以后端数据传输判定为准，小时值以每小时收集45个分钟值为准，日均值以每天收集22个小时值为准，其余时间区间以日均值有效天数为准。

1.12 站点管理

用户在此模块可以实现监测点位信息的增、改、查、删等基本操作，点位信息包括监测点位名称、地址、经纬度、站点ID、所在区域名称等内容，实现点位信息的动态管理，区域与编号为锁定状态，可自行配置名称、经纬度、排名、公开、掉线预警等选项。

1.13 短信配置

此功能可以查看短信配置详情，添加条目可以新增加短信推送人员信息和发送内容，编辑选项可对接收短信用户推送内容进行管理操作，配置的信息内容包括预警信息、日报、状态预警、掉线预警，完成设置以后，列表中人员可以收到短信信息。

1.14 污染物浓度预警

一旦空气质量状况出现异常波动时，系统启动超标报警。此功能中分数据上下限与预警上下限，数据上下限为数据有效性判定标准值，超过界限的则被判定为无效。预警上下限为当监测因子不在设定值范围内一定时间之后，则会发送预警短信。

选择站点便捷，将预警上下限设定临界值，即可使用预警功能（0为默认）。

1.15 数据修约

此功能可对程序中未拣出的有误数据进行人工修正，点击数据修约选项即可进行修正，当值被设定为无效时，数据被拣出，不参与统计运算。（因系统计算规则因素，只可提供分钟值与小时值的修约功能，目前只开放分钟值修约）

1.16 用户管理

对于不同的角色设置相应权限管理，一个角色关联了一套操作权限。系统共提供了三种操作权限。系统用户：拥有系统的所有功能操作权限；管理用户：拥有部分业务相关 的功能操作权限；普通用户：只能进行系统中相关内容的查询操作，实现不同级别操作人员对数据访问范围和数据读写性的严格控制，建立统一用户管理平台实现所有用户的身份管理，包括用户个人身份信息、角色信息、电子邮箱、个人账号和密码。

二、用户APP

手机版发布系统支持Android、IOS等主流的手机操作系统，系统界面简洁、大方，易于操作。发布各个监测站点的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO小时、日均、月均浓度值，提供查看辖区内各站点空气质量排名功能，并绘制过去24小时的浓度曲线图。发布城市、区域的环境质量AQI、首要污染物、环境质量指数类别、环境质量指数说明以及健康提示等信息。按照《HJ633-2012环境质量指数(AQI)技术规定》，根据环境质量AQI进行颜色标识。

2.1 用户权限控制

根据用户级别不同，分别设定不同权限，普通用户登入后只可查看账号所属站点详情，以管理员身份登入之后，则可查看全部点位状况与其均值显示。

2.2 数据查看与分析

主界面可查看权限范围内点位数据详情，点击不同监测因子所在方格，下方折线图则对应显示其最近24小时内污染因子变化情况。

2.3 GIS地理信息显示

点位状况与web端同步，获取坐标信息后即可在地图上显示，支持当前总体数据情况与单项指数切换，污染指数根据等级不同以不同颜色显示。

一、背景介绍

1、项目背景

烟气排放连续监测系统（Continuous Emission Monitoring System）简称CEMS。随着环保事业的发展，CEMS的技术日趋成熟和规范。目前国内烟气CEMS大多采用“大件系统集成”，即主要分析部件采用进口设备，这样对测量的准确性提供了保证，但国内的大气污染物排放标准与设备厂商所在国或地区相差较大，多数排放企业没有对被测得污染物成分充分地净化处理，在高尘、高湿、流场不稳等客观恶劣监测环境下，使得没有改进的采样探头和分析仪器不太适合这样的监测场所。

烟气CEMS的实施需要对每个监测场所实行严格的现场勘查，熟悉被测试对象，单独的进行合理设计与配置、选材和施工，而不是用统一规格的产品让每一个现场去适应它。另外烟气CEMS的运行是连续的，国内的市场环境造成销售价格偏低和维护的备品备件跟不上，售后服务自然纸上谈兵。

随着国家“十二五”规划中节能减排的政策出台，以及行业内大气污染物排放标准的改版升级，特别是2007年后，湿法脱硫技术的广泛应用，导致许多颗粒物浓度低于150mg／m，因而颗粒物CEMS将主要以适合测量低浓度的散射法为主。同时气态污染物CEMS将向全谱分析和线状光谱技术方向发展，测量范围则逐渐向低浓度发展，追求更高的准确度和精密度。

对于固定污染源废气自动连续监测系统而言，另外一个重要的组成部分是数据采集与传输系统。该系统将重点发展数据加标技术，过程监控技术以及物联网技术。

天津智易时代科技发展有限公司根据国家环保部对烟气排放连续监测系统的技术要求及有关标准，我们运用了先进的烟气成分分析技术、自动控制技术以及计算机数据处理和网络通讯技术，集成了一套烟气排放连续监测系统。

智易时代CEMS采用国际先进的红外分析仪与烟尘、温度、压力、流量、湿度及相关的辅助设备，结合多年的行业经验，设计了一套功能齐全完善的CEMS。这套系统很集中的体现了我公司CEMS系统集成的优势，更加符合实际用户所需。

2、建设依据

HJ/T76-2007《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及监测方法》HJ/T75-2007《火电厂烟气排放连续监测技术规范》GB/T16157-1996《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》国家环境保护总局《空气和废气监测分析方法》（第四版）GB16297-1996大气污染物综合排放标准GB13223-2007 火电厂大气污染物排放标准HJ/T 212-2005 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准ZBY120-83 工业自动化仪表工作条件GB50093—2002 自动化仪表工程施工及验收规范SDJ9-87 电测量仪表装置设计技术规程NEMA-ICS6 工业控制设备及系统的外壳GB 50054-1995 低压配电设计规范GB50057-1994 建筑物防雷设计规范

二、建设方案

1、系统概况

CEMS主要由烟气参数测量子系统、颗粒物CEMS、气态污染物CEMS、数据采集与传输等单元集成而成，形成一个集数据采集、处理、显示、通讯、远程监控的一体化系统。如下图：

2、功能特点

该CEMS系统具有以下特点：

⑴ 直接分析原样，尽可能地保持烟气物理和化学特性，样气具有代表性；

⑵ 反吹功能：CEMS的SO/NOx/O采样探头、烟尘仪发射端和接受端具有吹扫功能；能对探头外表面和内部进行反吹，减少颗粒物附着。专利设计：螺旋气流吹扫探头内腔，消除探头维护和已经被吸入探头内腔的颗粒物：

⑶ 指示功能：数据采集与传输系统除了可以指示上述提到的自诊断和报警内容，还可以显示分析仪在校正循环中、校正气瓶低压、过量的校正误差等内容。

⑷ CEMS可长期无人值守；

⑸ 其它功能：主要分析仪器自诊断、自动控制、自动校准、系统网络化、错误代码指示等功能。

⑹ 数据处理系统：我公司自主研发的CEMS系统符合国家环保要求以及《火电厂烟气连续监测系统技术规范》的数据采集、控制和处理系统。详细情况参见数据采集、传输系统介绍。

⑺ CEMS具有高可靠性、安全性、可维修性和可扩展性。监测设备满足两套烟气成分采样探头系统的运行要求，同时设计方案预留了一定的接口和容量。CEMS可与电厂、电力局、环保局的局域网，可以远程通讯。

⑻ 配置的软件与系统的硬件资源相适应，除系统软件、应用软件外，还配置了在线故障诊断和杀毒软件等。

⑼ CEMS设计的分析仪器和监测仪表包含了为日常维护人员检修提供的电信号接口，极大地方便了技术人员检修。

⑽ 取样探头及过滤器可以自动反吹扫和远程控制反吹扫，防止堵塞；分析系统具有自动和远程标气校核功能；分析仪器、采样器、加热器、伴热管加热器具有故障自动报警功能 。

⑾ 智能化：自动调零，量程超限报警，湿度报警，采样头温度异常报警、冷凝器温度异常报警、加热温度异常报警，低流速报警，主维护报警。

⑿ 仪器和系统日志功能，记录系统的各运行状态参数，为系统数据的准确性和可靠性作为溯源的基础。

⒀ 大屏幕触摸屏工业控制计算机，页面形象，操作简单。

⒁ 采用电加热控温干法直接取样方式，辅助环节少，可靠性高，能真实反映烟气成分含量。

⒂ 系统具有自动标气测试功能，可以自动完成系统校核功能（远程校准或者半自动校准），减少维护工作量。

⒃ 采用工控机和PLC控制，自动化程度高，可采集系统的详细状态信息，可作为数据有效性审核的最有利资源。

⒄ 具有完善的维护提醒功能

⒅ 具备两套数据库，一套原始存储原始的气站数据，另一套存储按照国家相关数据修正规范修正的数据。

3、数据采集和处理系统

数据采集和处理系统的配置主要包括工控机，显示器，CEMS监控软件，数模输出模块。

1）系统功能：

数据采集采用PLC，包括模拟信号采集和状态信号收集。在工控机内，根据温度、压力和流速等参数，将烟气浓度换算成标态，并计算出各烟气污染物的总排放量，生成符合客户要求的报表；

所提供的数据处理系统硬件能存储不低于10年（取决于硬盘容量）的监测小时平均值、监测参数数据，并能检索、打印和在屏幕上显示出来；

2）数据的存储和检索功能：

所提供的数据处理系统硬件能存储不低于10年的监测小时平均值、监测参数数据；

能检索任意时间点的监测数据和任意时间段的报表，并打印和在屏幕上显示出来；

3）数据输出设备功能：

图形、表格、曲线等方式显示各参数和设备运行状态；

能定时或人工请求制表并打印；

具有多级安全认证功能（设置密码进入）；

具有排污超标报警和事故报警信号功能；

4）数据远程联网功能：

多种通讯方法的选用使系统运行更为方便、灵活；

系统中可和环保局实现远程联网监测；

现场数据实时传送，兼容各种传输方式，可实现多级联网，支持环保部门对系统进行远程反控操作；

系统提供95%以上的数据可利用率。系统数据可用率的计算基于系统运行并收集数据的时间，扣除CEMS任何部件不能投运的时间；

系统具有自我诊断功能及厂家远程故障诊断功能；

能够控制系统的日常运行，包括：自动校正，自动反吹采样系统过滤器；

系统的数据采集和处理系统能全部打印出测量的污染物成分，其数据处理方法（数据单位及计算条件）和生成的各种日、月、年报表符合相关标准的要求。

智易时代还能为当地环保局安装设备的远程监控软件，并能根据当地环保局发布的数据通讯协议修改我公司的远程数据传输格式。

3.1数据存储

系统的数据采集控制器能保证存储原始数据，可提供实时监测数据（7天以上），日均值数据、月均值数据和年均值数据，且所有均值数据存储年限均在10年以上。

系统可瞬时采集各子系统的输入，所有数据实现每秒刷新一次，考虑系统标校、反吹等维护时间，系统有效数据捕集率每季度及每年仍可保证达到95%以上。

3.2数据查询和检索

系统可设置条件查询和显示历史数据，内容包括数据库内记录的所有污染物排放相关数据、相关烟气参数以及所有状态及告警信息。系统能生成和打印小时（至少45min的有效数据）、日（至少18h的有效数据）、月（至少22d的有效数据）、年报表，报表中包含最大值、最小值、平均值、参加统计的样本数等。

系统各报表格式能在各企业在线监测系统技术报告中列出。(企业内部监控中心可通过内部局域网或内部电话交换网对各监测点进行监视、数据查询、数据下载等)

3.3数据显示

工控处理模块主界面上显示各测量值的干基值、湿基值和折算值，各过程变量的实时数据和设备运行状态，也根据用户选择以图形、表格或曲线方式显示数据。

3.4文档管理

系统能对数据文档进行文档保存和备份，能自动生成运行参数报告，数据报告，掉电记录报告和操作记录报告。数据报表中有各监测项目的标干浓度、折算浓度、排放率，烟气静压、温度、流速、标干流量等。所有显示量和打印表格和报表均符合HJ/T76-2001《固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法》的要求。

3.5自诊断及报警

系统提供报警干接点输出功能，这些报警中包括：

SO分析仪器异常报警

NOx分析仪器异常报警

O分析仪器异常报警

分析仪器工作高、低温度报警

供气系统异常报警

探头失效报警

加热管温度过高和过低报警

采样流量不足报警

温度测试仪失效报警

压力传感器失效报警

过滤器湿度报警

烟气预处理系统异常报警

电压异常报警

当1h监测数据滑动平均值（每15min滑动一次）超过排放标准时报警

3.6异常情况自动恢复

系统当受外界强干扰、偶然意外或掉电后又上电等情况发生时，造成程序中断，系统能实现自动启动，自动恢复运行状态并记录出现故障的时间和恢复运行的时间，启动后系统能通过自动标校操作确定校准偏移量。

3.7数据通讯

系统具有数据通讯功能，周期地采集各个现场数据采集器发来的各种信息，进行处理、存储、显示及上传。系统能提供模拟信号和RS232、RS422、RS485等数字信号的接入及输出功能，可按照环保部门要求通过GPRS、电话拨号、电缆线、有线局域网、无线局域网、GSM、微波等多种传输方式，向有关部门定时传输数据和图表，并随时接受数据查询。

系统中预置了多种通信协议(国家、省、地、市的通讯协议)，用户只需选择通信端口和通信协议，借助GPRS就能实现数据远程上传。

支持群发手机短信的方式发送排放数据和报警信息。客户通过手机就可随时随地掌控系统运行情况。

3.8模块化设计和扩展升级接口

系统为模块化结构设计，具有扩展功能，可根据使用要求，实现单路、双路或多路配置，并可根据要求加装其他测量参数。

3.9安全管理（密码权限）

系统具有安全管理功能，设有三级操作管理权限，操作人员需登录工号和密码后，才能进入控制界面，且系统对所有的控制操作均自动记录并入库保存。系统管理员可以进行所有的系统设置工作，一般操作人员只能进行日常例行维护和操作，不能更改系统设置。

3.10缺失数据的处理

系统具有对缺失数据进行处理的功能。首次正常运行达到或未达到720h，缺失数据后，数据采集和处理系统能自动处理缺失数据，对缺失数据的处理符合国家标准HJ/T76－2007的技术规定。

3.11烟气参数测定及污染物浓度换算和排放率计算要求

系统有计算污染物浓度和排放率功能。烟气各参数测定计算方法及技术指标满足国标HJ/T 76-2001的标准要求。在数据报表中，污染物浓度都换算到标干浓度和折算浓度，计算方法按相关的国家标准要求计算。

3.12颗粒物监测

数据采集管理系统将颗粒物监测仪做为系统的一部分进行整体设计，颗粒物监测采用浊度法，系通内可通过上位计算机对颗粒物监测仪进行远程控制和实时数据、状态显示，并可通过上位机软件对颗粒物进行多点曲线校准操作以及消光度与颗粒物浓度关系曲线的标校操作。

3.13软硬件配置

系统提供配套正版的操作系统软件和数据采集管理软件，采集系统为多任务系统，可同时运行监控程序和维护程序，在完成其他工作的同时可灵活可靠的进行不间断数据采集。所有特定程序均为综合程序，中文界面，操作简捷，易于使用人员快速掌握。数据采集系统具备软件编制和下载功能。

3.14远程控制

可通过中心平台进行标气测试、远程校准、零气校准等命令，

所测数据与正常测试数据分不同查询索引。

3.15数据标识

系统采集SO、NOx、O、采样头温度、冷凝器温度、加热线温度、过滤器湿度、烟气采样时流量，以判断数据是否有效，每条数据均带有有效或无效标识。

3.16校准子系统

我公司提供的CEMS系统（烟尘检测系统、气态污染物监测系统、烟气参数监测系统）具有自动和手动在线校正/标定（零点校正、满量程校正）的功能。

我公司提供的校正气满足下列要求：

校正气符合国家标准；

校正气的...

2017年8月16-18日，2017CEPEE第十一届广州国际环保展览会在中国进出口商品交易会展览馆盛大举办。本次展览会由中国环境科学学会联合广东省相关行业协会共同主办，汇聚国内外各界人士、知名企业就生态环境治理展开深入交流。广东粤数大数据有限公司受邀参展，并发表智慧环境综合治理解决方案的主题演讲。

国际环保展览会盛大开幕

我国高度重视大数据在推进生态环境建设中的地位和作用。2016年印发的《生态环境大数据建设总体方案》和《“十三五”生态环境保护规划》中明确提出，充分运用大数据、云计算等现代信息技术手段，加快生态环境大数据平台建设，建立信息公开和共享平台，启动生态环境大数据建设试点，全面提高生态环境保护综合决策、监管治理和公共服务水平。这两部法规的颁布使生态环境大数据建设驶入了发展的快车道。

粤数展位前人潮涌动

粤数大数据一直以来致力于通过大数据切实解决环境问题，利用大数据先进的采集、挖掘、分析技术和手段，基于对事实数据的累积，为环保部门提供真实有效的数据支撑，以推进环境治理体系提升和治理现代化。

粤数的控股集团——广业集团，是经广东省人民政府批准设立的国有全资企业，是广东绿色发展最具影响力企业。广业集团始终专注于绿色环保领域，形成了绿色环保产业“两大门类七大领域”的业务格局，突出发展环境治理与清洁能源、循环经济与环保科技主业，并积极培育“云平台与大数据应用”业务。广业集团作为广东省最大的环境综合治理供应商，为粤数在环保领域的发展提供了强大的行业支撑和业务保障。

路博士发表演讲

在“2017大数据智慧环卫高峰论坛”上，粤数产品创新中心总监路淑斌表示，推动环境数据资源全面整合共享，探索环境大数据建设，离不开产业链条各环节中企业的环保行为。但目前存在政府对污染源的监控能力不足、监控手段不科学等问题，亟需搭建公共信息共享数据库，打通数据资源，让数据互联互通。粤数自主研发的大数据融合平台，包含应用层、服务层、智慧层、物联层、感知层等四大架构，对基础数据进行集中管理，及时有效地采集各污染源和环境监测的数据，形成风险源监控、污染源监控、空气质量监测、水质监测、应急环境监测等监控平台，提高平台的预测预警功能，及时掌握排污企业和环境监测的异常情况。通过平台的大数据智能分析，为节能减排、政府招商引资以及产业升级转型等决策提供数据支持，构建智慧环境管理体系。

生态环境大数据建设已经成为维持城市生态系统平稳健康发展的重要举措。把大数据引入政府治理，是管理现代化的必然要求，也是提高生态环境治理能力现代化的新途径。粤数大数据基于大数据和云计算的智慧环保解决方案，有效地实现了环境监控设备的统一管理，通过信用信息多部门共享促进企业转型升级、进一步优化产业结构，推动绿色经济发展，打造“美丽中国·魅力羊城”城市新形象。

传统产业的物联网升级已成为趋势，基于物联网可以自动、实时采集大量原本无法获取，或需要人工定期采集的数据，用于实时监测、完成特定任务等。例如在消防设备上布设传感，替代人工定期检测等。

同时，物联网升级也存在大量问题。底层终端接入，接口协议多样，工作环境差异大，费时费力；通信层面的带宽、可靠性、延时问题；行业需求复杂多样，定制化程度高等。

“应该在什么领域，怎么提供物联网升级服务，才能产生较高的收益？”

—— 这是众多服务提供商的普遍困惑。

物联网平台服务商知路科技，通过5年十余个领域的物联网升级探索，已形成了较清晰的模式：基于自研通用物联网操作系统平台，以环保、消防为重点领域，快速、低成本提供从终端接入、通信到云端服务的物联网平台方案。

近日36氪获悉，知路科技已获得君盛投资数千万元A轮投资。此前，知路科技还获得过中科创星、宜华资本、深圳松禾彩梦想等多家机构的数千万元投资。

下面具体看看知路科技是怎么做的。

知路科技于2014年初始创于华为研发班底，核心技术骨干均具备近20年的研发技术经验。

成立前三年，知路在医疗、能源、工业制造、交通、教育等领域，承接了大量物联网方案项目，最终沉淀研发出MIA智能物联网操作系统平台。

简单说，MIA平台就是物联网解决方案的“Android”系统，可高效实现各类物联网感知层的前端设备、传感器的连接控制，进而实现终端联动、自组网、前端数据解析等能力。而这些能力是物联网解决方案每次都会涉及的，因而可以减少大量重复开发工作。

有了MIA平台，还得找准落地场景。

知路又花了一年时间探索，结合此前3年的跨行业项目经验，于2017年下半年，确定了环保和消防这两大核心落地领域。

智慧环保。基于MIA平台，知路开发出大气、扬尘、污水、油烟、园区、各类自然水体的环保在线监测平台。功能上，能够为政府、国企、央企客户，提供监测数据采集、分析、污染预测、成因分析、决策建议，和效果检查的闭环业务流，而非仅仅做BI展示。

智慧消防。知路采取了和行业龙头深度捆绑合作的模式。依托合作伙伴的产业资源，重点提供智慧消防平台的研发技术支持，以支持合作伙伴智慧消防项目落地，逐步过渡到在消防产业内，提供平台数据服务的商业模式。

知路是如何选择落地行业的呢？创始人梁晓东总结了4点：

刚需。例如环保行业，政府为了经济结构调整、可持续发展，在大力推动智慧环保产业。客户毛利率高。决定了客户的付费能力。有较一致标准。决定了可复制性，例如环保行业有较标准的国标、部标，解决方案不会差异太大。一定壁垒。包括一定的技术壁垒和行业knowhow壁垒，能积累自己的先发优势。盈利模式上，知路目前以硬件产品、方案定制开发、平台服务费为主。

梁晓东告诉36氪，知路今年已经从过去的核心平台研发和广泛尝试，进入到明确的场景落地阶段，明年整体营收会有大幅增长，预计可达5000万元。

目前，知路已开启了新一轮融资。

君盛投资高级投资经理朱志豪表示：“物联网在技术层面涉及到硬件、软件、通信、云的集成和融合，且各行业的需求跨度极大，我们会着重考察几个方面：第一，团队构成、技术经验及其后续的战略打法。路科技核心团队大部分来自华为，已经具备了to运营商级别的系统搭建能力。第二，找到对物联网有刚需且有支付能力的行业进行落地，有实际落地的项目。知路科技已经在多个行业有标杆项目落地。

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我是36氪记者陈绍元，关注物联网、AI、科技，交流或寻求报道(不收费)加微信:963757163，请注明公司、职位、姓名，否则不加。

一、携程实时用户数据采集系统设计实践

随着移动互联网的兴起，特别是近年来，智能手机、pad等移动设备凭借便捷、高效的特点风靡全球，同时各类APP的快速发展进一步降低了移动互联网的接入门槛，越来越多的网民开始从传统PC转移至移动终端上。但传统的基于PC网站和访问日志的用户数据采集系统已经无法满足实时分析用户行为、实时统计流量属性和基于位置服务（LBS）等方面的需求。

我们针对传统用户数据采集系统在实时性、吞吐量、终端覆盖率等方面的不足，分析了在移动互联网流量剧增的背景下，用户数据采集系统的需求，研究在多种访问终端和多种网络类型的场景下，用户数据实时、高效采集的方法，并在此基础上设计和实现实时、有序和健壮的用户数据采集系统。此系统基于Java NIO网络通信框架（Netty）和分布式消息队列（Kafka）存储框架实现，其具有实时性、高吞吐、通用性好等优点。

1、技术选型和设计方案：

一个典型的数据采集分析统计平台，对数据的处理，主要由如下五个步骤组成：

图1、数据平台处理流程

其中，数据采集步骤是最核心的问题，数据采集是否丰富、准确和实时，都直接影响整个数据分析平台的应用的效果。本论文关注的步骤主要在数据采集、数据传输和数据建模存储这三部分。

为满足数据采集服务实时、高效性、高吞吐量和安全性等方面的要求，同时能借鉴互联网大数据行业一些优秀开源的解决方案，所以整个系统都将基于Java技术栈进行设计和实现。整个数据采集分析平台系统架构如下图所示：

图2（数据采集分析平台系统架构）

其中整个平台系统主要包括以上五部分：客户端数据采集SDK以Http(s)/Tcp/Udp协议根据不同的网络环境按一定策略将数据发送到Mechanic(UBT-Collector)服务器。服务器对采集的数据进行一系列处理之后将数据异步写入Hermes(Kafka)分布式消息队列系统。为了关联业务服务端用户业务操作埋点、日志，业务服务器需要获取由客户端SDK统一生成的用户标识（C-GUID），然后业务服务器将用户业务操作埋点、日志信息以异步方式写入Hermes(Kafka)队列。最后数据消费分析平台，都从Hermes(Kafka)中消费采集数据，进行数据实时或者离线分析。其中Mechanic(UBT-Collector)系统还包括对采集数据和自身系统的监控，这些监控信息先写入Hbase集群，然后通过Dashboard界面进行实时监控。

（1）基于NIO的Netty网络框架方案

要满足前面提到的高吞吐、高并发和多协议支持等方面的要求。我们调研了几种开源异步IO网络服务组件（如Netty、MINI、xSocket），用它们和NginxWeb服务器进行了性能对比，决定采用Netty作为采集服务网络组件。下面对它进行一些概要介绍：Netty是一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，它提供了对TCP、UDP和文件传输的支持，Netty的所有IO操作都是异步非阻塞的，通过Future-Listener机制，用户可以方便的主动获取或者通过通知机制获得IO操作结果。

图3（Netty框架内部组件逻辑结构）

Netty的优点有：

a、功能丰富，内置了多种数据编解码功能、支持多种网络协议。

b、高性能，通过与其它主流NIO网络框架对比，它的综合性能最佳。

c、可扩展性好，可通过它提供的ChannelHandler组件对网络通信方面进行灵活扩展。

d、易用性，API使用简单。

e、经过了许多商业应用的考验，在互联网、网络游戏、大数据、电信软件等众多行业得到成功商用。

Netty采用了典型的三层网络架构进行设计，逻辑架构图如下：

图4（Netty三层网络逻辑架构）

第一层：Reactor通信调度层。该层的主要职责就是监听网络的连接和读写操作，负责将网络层的数据读取到内存缓冲区中，然后触发各种网络事件，例如连接创建、连接激活、读事件、写事件等，将这些事件触发到Pipeline中，再由Pipeline充当的职责链来进行后续的处理。

第二层：职责链Pipeline层。负责事件在职责链中有序的向前（后）传播，同时负责动态的编排职责链。Pipeline可以选择监听和处理自己关心的事件。

第三层：业务逻辑处理层，一般可分为两类：a. 纯粹的业务逻辑处理，例如日志、订单处理。b. 应用层协议管理，例如HTTP(S)协议、FTP协议等。

我们都知道影响网络服务通信性能的主要因素有：网络I/O模型、线程（进程）调度模型和数据序列化方式。

在网络I/O模型方面，Netty采用基于非阻塞I/O的实现，底层依赖的是JDKNIO框架的Selector。

在线程调度模型方面，Netty采用Reactor线程模型。常用的Reactor线程模型有三种，分别是：

a、Reactor单线程模型：Reactor单线程模型，指的是所有的I/O操作都在同一个NIO线程上面完成。对于一些小容量应用场景，可以使用单线程模型。

b、Reactor多线程模型：Rector多线程模型与单线程模型最大的区别就是有一组NIO线程处理I/O操作。主要用于高并发、大业务量场景。

c、主从Reactor多线程模型：主从Reactor线程模型的特点是服务端用于接收客户端连接的不再是一个单独的NIO线程，而是一个独立的NIO线程池。利用主从NIO线程模型，可以解决一个服务端监听线程无法有效处理所有客户端连接的性能不足问题。Netty线程模型并非固定不变的，它可以支持三种Reactor线程模型。

在数据序列化方面，影响序列化性能的主要因素有：

a、序列化后的码流大小（网络带宽占用）。

b、序列化和反序列化操作的性能（CPU资源占用）。

c、并发调用时的性能表现：稳定性、线性增长等。

Netty默认提供了对GoogleProtobuf二进制序列化框架的支持，但通过扩展Netty的编解码接口，可以实现其它的高性能序列化框架，例如Avro、Thrift的压缩二进制编解码框架。

通过对Netty网络框架的分析研究以及对比测试（见后面的可行性分析测试报告）可判断，基于Netty的数据采集方案能解决高数据吞吐量和数据实时收集的难点。

》》点击阅读全文

第一部分系统目标

省安全生产监督管理局安全数据采集管理中心的总体建设目标，就是建设一个对安监网安全巡查的数据进行统一采集、存储、管理的中心平台，实现能够使县市乃至省级安监局相关单位在安监专网网络范围内通过此系统将安全巡查过程中智能安全帽所记录巡查的各类数据（视频、音频和照片）上传到系统平台，进行统一存储管理，便于各县市省级单位同事及领导登录系统后，对上传的各类数据（视频、音频和相片）进行检索、查看、浏览、下载，满足对安监网巡查工作更细致的情况追踪和监控，实现更高效的业务转化。

系统主要特点

1、拥有自主研发的智能安全帽，使用该安全帽可实现在巡查工作过程中的全自动巡查记录或重点记录，在不影响巡查工作的各项操作下，实现静默且稳定的图像资料记录和保存，实现巡查工作的忠实记录和保存，以便于巡查工作更好的保存和追踪。

2、拥有自主研发的智能安全帽数据采集柜，具备智能的门锁技术，实现安全帽和储存柜的互相绑定，安全帽配合采集柜实现设备保存、设备充电、设备数据自动采集三合一功能，大大简化使用流程和提升使用便利性。

3、采集柜本机具备超大容量存储空间的同时，可实现手动或自动上传备份数据或者传输数据至制定数据位置，实现数据的分布存储或集中存储的不同需求。可根据条件设置自动化执行任务，实现自动定时或针对性备份或传输特定数据，同时不同数据支持互相迁移。

4、灵活多样、满足多途径的数据检索、统计和再利用能力，通过通用浏览器即可方便访问数据管理平台，实现远程的数据检索、预览、下载或备份。

5、完善的日志管理和追踪功能，用户在系统中的各项操作均会生成日志记录，方便层层溯源追踪把控。

6、完善的用户层级和权限管理，上百项细致入微的用户自定义权限内容，精确把控不同用户可在系统中获取的数据及操作权限，方便不同的使用和管理需求。

7、支持网状模型连接扩展，可无限扩展架构层级，无损添加新节点，满足不断扩张成长的业务需求。

通过该系统平台的建设，帮助省安监局各地单位建立远程的巡查数据管理入口，实现巡查业务更加精确高效安全的同时，将各地区的数据区块汇总接入，最终建立起属于省安监局单位独有的云端巡查数据管理中心。

第二部分系统逻辑结构

该方案可分为两种形成，每种形式各有优势和缺点，可以根据实际的需求情况，采用不同的搭建形式，满足不同的建设目标。、

一、分布存储独立架构

该架构下系统包含：一级应用服务器一台运行数据管理中心平台软件；一级数据服务器一台用于备份特殊重要数据满足少量独立存储需求；二级分布式数据采集柜多台。

通过多台数据采集柜互联构成采集柜网状结构，经由网络统一直接连接到一级应用服务器托管，实现应用服务器对所有网络内的数据采集柜的远程连接、访问和管理，同时一级数据服务器接入应用服务器，作为数据管理平台的备份数据存储中心，常规数据全部储存在区块中各自独立的数据采集柜内，网络内电脑通过浏览器开启数据管理中心后台登陆，即可实现远程的数据访问与管理，并根据应用服务器内的权限层级设定，实现不同的功能和效果。

结构拓扑图见（图1）

优点：

该模式下搭建平台更为简单快速，由于单层结构设计，可以大大免去网络层级的部署和规划，同时简化接入流程，提供快速更高效的平台建设和数据传输流程。数据采集柜接入网络，连接应用服务器即可实现托管。建设简单，相对建设成本较低，满足快速搭建小型网络平台或初期建立平台雏形，后续可方便的升级变换架构，升级成中心存储集群式。

缺点：

由于采用较为简单的单层结构，数据全部分布存储于数据采集柜，数据存储较为分散，访问并管理的效率较低，同时由于分布存储的原因，只安排了较小的数据服务器满足低比例的特殊备份需求，大量数据分散存储于不同地区采集柜中，数据产生丢失或者无法访问的风险较高，需要稳定的供电和网络维持基本的连接。同时分布式存储导致的数据访问并发情况较多，对网络的承载压力较大，传输链路较多跳转，导致效率较低。

二、中心存储集群架构

该架构下系统包含：一级应用服务器一台运行数据管理中心平台软件；一级数据服务器多台或多级数据服务器多台用于备份特定区块数据满足集群数据存储需求；二级分布式数据采集柜多台。

通过多台数据采集柜互联构成采集柜网状结构，经由网络连接到区块内独立数据服务器，区块设立可依据地区或者业务规划来定，多区块数据服务器最终通过网络统一连接中心应用服务器，实现应用服务器对所有网络内的数据采集柜和数据服务器都能实现远程连接、访问和管理，设定不同的权限层级可满足区块内数据访问的相对独立和区块间的数据仍能通信的需求，同时通过中心应用服务器设定自动化自定义条件任务，自动执行数据从数据采集柜汇总备份到区块数据服务器进行多层级分布式存储，最终实现数据的多重安全备份，高效汇总和自动化的分配目标。

结构拓扑图见（图2）

优点：

该架构下搭建而成的平台具备多区块分布存储备份，数据永不丢失，安全可靠，同时基于分布式存储技术接入网络后可实现更高效的可访问性和更稳定的数据传输。基于自动化的自定义任务可以在网络闲时自动静默汇总分散于采集柜中的零散数据集中传输至区块内的专用数据服务器进行存储，同时借由数据服务器的高速处理能力，实现更高效的远程访问、预览、下载、传输及检索操作。架构内采集工作、数据存储、中心访问分工明确，互不干扰运行更加稳定，同时可方便的无限拓展数据服务器数量，满足长远的平台成长需求。

缺点：

该方案搭建需要配合规划区块，搭建相对独立的数据服务器，同时由于多层级的架构加大了初期建设的工程难度和成本，基于分布式存储的形态需要安排更多的服务器安装空间。

第三部分系统运行环境

系统分为采集端CS程序和浏览器BS管理程序两部分。

系统采集程序运行在windows环境下，支持各种版本的windows系统，数据库支持SQL Server系列的数据库或其它版本的关系型数据库。

对安全帽采集数据的管理后台使用浏览器，支持目前主流的各种版本的浏览器。

第四部分产品介绍

智能安全帽

l高清宽动态摄像头，支持高清录像

l开机自动录像，免去繁琐操作

l机身一体化设计，镜头及照明灯内置，产品更美观

l高强度复合材料帽身，提供专业的安全帽应有的防护功能

l简约的功能操作设计，一键开机，一键录像，一键亮灯

l支持大容量最高128GB存储扩展，满足更持久的录像需求

数据采集柜

l高强度框架式机身，抗冲击防腐蚀外壳

l安全内部排布设计，满足长时间连续稳定运行需求

l内置键盘鼠标，屏幕支持触摸，多种操作方面满足不同场景需求

l多设备独立存储仓设计，方便单独存储安全帽以及其他装备。

l智能电子独立门锁设计，可实现独立开启每个存储仓位。

l支持多设备同时接入，满足大批量安全帽充电需求同时实现自动化数据采集上传

l支持网络化运行，可单机使用也可接入网络后交由统一服务器托管，实现多台采集柜互联构建采集网络。

l主柜6口，副柜10口，最多一主两副一共26口，但实际可用最多22口。

数据管理平台（服务器）

lBS轻量化设计架构，通用浏览器即可访问，满足更好的兼容性

l支持多条件数据检索，满足快速书筛选需求

l支持多层级网络架构，实现不同的平台建设需求

l支持用户权限管理，根据实际需求定义用户不同权限实现不同管控

l远程预览，远程下载，可通过网络随时访问数据并进行管理

l高度自定义的自动化任务系统，设定周期，时间，人员，单位等条件实现自动化数据备份操作。

第五部分：产品功能说明

一、产品示意图

一、 项目背景

据国家环保部统计，在大气的主要污染中近几年煤烟污染(主要是S02等)得到了比较好的控制，但是NO等污染物的比例早逐年上升趋势，而NO的主要排放源之一来自于在用机动车尾气的排放。按照目前经济发展状况，机动车的数量按照每年10％的速度递增，机动车尾气已经或将很快成为很多城市大气的主要污染源。

目前，人们对在用机动车的关注通常只偏重于安全性能和动力性能，而对车辆带来的尾气污染一般来说重视不够。其中相当一部分车辆由于超载、过度使用，维护保养条件差等情况，使得其尾气中污染物排放量要比美国等发达国家高15倍以上。

早在2000年，我国部分城市就开始用简易工况法取代当时的怠速法来进行车辆年检的工作，北京在2002年下半年在全国率先正式应用了简易工况法检测，在全国范闱内率先对车辆的NO排放采取了严格控制措施，近两年，昆明、深圳、杭州等城市也由于实施了简易工况法联网，对机动车尾气的排放控制都取得了良好的效果。

实践证明：通过实施有效的机动车排放监管系统(建立I/M制度)，对保证车辆的达标使用，加速老旧同车辆的更新淘汰，减少机动车排放污染，改善大气环境质量，是目前最为有效的办法。

为了使城市的空气更加透明，更加清新，蓝天白云更多地出现在人们的视野里，各地都加快了改善大气环境质量的步伐，其中，对机动车尾气排放进行有效的监测和控制成为实现城市大气质量的根本性好转的关键措施。

二、 功能特点

基于RFID的汽车尾气在线监测平台是针对环保领域机动车排气污染监督管理工作的实际需求而研制开发。系统将综合运用RFID（无线射频）技术、图像识别技术、数据加密技术、视频监管、计算机与网络技术等国际国内领先的技术手段有机的结合运用，旨在增强机动车环保标志管理工作的信息化、智能化，完善机动车排放监管系统(I/M 制度)。通过对高排放车辆的精确管理，保证在用车的达标使用，加速老旧车辆的更新淘汰，减少机动车排放污染，改善大气环境质量。在项目建设完成后，具有以下功能特点：

1) 信息审核、申请及处理

待检车辆录入人员通过入待建车辆的车牌号码和车牌颜色，系统将自动提取该车辆的档案信息，录入人员核对车辆信息，确保每辆车录入的数据都是准确的，确保在基础数据的公正公平，不存在弄虚作假。

若车辆信息有误，检测员可申请修改车辆数据。录入人员可申请复检车辆跨站检测解锁检测，还可申请更换车辆检测方法进行检测。

2) 检测业务查询

系统实现检测业务数据的查询功能，通过检测机构区域、检测机构名称、设备编号、检测类型、检测方法、车牌号码、检测日期、检测结果、车牌类别、检测报告编号、复测情况、检测机构性质、数据类型等属性进行查询，对查询结果可查看详细信息，并导出Excel、Word等类型文件，或生成日报、周报、月报、年报等几种形式展示。

3) 检测站点管理

检测站点管理主要实现检测站点的添加、删除、设置和修改信息等操作，还包括对多个站点发标审核进行管理、授权设置，各站点的资质申报、资质到期提示、资质延续申报、终止或变更的管理，将对检测站点的日常管理和审核实现自动化和信息化管理。

4) 检测业务统计

系统实现检测业务数据的统计功能，通过区域、站点名称、报表类型、首检情况、燃料类别、检测方法、检测结果、日期等进行统计，对统计结果可查看详细信息，统计结果可导出Excel、Word等类型文件，并生成饼状图、柱状图、日报、周报、月报、年报等几种形式展示。

5) 过程数据分析

过程数据分析模块通过对排放过程数据的自动分析能判断检测过程中检测设备是否正确安装，检测设备是否工作正常，检测设备内的软件系统是否符合规范。系统采用多种可疑数据分析的算法，通过对防作弊装置记录的过程数据进行连续自动的智能分析，并与检测结果进行比对，自动筛选检测过程中的可疑数据，实现对检测作弊行为的重点排查。

三、 系统原理

本方案采用在主要路段设置远距离读写器，汽车上安装电子标签的方式对通过该路段的汽车进行动态尾气检测。汽车上的电子标签记录本车唯一的ID号，以及尾气是否达标的信息，当汽车通过安装读写器的路段时会把这些信息发送给读写器，读写器通过以太网或GPRS连接远程服务器，可以将尾气超标的汽车ID传给远程服务器。相关部门可以通过登陆远程服务器对尾气超标的汽车进行处理。

电子标签采用有源RFID技术，工作频率2.4GHz，识别距离70m，识别速度可达200公里/小时，采用GFSK调制方式，工作温度-25℃~+85℃，工作湿度小于90%；当尾气超标时，电子标签采用主动方式进行工作，主动将本车ID及尾气指标参数发射给读写器；在标签内部增加高能电池，可保证电子标签工作5年。

读写器的工作频点、调制方式与电子标签一样，发射功率可以软件设置，读写器通过以太网或GPRS连接远程服务器，可以将尾气超标的汽车ID传给远程服务器。相关部门可以通过登陆远程服务器对尾气超标的汽车进行处理。

通过将前端检测设备实施联网，建立一套完整的机动车排放数据库管理信息系统，完成管理、控制、数据采集、分析决策等工作，同时整合实现新车管理、环保标志发放管理、路检执法、抽检管理、维修管理、在用车监管及淘汰报废等机动车污染综合管理功能。

在车辆进行尾气检测过程中，检测线采集的数据实时上传云中心，云中心在5秒内完成检测结果计算，并与标准限值进行比对，然后下发裁决结果。

检测线只是一个数据采集端，所有数据的运算、比对都在云中心进行，检测线无法作假，也更方便环保部门监管，在云检测系统运行过程中，可随时通过视频和数据查看任意一条检测线的工作情况。根据相关要求，每条检测线都要配备监控摄像头，工作人员只要点击任意一个视频画面，实时检测数据就会显示在图像旁边的屏幕上。检测过程中的每一秒的检测数据都实时在屏幕上显示，如果出现问题，可以进行视频、数据双追溯，有效杜绝故意造假行为。

最后所有数据均上传至云检测中心，云检测管理中心能够提供省、市、县的精确污染量综合数据，有利于政府部门控制区域大气污染物排放总量和对高排放车辆实施淘汰政策。云检测系统基于真实的检测数据源进行各项智能图表统计分析，可按时、日、周、月、季、年进行各项污染分析和状态分析，为政策研究和排放量公布提供可信数据源。

四、 系统框架

系统是以一个监管中心、检测站为主体架构，系统整体运行在计算机硬件、网络、存储平台、操作系统、数据库平台以及中间件平台上，用来搭建整个机动车尾气在线监测系统的底层结构，连接车辆检测设备控制系统、视频监控设备、后台数据管理系统及公共服务平台等，此外还包含用于支撑机动车尾气排放监管系统的基础组件和一些中间件。监控中心端系统包括车辆管理、车型库管理、检测机构管理、环保标志管理、报警防作弊等子系统，检测站端系统包括车辆报检、标志联网发放、数据采集等子系统。

机动车尾气在线检测系统建设方案包括五大平台，分别是机动车污染防治感知平台、网络和基础设施平台、环境管理数据库平台、应用支撑平台和对外发布平台。

4.1 机动车尾气污染防治感知平台

主要包括处于监测前端的视频或录像设备、检测设备或仪器等实时监控与采集机动车排放尾气的各类监测数据，具备网络数据传输功能，与环境数据管理中心相连，实现数控中心与检测场所间实时的数据传输和监控；交管部门提供相应的接口，实现跨部门的数据交互；提供路检信息和抽检信息的接口，实现数据的交互和对数据进行统一管理。

4.2 网络和基础设施平台

系统具有数据通讯功能，周期地采集各个现场数据采集器发来的各种信息，进行处理、存储、显示及上传。系统能提供模拟信号和RS232、RS422、RS485等数字信号的接入及输出功能，可按照环保部门要求通过GPRS、电话拨号、电缆线、有线局域网、无线局域网、GSM、光纤等多种传输方式，向数据库平台定时传输数据和图表，并随时接受数据查询。

系统中预置了多种通信协议(国家、省、地、市的通讯协议)，用户只需选择通信端口和通信协议，借助GPRS就能实现数据远程上传。

支持群发手机短信的方式发送排放数据和报警信息。客户通过手机就可随时随地掌控系统运行情况。

4.3 中心数据库平台

包括数据库服务器，数据库是应用系统环境的核心，保存和提供系统基本信息参数；车型数据库（VLT）；环保车型目录数据；全市机动车环保数据库；检测站数据库（包括检测数据及视频数据）；检测站信息数据；路检、抽检、遥感检测数据；对外发布数据；各类通知、投诉及反馈的数据管理；控制参数；维修信息。

由于数据支撑平台的操作特点，使应用对于硬件的网络、内存、CPU、硬件可靠性都具有较高的需求，根据业务压力和应用规模，数据支持平台服务器采用2台服务器，部署双机方案，如果其中一台服务器由于业务压力或者软硬件故障引起的停机，可以由另一台服务器承担所有数据库服务，保证中心数据平台的高可靠性。

4.4 应用支撑平台

包括检测站监控服务器，车辆信息管理/抽检服务器，这部分建设方案属于机动车尾气监管系统的核心应用支撑平台，主要功能是接受保存各个检测站的检测工位传送的数据和视频，并自动加以分析；实现数据采集与传输、能检测数据真实性分析、检测站视频监控功能、对检测工位和检测过程实施全面的监控和管理、检测站信息管理；实现车辆档案信息维护管理；对常规路检、停放地抽检、遥感检测、超标车辆复检以及其它自动检测的管理功能;对常规路检、停放地抽检、遥感检测、超标车辆复检以及其它自动检测的管理功能。

为满足系统应能够每天24小时连续不间断工作，支持连续多个用户的数据浏览和输入和并发访问，并能满足后期业务扩展的要求。应用支撑平台服务器选择选择高端双路服务器。

4.5 对外发布平台

主要功能包括公众信息查询及对外发布服务器，提供管理部门发布相关业务信息功能，面向公众发布机动车管理相关的各项政策法规以及与环保相关的各种信息、新闻，及车辆相关信息的查询功能。

公众信息查询及对外发布服务器是前端检测平台、公众和后台支撑平台的接口，为了防止服务器的故障，导致用户无法访问支撑平台，方案配置2台以上服务器，既能实现客户端接入的负载均衡，还能保证未来业务扩展。

此外，为了防止操作系统出现操作失误、软件错误或者硬件故障导致数据丢失，需要将全部或部分数据集合从后台支撑平台产生的数据，备份到一个独立的设备中。由于平台产生的数据量较大，考虑到方案的成本，本次方案中配置1台备份一体机，采用LAN备份方式，将数据直接备份到存储服务器本地。

五、 方案优势

机动车尾气在线监测系统通过先进的计算机网络技术将机动车检测机构的排气污染检测工位和检测设备、流动检测设备及未来新增加的检测设备实施联网，建立一套完整的机动车排放数据库管理信息系统。

深入了解客户应用，提供稳定可靠的硬件基础平台，帮助客户完成管理、控制、数据采集、分析决策等工作。

方案致力于提高行政管理效率和综合执法能力，为机动车污染防治的各项措施提供有效平台和载体，为监督管理提供科学依据和决策支持，项目建成后具有以下优势：

1、 将先进的计算机网络技术与认证的检测排放终端设备、流动检测设备及未来新增加的检测设备与数据中心联网，实现检测实时同步进行数据采集、传输、监控、分析决策、管理服务等。

2、 建立机动车排气污染检测站端系统，包括车辆检测设备控制系统、检测站管理、视频监控设备，实现数据采集工作。

3、 提供稳定可靠的计算机硬件、网络、存储等基础平台，用来搭建整个机动车尾气排放监管系统的底层支撑平台，为机动车尾气监管系统提供稳定的计算能力和存储资源。

4、 硬件平台具有良好的扩展性，满足未来业务的扩展。

5、 提供数据保护方案，保证数据安全性。

六、 联系我们

1、 公司介绍

天津智易时代科技发展有限公司是由南开大学博士团队创建的高科技软件研发与信息系统集成公司，注册于天津市滨海高新技术产业园区，公司主要从事软件开发、系统集成、互联网信息技术领域的软件研发和信息系统集成。

公司与南开大学软件学院、南开大学信息学院、天津大学信息学院始终保持着良好的合作。以南开大学为技术核心支撑，校企优势互补，促进科研成果转化。

我们开发的项目及案例：天津市科技型中小企业创新基金天使投资项目申报系统；天津中医一附属医院大型一卡通项目，包括食堂售饭，超市购物，职工门禁，职工自行车借用等子系统；互联网+智慧消防水源管理系统；安卓项目评�...

概述

环境数据采集监控系统由传感器.传感器变送器.4G数传模块.本地服务器.电源控制箱.现场控制主机.LED动态显示控制卡.LED显示屏.后台软件和WEB软件组成。这套系统可以让用户实时观察到大棚或室外的环境参数，用于指导实际的生产和工作，如光照指导用户及时给大棚开窗，温度和湿度指导用户给大棚通风，PM2.5和PM10用于监测是否有人焚烧秸秆或灰尘污染，水位用于监测沟道水位是否过高，氧气用于监测环境中氧气含量。可以将不同采集点的参数，汇总到村委会，以LED屏显示，以报表的形式输出；分配到不同的农户，监测本户大棚的环境状况。

工作流程

传感器变送器将采集点的数据汇总后，按照通讯协议通过4G数据模块，送至本地服务器。

农户家中的控制主机，通过4G数传模块，从本地服务器获取本户的数据。

本地服务器后台程序进行监听，将获取的数据存入数据库，供前端服务器和数据分析使用。

对数据库中的数据进行汇总分析后，通过无线/网线传送给LED屏动态控制卡，让LED屏显示汇总报表数据。

按照用户配置的参数项，对数据库中的数据进行汇总分析后，生成并导出报表（EXCEL）。

对数据进行分析整理，制作前端显示界面，供用户WEB访问或LCD展示使用。

扬尘在线监测系统感知层，污染源在线监测仪，包括颗粒物浓度监测仪、气象五参数监测仪、噪声监测仪和视频监控摄像机，对颗粒物浓度、气象参数、噪声和现场视频进行连续自动在线监测;OSEN-YZ颗粒物监测仪就可以实现扬尘的实时监测，数据无线上报。传输层：采用有线、无线、3G/4G等方式传输各种监测数据。平台层：数据服务云平台，依托在建工地扬尘与噪声监测平台的数据，进行系统分析、提供跨区域、全时间、多层次的数据挖掘和对比，为科学治理雾霾提供数据支撑，应用层：面向不同环保局、建筑工地的客户端系统，实现基于Web的污染源实时数据在线监测、现场图像和视频的监控、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

扬尘在线监测系统由颗粒物在线监测仪、数据采集和传输系统、视频监控系统、后台数据处理系统及信息监控管理平台共四部分组成。系统集成了物联网、大数据和云计算技术，通过光散射在线监测仪、云台摄像头、气象五参数采集设备和采集传输等设备，实现了实时、远程、自动监控颗粒物浓度;数据通过采用3G/4G网络传输，可以在智能移动平台、桌面PC机等多终端访问;监控平台还具有多种统计和高浓度报警功能，可广泛应用在散货堆场和码头、混凝土搅拌站以及工厂企业无组织排放的实时监控。

扬尘在线监测系统的功能与系统特点，人机交换界面，采样频率自主设定，高低上限报警，8路常开继电器，标准RS485 RS232数据提取 RJ45以太网接口，标准MODBUS RTU通讯协议。符合国家标准：GB3096-2008《声环境质量标准》和GB3095-2012《环境空气质量标准》采用在线式粉尘监测仪，性能稳定，数据准确。具有数据观察窗功能，以方便用户就地查看测量数据。具有扬尘预警、超标提醒、图像抓拍功能。全天候全自动24小时365天持续不间断工作，故障提示报警功能。气象参数扩展：可选配温湿度、风速风向、气压、降雨量、一体化摄像头等。工作环境：温度-20～80℃，相对温度不高于90%.