基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统，涉及环保数据处理技术领域，包括信息采集节点、管控中心、数据分类模块以及威胁分析模块；信息采集节点用于采集各个监测区域内的环保数据；数据分类模块用于对环保数据进行管控指数分析，并根据管控指数对环保数据进行分类；若为核心数据，则传输路径为一级中转路径；若为普通数据，则传输路径为多级中转路径；有效避免网络拥塞，提高通信效率，使得数据传输更加有层次；管控中心用于对接收到环保数据进行预处理，并将预处理后的环保数据传输至威胁分析模块进行威胁系数分析，确定各个监测区域的污染状况，以提醒管控中心的管理人员及时对该监测区域进行治理；提高环境治理效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统


[0001]本专利技术涉及环保数据处理
，具体是基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统。

技术介绍

[0002]工业污染源监测是污染源监督管理的重要组成部分，是了解和掌握区域排污状况和排污趋势的手段，其监测结果和资料是执行环保法规、标准、全面开展环境管理工作的依据。
[0003]当前，工业污染源监测是通过各种环保监测用仪表探测区域内的烟尘(SO2,NOx，COx等)、污水(COD、pH、TOC、重金属、总磷、氨氮等)等，以此评估空气质量或地表水品质；各专业检测数据单独存放、分析和执行监督操作，缺乏数据共享，无法实现联动，容易造成重复投资；同时在进行数据传输时对传输的路径选择简单，存在不能根据管控指数合理的选取中转基站进行传输的问题；导致通信效率不佳，且容易受到外界干扰；针对以上存在的问题，本专利技术提出了基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统，包括信息采集节点、管控中心、区域评估模块、云平台、终端数据库、数据分类模块、数据传输模块以及威胁分析模块；
[0006]所述信息采集节点为带有环保监测用仪表的ZigBee无线传感网络节点，在各个监测区域呈阵列分布；
[0007]所述区域评估模块用于采集各个监测区域的环保治理记录进行环保污染指数HZ评估；并将各个监测区域的环保污染指数HZ存储至云平台；
[0008]响应于信息采集指令，所述信息采集节点用于采集各个监测区域内的环保数据，并将监测到的环保数据缓存至终端数据库；
[0009]所述数据分类模块用于对终端数据库内缓存的环保数据进行管控指数GK分析，并根据管控指数GK对环保数据进行分类；
[0010]若管控指数GK大于预设管控阈值，则将所述环保数据标记为核心数据；否则将所述环保数据标记为普通数据；
[0011]所述数据传输模块包括基站群，用于按照预设规则选取若干个基站形成传输路径，并根据传输路径将环保数据发送至管控中心；其中，核心数据的传输路径为一级中转路径；普通数据的传输路径为多级中转路径；
[0012]一级中转路径表现为：环保数据经过一个基站直接发送至管控中心；多级中转路径表现为：环保数据依次经过多个基站中转至管控中心；
[0013]所述管控中心用于对接收到环保数据进行预处理，并将预处理后的环保数据传输至威胁分析模块进行威胁系数分析，确定各个监测区域的污染状况；其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据。
[0014]进一步地，所述数据分类模块的具体分析过程如下：
[0015]提取环保数据的特征值，所述特征值包括数据量、数据传输距离以及数据传输带宽；将数据量、数据传输距离以及数据传输带宽依次标记为L1、L2、L3；利用公式Lt＝L1
×
a1+L2
×
a2+L3
×
a3计算得到所述环保数据的特征值Lt，其中a1、a2、a3均为预设系数因子；
[0016]获取环保数据对应的监测区域；获取对应监测区域的人文数据，人文数据包括地区人口数量、人均GDP以及失业率；将地区人口数量、人均GDP以及失业率依次标记为R1、R2以及R3；
[0017]利用公式RM＝(R1
×
a4+R2
×
a5)/(R3
×
a6)计算得到人文敏感度RM，其中a4、a5、a6均为预设系数因子；
[0018]自动从云平台调取对应监测区域的环保污染指数HZ；利用公式GK＝Lt
×
g1+HZ
×
g2+RM
×
g3计算得到所述环保数据的管控指数GK，其中g1、g2、g3均为预设系数因子。
[0019]进一步地，所述区域评估模块的具体评估过程如下：
[0020]在预设时间内，采集同一监测区域的环保治理记录；所述环保治理记录包括治理时间戳、治理等级和对应的治理区域；治理等级由治理人员根据治理过程中投入的人力物力资源进行评估；
[0021]统计对应监测区域的治理总次数为ZC，将每次治理的治理时长和治理等级依次标记为ZTi、ZDi；利用公式ZLi＝ZTi
×
g4+ZDi
×
g5计算得到治理值ZLi，其中g4、g5均为预设系数因子；
[0022]对治理值ZLi进行等级评判得到评价信号，具体为：将治理值ZLi与预设治理阈值相比较；所述预设治理阈值包括X1、X2；且X2＜X1；
[0023]当ZLi≥X1时，此时评价信号为高度污染信号；当X2≤ZLi＜X1时，评价信号为中度污染信号；当ZLi＜X2时，评价信号为轻度污染信号；
[0024]统计高度污染信号、中度污染信号和轻度污染信号各自相较于评价信号次数的占比并依次标记为Zb1、Zb2、Zb3；利用公式HZ＝f
×
ZC
×
(Zb1
×
3+Zb2
×
2+Zb3)计算得到所述监测区域的环保污染指数HZ，其中f为预设补偿因子。
[0025]进一步地，所述数据传输模块的具体传输步骤为：
[0026]由移动终端与基站群建立通信连接，由移动终端接收由其中一个基站发送的测量配置消息，其中测量配置消息中包括信号质量门限；
[0027]响应于接收到的测量配置消息，由移动终端监听其余基站发送的同步信号，确定每个同步信号的信号质量；将基站按照同步信号的信号质量大小进行排序；
[0028]若环保数据为核心数据，则选取排序第一的基站作为中转基站，将所述环保数据经过中转基站直接发送至管控中心；
[0029]若环保数据为普通数据，则获取所述环保数据的管控指数GK，根据管控指数GK确定中转基站数量阈值为Yz；具体为：
[0030]终端数据库中预存有管控指数范围与中转基站数量阈值的对照表；根据对照表，确定与管控指数GK对应的中转基站数量阈值为Yz；
[0031]选取排序前Yz个基站作为中转基站，将环保数据中转至管控中心。
[0032]进一步地，所述威胁分析模块的具体分析步骤如下：
[0033]获取对应监测区域内的环保数据，所述环保数据具体指各项环保指标的数值；将各项环保指标的数值与管控中心中存储的对应环保指标的安全数据进行对比，得到对应环保指标的数据差值；
[0034]若对应环保指标的数据差值小于或等于零，则表明对应环保指标不造成环境污染；获取大于零的各环保指标的数据差值，结合管控中心中存储的各环保指标对环境的影响因子，计算对应监测区域的威胁系数；
[0035]若威胁系数大于预设威胁阈值，则生成环保预警指令；
[0036]所述威胁分析模块用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统，其特征在于，包括信息采集节点、管控中心、区域评估模块、云平台、终端数据库、数据分类模块、数据传输模块以及威胁分析模块；所述信息采集节点为带有环保监测用仪表的ZigBee无线传感网络节点，在各个监测区域呈阵列分布；所述区域评估模块用于采集各个监测区域的环保治理记录进行环保污染指数HZ评估，并将各个监测区域的环保污染指数HZ存储至云平台；响应于信息采集指令，所述信息采集节点用于采集各个监测区域内的环保数据，并将监测到的环保数据缓存至终端数据库；所述数据分类模块用于对终端数据库内缓存的环保数据进行管控指数GK分析，并根据管控指数GK对环保数据进行分类；若管控指数GK大于预设管控阈值，则将所述环保数据标记为核心数据；否则将所述环保数据标记为普通数据；所述数据传输模块包括基站群，用于按照预设规则选取若干个基站形成传输路径，并根据传输路径将环保数据发送至管控中心；其中，核心数据的传输路径为一级中转路径；普通数据的传输路径为多级中转路径；一级中转路径表现为：环保数据经过一个基站直接发送至管控中心；多级中转路径表现为：环保数据依次经过多个基站中转至管控中心；所述管控中心用于对接收到环保数据进行预处理，并将预处理后的环保数据传输至威胁分析模块进行威胁系数分析，确定各个监测区域的污染状况；其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据。2.根据权利要求1所述的基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统，其特征在于，所述数据分类模块的具体分析过程如下：提取环保数据的特征值，所述特征值包括数据量、数据传输距离以及数据传输带宽；将数据量、数据传输距离以及数据传输带宽依次标记为L1、L2、L3；利用公式Lt＝L1
×
a1+L2
×
a2+L3
×
a3计算得到所述环保数据的特征值Lt，其中a1、a2、a3均为预设系数因子；获取环保数据对应的监测区域；获取对应监测区域的人文数据，人文数据包括地区人口数量、人均GDP以及失业率；将地区人口数量、人均GDP以及失业率依次标记为R1、R2以及R3；利用公式RM＝(R1
×
a4+R2
×
a5)/(R3
×
a6)计算得到人文敏感度RM，其中a4、a5、a6均为预设系数因子；自动从云平台调取对应监测区域的环保污染指数HZ；利用公式GK＝Lt
×
g1+HZ
×
g2+RM
×
g3计算得到所述环保数据的管控指数GK，其中g1、g2、g3均为预设系数因子。3.根据权利要求2所述的基于物联网的环保监测用仪表数据管控系统，其特征在于，所述区域评估模块的具体评估过程如下：在预设时间内，采集同一监测区域的环保治理记录；所述环保治理记录包括治理时间戳、治理等级和对应的治理区域；治理等级由治理人员根据治理过程中投入的人力物力资源进行评估；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家国，孔祥瑞，赵旭，
申请(专利权)人：山东省环科院环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：