無線環境監測綜合應用系統因應需求而生,融合無線環境監測、無線視訊監控、無線LED資訊釋出三位一體,將在各類垃圾處理設施採集的引數與視訊資訊進行綜合分析和處理,並及時、準確地向公眾傳播監測資訊和資料。
方法/步驟
環保的重要性:
隨著經濟和社會飛速發展,在國家大力推進城市化程序的作用下,城市規模不斷擴大,日益增長的城市居住人口和日趨繁榮的商業、社會活動,對城市的配套能力和環境保護帶來巨大壓力,其中,“垃圾圍城”的影響尤為明顯。
環境保護是我國一項基本國策,隨著各級政府對科學發展認識的深入,在治理水汙染、工業汙染的同時,城市垃圾處理也越來越重要,成為各級相關管理部門的重點工作任務
垃圾處理現狀:
因為長期以來垃圾分類收集、減量處理等工作的欠缺,導致城市生活垃圾不斷膨脹,超出規劃和場地負荷,原有的中轉、分揀、填埋等措施,在嚴重超負荷運轉下,又使得臭氣、滲濾液和工作噪音等設計時原本能夠控制的汙染經常超標,極大地影響了附近居民的生活環境,或是因管理、運營不規範,隨意、違規處理等原因,對環境造成二次汙染,造成公眾意見極大。
分揀、轉運站需要增加,填埋場急需擴建,但仍無法滿足中遠期垃圾處理的需求,因此,作為新型處理設施和解決辦法,高效、先進的垃圾焚燒廠的建設越來越受到重視,但因公眾對其缺乏信任、對垃圾焚燒產生的二次汙染存在極大擔憂,對焚燒設施如何控制二次汙染的技術措施和手段欠缺瞭解,在各地垃圾焚燒處理設施的規劃和建設過程中,不少民眾提出了反對意見。
一面是堆積如山、即將被塞滿的垃圾填埋場,另一面則是居民的持續反對和抗議——不斷髮生的各地垃圾焚燒發電廠建設“困局”,讓各級政府和管理部門在垃圾處理問題上面臨環保技術和公共行政事務處理“雙重壓力”,除合理引導公眾、加強監管監測之外,通過新技術、新手段尋求可行的解決辦法也成為當務之急。
方案概述:
無線環境監測綜合應用系統因應需求而生,融合無線環境監測、無線視訊監控、無線LED資訊釋出三位一體,將在各類垃圾處理設施採集的引數與視訊資訊進行綜合分析和處理,並及時、準確地向公眾傳播監測資訊和資料。
本綜合應用系統在極大的幫助了市政管委和環保部門增強監測手段、提高監管效率、完善規劃部署的同時,更加有效地向公眾傳達了各類垃圾處理設施的二次汙染控制能力和實際情況,使其知情權得以保障,增加對設施處理能力的信任,從而有效促進新型處理設施的建設、投產,造福社會。
系統組網示意圖:
系統組成:
1)汙染物測量採集單元
包括各項要求監測氣體、液體的成份、含量、數量等相關引數採集並輸出至無線通訊單元。
2)視訊採集終端
包括在重點監測物件的排煙口、排汙口、填埋處理設施等位置設立的槍式攝像機、勻速攝像機等。
3)空氣質量測量採集單元
包括各項要求監測的氣體:二氧化硫(SO2)二氧化氮(NO2)可吸入顆粒物(PM10)一氧化碳(CO)臭氧(O3)等相關引數採集並輸出至無線通訊單元。
4)CM3160無線通訊單元
負責系統關鍵的資料傳輸,與平臺伺服器保持實時連線,自動上傳採集資料、接收控制指令並返回狀態。
5)CM530無線視訊伺服器
根據應用環境選用不同3G制式及單路、多路視訊接入,在本地實現視訊編碼與儲存,按系統設定無線上傳至後臺供實時監控及調閱,執行後臺控制指令遠端遙控攝像機及雲臺動作,設定報警預置位等。
6)LED資訊顯示終端
包括戶外廣場大屏、環保、市政管委等相關單位資訊顯示屏等,顯示效果及規格引數符合戶外環境使用技術要求。
7)LED非同步圖文控制單元
負責接收無線通訊單元傳送的節目內容和控制資訊,並將其轉換成屏體終端可執行資料,實現屏體節目播放、列表更新、控制指令執行及狀態返回。
8)預警資訊語音播報單元
安裝在環境監測資訊顯示屏周邊,將資料通訊單元傳送的語音資訊以號角喇叭或廣場喇叭的形式廣播出去,實現更為直接、更有效的環境監測資訊實時傳遞,同時可有效宣傳環保資訊和文明公益。
9)系統傳輸網路
系統基於行動通訊運營商2.5G/3G資料網路進行傳輸,GPRS/CMDA/EDGE以及TD-SCDMA/EVDO/WCDMA制式均可滿足本系統通訊應用。
10)無線環境監測系統管理平臺
實現對各垃圾處理設施監測點的實時排放參數採集、對城市空氣質量的實時監測、資料分析與處理、資料圖形顯示、各監測點實時視訊觀測、視訊瀏覽及影象抓拍等主體功能;
系統包括移動客戶端接入、視訊顯示控制功能,可實現與GIS及其它介面的報警聯動。
11)系統顯示、聯動及配套設施
主要包括監控電視牆、顯示控制裝置、聯動系統及其它配套(如太陽能供電單元等)。
系統功能:
在垃圾轉運站、填埋場、焚燒廠等垃圾處理設施各關鍵監測地點安裝環境監測系統,主要實現功能:
1)環境監測資料採集
安裝在各重點監測區域、監測點的排放物引數採集裝置以及垃圾處理設施周邊的空氣質量監測裝置進行實時、連續的檢測並將各項資料上傳至後臺管理系統。
2)監測點實時視訊監控
通過安裝在各監測點的專用攝像機實時觀測各監測點排放及處理設施運轉的實際影象,對監控過程視訊影像記錄作本地儲存並通過3G無線通道上傳至後臺系統,更為直觀的瞭解現場資訊。
3)定時影象抓拍
對各監控區域預設地點按實際使用需求進行定時的影象抓拍,並上傳至後臺管理系統。
4)監測聯動報警
通過預設報警值及聯動預案,當監測資料異常觸發報警事件時,系統可自動聯動至GIS及相關視訊監控點,快速反應並輔助決策。
5)環境監測資訊播出
系統所採集的環境監測資料經過分析處理後進行節目檔案編輯、稽核並最終在各相應終端LED顯示屏上播出。
6)環保知識普及&公益資訊宣傳
將LED顯示屏和語音廣播作為環境保護宣傳的基礎設施,在平常時段進行各種環保知識的普及和相關文明公益的宣傳教育。
7)突發應急事件資訊插播
按照實際應用需要和管理部門要求,本系統可對各類緊急資訊實行臨時插播,及時引導公眾。
無線環境監測系統:
系統伺服器端
無線環境監測系統伺服器端包括:中心管理伺服器、應用系統伺服器和通訊與認證伺服器。如下圖所示:
中心管理服務是業務系統核心,功能包括:使用者管理、裝置管理、日誌管理、業務管理等。
應用系統伺服器是各種應用系統的主要載體,主要針對水文、氣象及其它不同應用行業,並負責中心資料和各種業務系統資料的儲存和管理。
通訊&認證伺服器作為監測中心和採集終端互動的平臺,進行採集資料和控制指令的轉發工作,並負責傳輸網路的監測與維護,提供終端上線註冊功能,與終端實時保持心跳連線;作為中心通訊樞紐,連線了所有終端裝置和網路裝置,起到註冊和定位的作用。
系統客戶端
客戶端軟體作為使用者應用介面,主要功能及設定選項如下:
1)檢視實時採集資料、智慧分析、圖形顯示:系統支援各等級分屏顯示監測資料視窗,並能切換為全屏顯示方式,提供多樣監測資料分析顯示模式(如曲線圖、柱形圖等)。
2)終端控制:新增、刪除、更改系統終端,遠端控制採集裝置、感測裝置的動作,遠端配置終端引數、遠端升級。
3)環境監測資訊節目檔案編輯、稽核、播發:根據監測點採集資料進行資訊播出檔案的製作和提交併在LED屏顯示
4)報警聯動:設定相關引數為報警觸發點,預案設定被報警事件觸發後,自動按預先設定的集合執行動作:如警燈閃爍、聯動至GIS系統或視訊監控系統及時檢視事件發生位置、觀察現場情況等。
5)顯示設定與許可權管理:根據系統後端監測管理平臺、顯示裝置的規劃設定相應的顯示方式,新增及修改、刪除子機構,及根據子機構定義配置對應許可權。
6)其他輔助功能:OSD設定、資料&日誌查詢、報表列印等。
M2M業務終端裝置:
DTU裝置
系統採用的DTU型號有:CM3161/CM3160。如下圖所示:
DTU裝置特點:
1)工業級設計,多重電路保護,滿足各種惡劣環境的應用需要。
2)內嵌實時多工作業系統,模組化設計,CPU、無線核心模組分離。
3)標準RS232/485/422工業通訊介面。
4)標準PPP、TCP/IP、UDP/IP協議。
5)支援運營商WMMP1.1、3.0通訊協議。
6)特有的DDP?、TDP?和AT+協議、支援遠端引數配置。
7)支援固定、動態IP地址資料中心,支援多中心,支援DNS域名定址。
8)優化電磁相容設計、支援寬壓輸入、智慧電源管理技術。
視訊伺服器DVS
系統採用的DVS型號有:CM530。如下圖所示:
DVS特點:
1)DVS是採集、壓縮、處理音視訊資料的專業網路傳輸裝置。
2)系統DVS主要功能是通過攝像頭採集視訊訊號,將模擬訊號壓縮編碼為H.264碼流,通過移動運營商3G無線網路進行上傳。
3)支援抓拍,照片以JPG格式回傳至客戶端。
4)雲鏡控制,可控制雲臺上、下、左、右轉動,自動巡航,控制鏡頭變焦,支援pelco-D/P協議。
5)支援移動偵測功能,支援報警輸入與輸出。
6)支援OSD,從應用資料庫聯接實現相關內容疊加顯示。
7)支援內建SD卡儲存。
DTU產品優勢:
1)DTU支援永遠線上、斷線自動重連、實時心跳維護、雙看門狗等技術,確保資料傳輸暢通。
2)系統提供DTU工作狀態監控介面,客戶端可以實時監控所有終端工作狀態、重新整理網路註冊時間,並自動計算離線時長,為評估裝置工作狀態提供有效依據。
3)DTU同時支援現場維護介面以及遠端配置、遠端升級。
4)終端工業設計先進,結構合理,內部、外部介面均便於維修和維護。
5)DTU由自主研發,並通過權威檢測機構全方位測試,產品上市至今9年時間,已在M2M各行業大量應用並穩定執行。
DVS產品優勢:
1)DVS獨具視訊訊號和檢測資料 “雙通道”傳輸功能,與業務系統介面資料庫聯動,在實時視訊監控的同時,可進行各項相關的資料採集、並進行資料疊加,更直觀、更實用。
2)DVS採用了標準資料介面,相容主流通訊協議,與採集、感測單元整合能力強。
3)改進的H.264編碼演算法,並針對無線網路作出優化,提高了畫質,視訊編碼與無線傳輸無縫結合,可在3G與2G/2.75G網路間自動切換。
4)DVS由主自研發,採用工業級元器件,並通過權威檢測機構全方位測試,產品上市至今已在M2M各相關行業大量應用並穩定執行。