專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)和方法
基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)和方法本發(fā)明涉及計算機(jī)信息處理領(lǐng)域，具體地說是基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能 運(yùn)營管理系統(tǒng)和方法。隨著計算機(jī)技術(shù)和各種智能信息處理設(shè)備的不斷發(fā)展，對于環(huán)境監(jiān)控有著新的不 同類型信息要求，同時會出現(xiàn)一些環(huán)境設(shè)施停運(yùn)時有發(fā)生，擔(dān)心突發(fā)環(huán)境污染事件出現(xiàn)；目 前在線監(jiān)測手段仍有一定滯后性；現(xiàn)場的治污設(shè)施運(yùn)營人員技術(shù)普遍較低，難以有效發(fā)揮 治污設(shè)施的處理效益等等。隨著企業(yè)治污設(shè)施不斷建成和投入運(yùn)營，數(shù)量逐漸增多，有效環(huán)境監(jiān)管是一個亟 待解決的問題。如政府監(jiān)管人員的數(shù)量有限、監(jiān)管技術(shù)手段單一等矛盾凸顯，監(jiān)管缺失風(fēng) 險增大。盡快對有些發(fā)達(dá)城市或化工園區(qū)都有針對性的建設(shè)自動監(jiān)測或環(huán)境管理信息系 統(tǒng)，但這些設(shè)備或系統(tǒng)多數(shù)是針對末端的環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢查，從排放總量進(jìn)行控制，常 常只能起到事后督察作用，而無法在造成污染事實之前就能有所防范，并且多數(shù)這種自動 監(jiān)測設(shè)備成本高昂，只能在規(guī)模以上企業(yè)推廣，而難以真正大規(guī)模的推廣實施。對于大多數(shù) 的中小企業(yè)污染監(jiān)管，目前多還是采用飛檢、抽檢或者通過相關(guān)指標(biāo)(如用電用水等)推 斷企業(yè)的排污來開展工作，這樣不但浪費(fèi)了大量的人力和物力，同時大部分中小污染企業(yè) (< 200t)仍處于監(jiān)管盲區(qū)。同時，對于部分企業(yè)來說，企業(yè)治污技術(shù)水平偏低，運(yùn)營人員難 以獲得有效技術(shù)支持，環(huán)保服務(wù)企業(yè)提供節(jié)能減排優(yōu)化方案時缺乏數(shù)據(jù)支撐。本發(fā)明的目的是將監(jiān)控數(shù)據(jù)與信息實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心處理，并將信息覆蓋到所 有技術(shù)使用端。為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)， 包括網(wǎng)絡(luò)管理平臺連接服務(wù)端與客戶端計算機(jī)或手機(jī)的污水處理信息系統(tǒng)，其特征在于該 系統(tǒng)(平臺)包括a、監(jiān)控管理監(jiān)察機(jī)構(gòu)通過環(huán)境保護(hù)評定數(shù)據(jù)、工程與設(shè)計數(shù)據(jù)實時監(jiān)控和存儲 排序企業(yè)排污水的運(yùn)營狀況，所述的運(yùn)營狀況包括工藝流程、污水因子、環(huán)保設(shè)備、運(yùn)營成 本、運(yùn)營管理；b、立項管理所述的主項管理模塊由智能服務(wù)和智能監(jiān)控支撐技術(shù)及智能運(yùn)營后 臺組成，所述的智能服務(wù)由企業(yè)終端運(yùn)營管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和運(yùn)維系統(tǒng)構(gòu)成， 所述的智能監(jiān)控支撐技術(shù)由流程設(shè)計器、PLC優(yōu)碼存儲器、桌面展現(xiàn)設(shè)計器、故障設(shè)計器工 藝設(shè)計流程和平臺設(shè)計器構(gòu)成，所述的智能運(yùn)營后臺由系統(tǒng)權(quán)限模塊、會員管理模塊、核算 管理模塊、運(yùn)維響應(yīng)模塊和專家診斷模塊構(gòu)成；C、任務(wù)管理所述的任務(wù)管理模塊由業(yè)務(wù)組件層、框架層、應(yīng)用服務(wù)層和數(shù)據(jù)采集 層組成，所述的業(yè)務(wù)組件層由運(yùn)營管理模塊、在線監(jiān)控模塊、分析報表模塊、專家診斷模塊、會員管理模塊、權(quán)限管理模塊構(gòu)成，所述的框架層由J2EE struts2 Framework框架、Flash as3和RIA構(gòu)成，所述的應(yīng)用服務(wù)層為J2EE中間應(yīng)用服務(wù)器和大型關(guān)系數(shù)據(jù)及實時數(shù)據(jù)庫 構(gòu)成，所述的數(shù)據(jù)采集層由PLC設(shè)備數(shù)據(jù)采集、DCS、運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)存及分析儀器構(gòu)成。一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)的方法，其特征在于該系統(tǒng) (平臺)與監(jiān)測控制裝置和監(jiān)測裝置之間通過物聯(lián)網(wǎng)相互傳遞信息，通過監(jiān)控裝置設(shè)置環(huán) 境監(jiān)測數(shù)據(jù)指令，通過該監(jiān)控裝置和平臺發(fā)送上述環(huán)境監(jiān)測指令至檢測裝置，通過該監(jiān)測 裝置接收和存儲并打印該環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過該監(jiān)測裝置獲取并處理環(huán)境偵測數(shù)據(jù)，首先 數(shù)據(jù)采集層通過PLC、DCS、運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)存及分析儀器方式的模擬信號或數(shù)字信號采 集，并且成功發(fā)射到系統(tǒng)(平臺)的實時數(shù)據(jù)庫；應(yīng)用服務(wù)層通過AD0、API、S0AP數(shù)據(jù)通訊 協(xié)議，將實時數(shù)據(jù)庫進(jìn)行與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫交互，并且通過J2ee中間件服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)總 線工作任務(wù)；框架層使用信息技術(shù)進(jìn)行組裝，運(yùn)用J2EE struct2. Flash as3與RIA進(jìn)行組 合集成；在此集成基礎(chǔ)上面搭建各業(yè)務(wù)功能組件，形成完善的業(yè)務(wù)功能模塊，比如運(yùn)營管理 模塊、在線監(jiān)控模塊、分析報表決策模塊、專家診斷模塊、會員管理模塊與系統(tǒng)權(quán)限管理模 塊。所述系統(tǒng)(平臺)中兼容多協(xié)議，比如0PC、DDE、API、R485。所述環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包括原水的成份變化、處理工藝過程的核心工藝變化、治污設(shè) 施設(shè)備的工況、工藝的藥劑用量、排出水的液位、水質(zhì)、水量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決由總量控制到過程控制轉(zhuǎn)變，通過過程更加支持總 量控制結(jié)果；擴(kuò)大監(jiān)控面，能低成本覆蓋到中小型企業(yè)，解決不能總量控制的污染源預(yù)防措 施；充分利用一些社會專家與資深的環(huán)保技術(shù)人員等資源，為環(huán)保設(shè)施更好與有效運(yùn)營提 供技術(shù)保證平臺，讓信息產(chǎn)生新的社會價值。

圖1為本發(fā)明的核心業(yè)務(wù)框架圖；圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖；圖3為本發(fā)明的技術(shù)架構(gòu)圖。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說明，這種制造技術(shù)對本專業(yè)的人士來 說是清楚的。參見圖1的核心業(yè)務(wù)框架圖包含本發(fā)明參與四個角色，分別為監(jiān)察機(jī)構(gòu)(環(huán)保 局)、環(huán)評、工程與設(shè)計機(jī)構(gòu)、排污企業(yè)與第三方運(yùn)營服務(wù)商。集中聚焦到環(huán)保工藝的運(yùn)營核 心對象，主要劃分四點(diǎn)，分別如下1、污染源在工藝流程中全生命周期管理(從有到無過程)；2、環(huán)保工藝的設(shè)施全生命周期管理(運(yùn)行、維修、保養(yǎng)、報廢)；3、工藝流程全周期的監(jiān)控因子動態(tài)管理，比如各種達(dá)標(biāo)、超標(biāo)與優(yōu)秀的排放；4、工藝運(yùn)營成本的動態(tài)管理，比如設(shè)施能耗是否可以降低；工藝藥劑消耗是否可 以降低等；根據(jù)不同的角色提供不同信息，同時移動方式解決信息溝通交流，讓運(yùn)營管理精益與規(guī)范化，產(chǎn)生最大的社會效益。參見圖2 本發(fā)明中的用戶將劃分兩大類。一種為平臺使用用戶，分別為監(jiān)察機(jī)構(gòu) (環(huán)保局為代表)、環(huán)評、設(shè)計與咨詢機(jī)構(gòu)、工程機(jī)構(gòu)、排污企業(yè)與第三方運(yùn)營服務(wù)商；另一 種為平臺運(yùn)營用戶，分別為環(huán)保工藝工程師、系統(tǒng)維護(hù)工程師、財務(wù)核算人員、維護(hù)響應(yīng)工 程師與環(huán)保工藝專家。首先用戶登錄到系統(tǒng)平臺，平臺將區(qū)分兩種不同用戶，針對不同用戶 將看到不同信息內(nèi)容與操作范圍。平臺使用用戶登錄一般看到工藝流程、設(shè)備工況、監(jiān)控因 子、智能預(yù)警、運(yùn)營成本與運(yùn)行管理；而系統(tǒng)平臺維護(hù)人員將針對自己的角色平臺將區(qū)分信 息，分別看到系統(tǒng)權(quán)限、會員管理、核算管理、運(yùn)維響應(yīng)、專家診斷。所有信息來源于中心服務(wù)器。首先由各個工藝中安裝工藝設(shè)備傳感器與工藝儀表 傳感器到數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送器，然后通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)關(guān)到數(shù)據(jù)存儲，最后通過互聯(lián)網(wǎng)方式傳輸 到中心服務(wù)器，進(jìn)行信息處理，集中存放到數(shù)據(jù)倉庫。參加圖3的平臺技術(shù)框架示意圖將由四層架構(gòu)實現(xiàn)。首先數(shù)據(jù)采集層通過PLC、 DCS、運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲與轉(zhuǎn)存及分析儀器方式的模擬信號或數(shù)字信號采集，并且成功發(fā)射到平 臺數(shù)據(jù)中心，其中將兼容多協(xié)議，比如OPC、DDE、API、R485等；其中應(yīng)用服務(wù)層通過ADO、 API、SOAP等等數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，將數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時存儲，其中將數(shù)據(jù)進(jìn)行與關(guān)系 型數(shù)據(jù)庫交互，并且通過J2ee中間件服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)總線工作任務(wù)；框架層將按照業(yè)務(wù) 邏輯組合，有信息技術(shù)進(jìn)行組裝，運(yùn)用J2EE struct2與RIA進(jìn)行組合，并且它們是有數(shù)據(jù)通 道來源于應(yīng)用服務(wù)層；最終通過UI設(shè)計將通過業(yè)務(wù)組件層提供各類業(yè)務(wù)場景，它們所需要 的服務(wù)來源于框架層。此集成基礎(chǔ)上面搭建各業(yè)務(wù)功能組件，形成完善的業(yè)務(wù)功能模塊，比 如運(yùn)營管理模塊、在線監(jiān)控模塊、分析報表決策模塊、專家診斷模塊、會員管理模塊與系統(tǒng) 權(quán)限管理模塊等等。
權(quán)利要求
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)管理平臺連接服務(wù) 端與客戶端計算機(jī)或手機(jī)的污水處理信息系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)(平臺)包括a、監(jiān)控管理監(jiān)察機(jī)構(gòu)通過環(huán)境保護(hù)評定數(shù)據(jù)、工程與設(shè)計數(shù)據(jù)實時監(jiān)控和存儲排序 企業(yè)排污水的運(yùn)營狀況，所述的運(yùn)營狀況包括工藝流程、污水因子、環(huán)保設(shè)備、運(yùn)營成本、運(yùn)營管理；b、立項管理所述的主項管理模塊由智能服務(wù)和智能監(jiān)控支撐技術(shù)及智能運(yùn)營后臺組 成，所述的智能服務(wù)由企業(yè)終端運(yùn)營管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和運(yùn)維系統(tǒng)構(gòu)成，所述 的智能監(jiān)控支撐技術(shù)由流程設(shè)計器、PLC優(yōu)碼存儲器、桌面展現(xiàn)設(shè)計器、故障設(shè)計器工藝設(shè) 計流程和平臺設(shè)計器構(gòu)成，所述的智能運(yùn)營后臺由系統(tǒng)權(quán)限模塊、會員管理模塊、核算管理 模塊、運(yùn)維響應(yīng)模塊和專家診斷模塊構(gòu)成；C、任務(wù)管理所述的任務(wù)管理模塊由業(yè)務(wù)組件層、框架層、應(yīng)用服務(wù)層和數(shù)據(jù)采集層組 成，所述的業(yè)務(wù)組件層由運(yùn)營管理模塊、在線監(jiān)控模塊、分析報表模塊、專家診斷模塊、會員 管理模塊、權(quán)限管理模塊構(gòu)成，所述的框架層由J2EE struts2 Framework框架、Flash as3 和RIA構(gòu)成，所述的應(yīng)用服務(wù)層為J2EE中間應(yīng)用服務(wù)器和大型關(guān)系數(shù)據(jù)及實時數(shù)據(jù)庫構(gòu) 成，所述的數(shù)據(jù)采集層由PLC設(shè)備數(shù)據(jù)采集、DCS、運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)存及分析儀器構(gòu)成。
2.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)的方法，其特征在于該系統(tǒng) (平臺)與監(jiān)測控制裝置和監(jiān)測裝置之間通過物聯(lián)網(wǎng)相互傳遞信息，通過監(jiān)控裝置設(shè)置環(huán) 境監(jiān)測數(shù)據(jù)指令，通過該監(jiān)控裝置和平臺發(fā)送上述環(huán)境監(jiān)測指令至檢測裝置，通過該監(jiān)測 裝置接收和存儲并打印該環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過該監(jiān)測裝置獲取并處理環(huán)境偵測數(shù)據(jù)，首先 數(shù)據(jù)采集層通過PLC、DCS、運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)存及分析儀器方式的模擬信號或數(shù)字信號采 集，并且成功發(fā)射到系統(tǒng)(平臺)的實時數(shù)據(jù)庫；應(yīng)用服務(wù)層通過AD0、API、S0AP數(shù)據(jù)通訊 協(xié)議，將實時數(shù)據(jù)庫進(jìn)行與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫交互，并且通過J2ee中間件服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)總 線工作任務(wù)；框架層使用信息技術(shù)進(jìn)行組裝，運(yùn)用J2EEstruct2、Flash as3與RIA進(jìn)行組合 集成；在此集成基礎(chǔ)上面搭建各業(yè)務(wù)功能組件，形成完善的業(yè)務(wù)功能模塊，比如運(yùn)營管理模 塊、在線監(jiān)控模塊、分析報表決策模塊、專家診斷模塊、會員管理模塊與系統(tǒng)權(quán)限管理模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)的方法， 所述系統(tǒng)(平臺)中兼容多協(xié)議，比如0PC、DDE、API、R485。
4.如權(quán)利要求2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)的方法， 其特征在于所述環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包括原水的成份變化、處理工藝過程的核心工藝變化、治污 設(shè)施設(shè)備的工況、工藝的藥劑用量、排出水的液位、水質(zhì)、水量。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機(jī)信息處理領(lǐng)域，具體地說是基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境在線監(jiān)控與智能運(yùn)營管理系統(tǒng)和方法，其特征在于該系統(tǒng)(平臺)包括監(jiān)控管理，由監(jiān)察機(jī)構(gòu)通過環(huán)境保護(hù)評定數(shù)據(jù)、工程與設(shè)計數(shù)據(jù)實時監(jiān)控和存儲排序企業(yè)排污水的運(yùn)營狀況；立項管理，所述的主項管理模塊由智能服務(wù)和智能監(jiān)控支撐技術(shù)及智能運(yùn)營后臺組成；任務(wù)管理，所述的任務(wù)管理模塊由業(yè)務(wù)組件層、框架層、應(yīng)用服務(wù)層和數(shù)據(jù)采集層組成；該系統(tǒng)(平臺)與監(jiān)測控制裝置和監(jiān)測裝置之間通過物聯(lián)網(wǎng)相互傳遞信息，完成設(shè)置環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)指令、發(fā)送指令至檢測裝置、接收和存儲并打印監(jiān)測數(shù)據(jù)、獲取并處理環(huán)境偵測數(shù)據(jù)；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比擁有覆蓋面廣、總量控制環(huán)境監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G06Q50/00GK102081766SQ20111002684
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者何冠平, 王文標(biāo) 申請人:上海泓濟(jì)環(huán)保工程有限公司