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1、2012年3月,环保物联网技术交流,目 录,环保物联网战略价值 环保物联网解决方案 环保物联网应用案例,PAAS,物联网“十二五”发展规划,污染源自动监控系统是目前全国最大的物联网，要做，但建得还不够，监控范围比较窄、监控还不到位，经常会产生漏监。目前还存在很多缺口，如缺乏高可靠低成本的传感器等。这件事要继续做，加强污染面监控，要鼓励企业自己测。,开展面向基础设施和安全保障领域的应用示范。 重点支持交通、电力、环保等领域的物联网应用示范工程，推动物联网在重大基础设施管理、运营维护方面的应用模式创新，提升重大基础设施的监测管理与安全保障能力，提升对重大突发事件的应急处置能力。 重点领域应用示范工
2、程。 智能环保：污染源监控、水质监测、空气监测、生态监测，建立智能环保信息采集网络和信息平台。,邬贺铨 中国工程院院士 国家物联网标准化专家委员会组长,物联网,什么是物联网,顾名思义，物联网三个字中“物”就是物体智能化，“联”就是智能物体的链接，“网”就是网络应用。 是智能机器规模化的结果；是监控数据大集中的应用；是传统的工业自控、楼宇自控、仪表自动化、定位监控、视频监控等多源数据的集中、综合分析、智能服务。,由感知层、通信层和应用层组成的三层网络体系。 感知层：通过各类传感器，获取基础数据； 通信层：通过有线、无线等传输网络，传输基础数据； 应用层：将采集的基础信息存储在统一的数据中心，进行
3、数据处理，开发各种应用软件，为各种需求提供智能服务。,基于云的物联网,更低的运营成本 更低的维护费用 更少的工作量,更高的使用效能,物联网业界新动向： 1、以云计算的理念对信息进行组织和运用 2、以云的形式组织公共服务、企业服务和专业监测,物联网时代，大量数据的上传，需要“云”的支撑，“云” 就是通过网络连接，将数据资源统一管理和调度。云计算平台，提供专业数据服务，是发展趋势。 云计算时代，通过“数据保姆”云（软件系统），统一管理计算、存储和网络资源；统一安全管理、备份管理和维护管理；大大降低信息中心多系统的维护难度。发挥硬件更大的效能,基于云的环保物联网,数据集中存储、计算、共享。满足各种不
4、同使用者的业务需求 监控手段多样；监控内容全面； 稳定、可靠的系统；高度智能化；高使用效能，低维护成本；,建得还不够,监控范围比较窄,监控还不到位，经常会产生漏监,缺乏有效的统筹规划，部门建设，各自使用。信息孤岛，无法形成立体评价体系。 地域限制，数据缺乏共享、缺乏资源整合。 数据挖掘不充分，不能形成有效的报警预警体系。,基础监测站点薄弱 数据种类多样。水和气中有多种监测因子，监测不足 固定站点功能单一。上报在线监测数据 固定站点（污染源）监测手段单一。主要为在线监测数据,网络稳定性差，数据有效性难以保障 广泛的点、面和监督人员配备不足的矛盾 监测站点日常运营维护频繁和人员配备不足矛盾 危险移
5、动源，缺乏完备的追踪监控手段,基于云的环保物联网,以服务为提供方式,以按需服务的方式根据不同用户的个性化需求推出多层次的业务形式,基于网络构建的云计算，可以快速灵活适应用户不断变化的需要，定制新业务。,高扩展性,底层资源（计算/存储/网络等）透明，无需了解资源具体实现和地理分布等，可以理解是一个巨大的池化资源,资源池化,一种全新的商业模式，代表信息产业由硬件转向软件、软件转向服务、分散服务转向集中服务的发展趋势,电信级平台，同当前中国联通和移动的“智能城市”“移动城市”采用相同的平台。,高稳定性、可靠性,针对水、气、声、辐射、危险移动源的各类海量传感器，准确、有效获取基础信息,海量各类传感器,
6、目 录,环保物联网战略价值 环保物联网解决方案 环保物联网应用案例,空气,汽车尾气,废气,噪声,废水,河流,云端,集中存储，分布式部署，分级分权管理,全业务处理能力,1、环境业务效能提升。例如：综合监控（数据、工况、视频三位一体）；环保执法能力等。 2、环境管理能力提升：运营管理、综合报警和评价体系、预警辅助决策系统。 3、未来业务的快速便捷产生,移动执法,环境监测,公众使用,基于云的环保物联网示意图,统一的云平台,有线/无线（移动/电信/联通）,感知层 固定站点和移动源 监测对象多样 数据类型多样,网络层 及时、稳定、可靠； 完整性、一致性、保密性,应用业务 公众服务 政务办公 各种监测业务
7、,公众门户,企业办事,综合监测,数据,视频,工况,全生命期监测,危险品移动源,环保执法,运营管理,报警/评价,预警/决策,终端管理,呼叫中心,GIS,工业企业水质监测,环境空气监测,污水处理厂水质监测,噪声监测,工业企业烟尘监测,环境水质监测,土壤监测,机动车尾气监测,危险品,放射源,危险废物,医疗废物,固定源,移动源,业务体系,公众服务,1、公众门户 2、环保办公,专业监测,1、污染源监测业务 2、流域水质监测业务 3、空气质量监测业务 4、移动危险源监测业务 5、总量排放控制业务 6、移动执法 7、运营管理 8、应急指挥系统 9、呼叫中心 10、综合报警及评价系统 11、环境预警及决策辅助
8、系统,分布式文件系统,空气监测,烟气监测,饮用水监控,流域监控,重金属监控,固废监控,汽车尾气监控,辐射监控,分布式缓存,X86服务器,R8200,I7200,ATCA,存储,S2400,S2100,网络,8908,8912,分布式数据库,存储虚拟化,MASHUP,业务数据,GIS,管理数据,在 线 数 据,视 频 数 据,工 况 数 据,站 点,地 图,图 片,站 点,用 户,区 域,虚拟化安全,软件 安全/ 数据安全,安全,网络虚拟化,虚拟化软件ZXEN,能力层,软件 平台层,虚拟层,硬件层,应用 平台层,软件 服务层,感知层,硬件管理维护,环境水质监测,污染源水质监测,环境空气监测,烟气
9、监测,基于云构架的信息中心,内部办公,监测业务,公众服务,资源池管理,网络资源池,存储资源池,计算资源池,云存储/NAS/SAN,SW/FW/RT,资源管理 运营管理,VM,VM,VM,VM,VM,VM,VM,环保物联网云端逻辑图,存储资源,计算资源,数据&业务平台,云端,网络资源,资源整合：基础物理资源（计算/存储/网络）整合，创造规模优化、降成本、提效率的机会； 资源调度分配：通过软件抽象出资源的逻辑实体，减少物理束缚，资源利用更灵活、更高效； 自动化管理：大大降低运维成本，提高可用性。,站点管理,远程提取数据,远程仪表操作,远程采样,远程升级,远程仪表维护,安全,评价中心,告警中心,视频
10、中心,数据中心,GIS中心,业务中心,预警&决策辅助,门户网络,公众用户,管理用户,应用业务,内部用户,服务器群,感知层固定站点,数据的采集、存储、展示； 现场数据上传； 配置设备的操作、自检、维护；,现场功能,数据有效性,全过程精细化监控,执法取证,全面告警,标准功能,功能标准化。可以依据实际情况，进行选择性实施； 多种监控手段，保证数据有效、准确 仪表状态信息，监控仪表运行；站房信息，监控站点情况 远程功能，维护便捷，降低维护成本,感知层危险移动源,业务和控制分离，系统安全可靠,设备层面,业务层面,多种业务的统一接入 全生命期跟踪 综合统计和警报,电子标签 关键节点电子标签读卡设备 网络传
11、输,适用场景 移动危险源全生命周期监测,危险源产生,流通环节,。,RFID,电子标签,辐射源,危险化学品,医疗废物,危险废物,合规性,用户管理,可信的审计机制,策略管理,登录策略 密码设置策略 认证/授权策略 数据安全策略 日志策略,查询日志 备份日志 删除日志,增加用户 删除用户 修改用户信息 查询用户信息 分角色、分权分域,安全管理,数据是否符合标准,分布式存储,远程管理,分支机构,业务使用,中心机房： 服务器 路由器 交换机 ,地市机房,实时更新,数据集中，分布式存储，充分利用现有IT资源,基于云的环保物联网,运营维护 成本低,业务全面,投资灵活,建设难度小,全省统一的一张网络，一个云平
12、台； 维护简单；日常运维成本低； 建设和维护的总资金大幅减少。,覆盖广：覆盖当前环保监测的点、线、面 全业务：政务内网、政务外网、环保专网,目标清晰。数据、构架。 分阶段、有选择的计划建设。,便捷的分期按需部署,环保物联网,电信级平台，高可靠性，同当前中国联通和移动的“智能城市”“移动城市”采用相同的平台。,架构先进,统一的云平台，动态扩展，避免设备闲置或过高配置； 存储设备容量大，通常是3-5年。扩充方便,高扩展性,集中维护，分布式部署，日常运营和维护费用低； 充分利用现有IT设施，分布式部署； 高度信息化，日常维护工作量大幅削减,运维成本低,高效能，低成本,基于云的环保物联网应用场景,热点
13、环境问题,环境业务效能提升,综合性环境问题,污染源重金属监测 危险移动源监测 流域水质监测 环境空气质量监测 机动车尾气监测,整个流域的水质监测、分析、报警、预警； 区域的空气监测、综合评价、预测、预警； 区域内的环境质量立体评价和分析；,环境监测在线数据及时性、稳定性、可靠性提升 环境监控变革，在线数据、视频数据、过程工况数据、留样系统 数据集中、共享；业务灵活扩展 降低运营和维护成本,基于云的环保物联网应用场景,重金属监测预警应急系统,感知层,应用层,预警应急服务,B类在线仪表,C类在线仪表,A类在线仪表,监测报警,扩散模型,辅助决策,应急处理,数据中心,特征,基础站点 准确测量水中重金属
14、含量,实时监测 发现异常，及时报警,延伸业务 污染发生，应急和辅助决策,重金属监测仪表,基于云的平台,数据深度挖据处理,运行环境,基于云的环保物联网应用场景,管理,监测,站点,改造整个流域所有基础站点,新建流域监控中心,跨多行政区域的流域监测网络,新建流域监控中心,A地市信息中心,B地市信息中心,C地市信息中心,地市信息中心,站点,站点,站点,管理,监测,站点,站点,站点,站点,改造流域涉及到的行政区信息中心,旧平台基础上改造方式一,旧平台基础上改造方式二,改造监控流域所有站点 原承建商改造 统一数据标准传输 多厂家相互协调,流域所属行政区信息中心提取数据,新建流域监控数据中心 新建业务监测和
15、管理 整个改造过程费时费力,基于云的环保物联网应用场景,环 保 云,DFS/ SAN/ iSCSI,虚拟化软件,业务逻辑,A业务模块,B业务模块,跨多行政区域的流域监测网络,旧有业务,数据申请,返回,数据申请,返回,返回,数据申请,数据申请,返回,返回,数据申请,基于已有数据产生流域监测,目 录,环保物联网战略价值 环保物联网解决方案 环保物联网应用案例,监管的重污染源共700多家，多为电镀、线路板企业，废水排放中含重金属污染因子负荷非常高。 监控任务大，人员配备严重不足。 已建成的监控监控体系，监控形式单一，监测内容单一（流量、PH、COD），对工业排放水重金属监测空白； 企业存在偷排、漏排
16、现象，环境执法依据不足。,迫切需要建设一套工业污染源水中重金属自动在线监测网络 监测形式包含：在线数据监测、视频监测、自动留样系统 环境执法，排污收费落到实处，提高对污染企业监管的力度，减轻环境压力、社会压力和防止严重环境污染事故的发生。 能够提供远程操作维护功能,案例1：深圳重金属监测网络,建设目标,建设背景,案例2： 山东饮用水源地监控网络,焦点问题： 数据上报无法满足新形势下环保监控需要。缺少站点设备状态、站房状态，监测数据的有效性无法保证； 站点日常维护工作量大，和人员配置偏少之间存在严重矛盾。急需：远程操作、远程维护、减少日常的人工维护； 数据审核和数据修约都存在修改和完善的需求； 改造站点众多，近百个站点，有近七十个站点是改造站点；十多个为新建站点。已建站点也是分批建设，不同批次存在一定差异。 解决方案 标准化的改造和新建智能站点。终端建设
