智慧景区环境综合管理平台v1.1

智慧景区环境综合管理平台规划解决方案智慧景区环境综合管理平台规划解决方案

目录

1. 景区环境监测的意义 (1)

2. 系统概述 (2)

2.1系统功能描述 (2)

2.2系统架构 (3)

2.3 系统组网示意图 (4)

3. 系统详细设计 (5)

3.1环境监测传感层 (5)

3.1.1数据采集端 (5)

3.1.2数据处理云端 (7)

3.2 气象灾害遥感层 (16)

3.2.1天气气候 (17)

3.2.2大气监测 (17)

3.2.3灾害监测 (18)

4. 建设实施方案 (20)

4.1景区环境监测的内容 (20)

4.2监测点环境与采样口设置的具体要求 (21)

4.3环境监测站 (22)

4.4 户外显示终端 (25)

5.建设预算 (26)

6.系统安全保障措施 (28)

6.1野外设施安全保障措施 (28)

6.2网络数据中心安全保障措施 (28)

6.3应用系统安全保障措施 (29)

1. 景区环境监测的意义

景区是人们欣赏游玩、休闲放松的地方。这里远离都市的喧嚣、没有工业的污染，没有蓝烟尾气与PM2.5。这里只有清新的空气、明媚的阳光、宜人的气候、拂面的微风……让人畅游其中、恋恋不舍。

景区所产出的本身就是舒适的环境，对景区的环境空气监测是正面的，积极的，出于倡导健康生活方式的目的，引导人们走向优质环境区域，为优良的环境发展提供参考依据。

由此可知，对环境空气监测的目的不同，测量的角度不同，测量的场所不同，最终测量的参数也有所不同。

景区的环境空气监测，是为了向更加有利于人体健康的积极方向发展。主要参数集中于大气中的空气温度湿度、气象风速风向、PM2.5、噪音、雨雪以及土壤温湿度、水质等。

景区的环境空气监测，可以让景区向更加优秀的方向发展，而且通过空气质量公示，可以引导更多的游客前来旅游，繁荣商业。通过在区域内给景区建立多个监测站实现对景区环境的综合管控，有利于建设生态景区、绿色景区。

2.系统概述

2.1系统功能描述

智慧景区环境综合管理平台基于物联网传输技术，进行范围数据整合，通过网络将多点位数据进行收集、管理、分析，结合卫星遥感影像，整体管控景区环境趋势变化，方便游人及时了解景区的气象情况；通过远程设备异常管控、实现设备异常的远程修复，私有云进行安全存储，确保数据存储的稳定性。

景区环境综合管理平台功能特点：

①整合 GPRS/无线模块通信技术，实时监测景区大气环境数据，实时进行数据传输，实时控制现场设备的运行状态；

②实现各类监测数据的接收、显示、统计、自动分析、存储、应用、发布；

③利用数据库接口功能，在监测管理中心显示终端上直观地生成可视化的计算结果图表；

④选用先进的开发技术，应用系统操作简便、人机界面友好，适合各层面人员操作使用；

⑤采集设备异常远程管控通过网络对连接的终端设备进行管控；

⑥严格接口规范设计，提供统一的软件接口，方便与外部系统对接，根据对接系统情况定制相应接口。

2.2系统架构

智慧景区环境综合管理平台架构分为感知层、服务层、应用层。

感知层担任景区站点环境数据的采集任务，多种数据采集，统一数据采集管理，模拟电流解析，多传输协议支持；

遥感层结合气象卫星、遥感卫星进行大范围大区域气象及灾害预警；

服务层接入腾讯私有云。用互联网方式支持海量精准位置数据存储、计算、融合和开放。腾讯云服务器可以减少部署成本投入，灵活配置资源，有利于资源的分配和充分利用。腾讯云比一般的云服务厂商更擅长于基础架构和海量信息处理，所以产品性能更稳定，平台更有保障；

应用层由无锡嘉禾感知设计、开发、提供完整的景区景点环境管控系统。

2.3 系统组网示意图

3.系统详细设计

智慧景区环境综合管理平台由环境监测传感层和气象灾害遥感层组成。传感端采集景区小区域范围内环境状况；遥感端对大区域范围内气象、灾害等状况进行收集处理。

3.1环境监测传感层

传感层包含数据云端及数据采集客户端组成。数据采集端集成了空气温湿度、PM2.5、土壤温湿度、水质PH值及风速风向监测、噪声监测等功能；数据云端包含对采集数据存储、分析、汇总、预警等多种功能。

3.1.1数据采集终端

①数据采集

通过气象站传感器设备实时采集各子站点的环境信息，并通过大屏实时显示，同时上传远程服务器进行存储、分析及趋势预警。

②站点分布

结合GIS地理信息系统对区域内的多个景区中各采集站点进行统一管理，通过相应权限可调取每个景点传感数据以及视频数据，同时将各站点环境及视频信息上传到地科院平台。

3.1.2数据处理云端

云端通过对数据库信息的处理和分析，实时对景区环境质量进行监控、预警、统计和查询，突发污染事件的事故预警、实时监测和灾时应急，以及景区环境质量模拟分析与环境变化趋势分析的综合管理、污染控制和环境决策等，形成预警应急的有的放矢和灵敏反应。

监测环境因子：

系统对景区内大三环境问题（噪声污染与水污染、大气污染）中的环境因子进行监测。

①环境数据分析

系统所记录各小站的数据可以生成全日、全周、全月的变化趋势曲线图。通过对各小站实时、历史数据的调用和对比，以趋势曲线等方式将对比数据显示出来，以便于观察环境监测状况。

大气污染物的行为都是发生在千变万化的大气中，大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布，影响大气污染的气象因素最重要的是空气温度层洁及流场。

通过对景区内个气象数据（空气质量数据、水质数据、噪音数据）进行分析对景区内环境质量及污染状况进行监测，判断污染物发生时间、区域、扩散程度，同时可以预测污染大小、方向等的趋势，保障应急指挥。

大气湍流对云烟影响分析

②环境灾害预警

各环境因子数据关系分析，形成数据关联。异常环境数据进行报警，建立气象灾害与各环境因子模型，实现异常环境及气象灾害小范围预测预警，通知管理人员及时处理。如下是气象灾害与环境因子关系模型：

预警

山火

山火与区域内空气温湿度、降雨量、土壤干旱程度有关，如果天气持续晴朗、空气干燥，湿度较小，也易引发森林火灾。

扬尘

土壤干燥、植被覆盖地、持续大风容易引发扬尘，对景区内环境及游客健康造成危害。

雾霾

PM2.5是雾霾形成的主要因素，而PM2.5一部分与空气湿度、扬尘、风速有关。天气干燥空气中PM2.5容易悬浮，风速过大易引起污染物的扩散，对风速风向的监测有助于监测污染物扩散方向及速度。

山体滑坡

持续降雨对低洼地区及山体地区危害巨大，降雨越大，延续的时间越长，地质灾害的隐患就更大，淹没住所设备甚至引起山体滑坡。

水污染

对景区内水污染状况进行水质PH值监测，保障水源安全，重金属的水质对森林植物生长危害巨大，影响植物覆盖率。

从上面的模型可以看出空气温湿度、PM2.5、土壤温湿度、水质PH值及风速风向监测各环境因子都是相互关联的，通过对关联环境数据分析能准确地预测预警环境灾害，保障景区环境及让游客安全。

③数据汇总

数据汇总主要把数据采集模块采集的数据按照设定的频率存储到数据中心，为以后的定量定性分析提供依据。通过实时数据汇总模块提供历史数据的统计分析等报表服务。

对区域内气象、水文等信息常年监测与存储建立区域逐日气象模型。推测环境变化趋势，灾害预测预警，为有关部门工作提供数据支撑。

④设备异常管控

传感器设备异常远程管控通过网络对连接的终端设备进行管控，减少人为排错，通过记录数据信息、报错信息、运行状况进行远程管控，当设备过热重新启动时，会进行设备自检，并向平台传递事件日志。

⑤设备在线

通过功能模块对设备在线情况进行查询，确定需要维护的设备，并进行信息记录。

⑥运行状态

操作人员根据需要，可以查看当前设备的运行状态。

⑤数据接口设计

接口方式：

1、外部系统与平台之间的接口采用Web Service接口形式来进

行业务数据的交互。

2、接口数据传输采用约定的标准数据交换格式，编码。

3、平台中提供Web Service的API接口，提供由外部系统提交信息的API接口。

4、外部系统通过主动请求获得平台数据。

接口格式：

客户端和服务端互相之间通讯的请求报文（传递的数据为报文）和结果报文遵循约定格式。

客户端发送请求报文，服务器解析调用报文，执行报文中所在接口对应的服务功能，生成结果报文以约定格式页返回给请求者。请求者拿到结果报文，进行解析，然后再进行相应的处理。

示例：

请求:

Url: http://ip:port/method

Data: Parameter1,Parameter2

响应：

Resultdata:Resultdata

接口设计：

示例：

3.2 气象灾害遥感层

平台对接地科院地理信息系统，同时借助遥感平台对大区域内景区气候、大气、灾害监测。同时利用传感层小范围监测弥补区域环境监测的精度。

与传统温、压、湿、风等常规观测手段不同，遥感借助辐射测量技术，通过科学算法反演出能够准确反映大气、陆地和海洋状态的各种物理和生态参量，使遥感技术在天气气候、大气监测、灾害监测等方面发挥了重大作用，并已经在重大气象有关防灾减灾工作中得到验证。

3.2.1天气气候

利用遥感技术可以对气候变化因子进行有效监测，可以对大范围区域进行气候的异常监测，热红外遥感可以利用热红外探测器收集、记录地物辐射的热红外辐射信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数（如温度、发射率、湿度、热惯量等），包括季节到年际气候预测--提高瞬时短期气候异常变化的时间和空间预报准确性。

3.2.2大气监测

气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。遥感可以对气溶胶监测从而对气候做分析，监测气溶胶的厚度、浓度、成分、属性等信息。气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，并会使大气的能见度变坏另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射

的外逸，使大气升温。

3.2.3灾害监测

干旱

通过遥感手段可以获取地表蒸发量、作物表面温度、土壤热容量、土壤水分含量、植物水分胁迫及叶片含水量等, 对作物生长的土壤含水状况、作物缺水或供水状况、植被指数等指标所反映的作物生长状况的分析,间接或直接地对地区旱情进行预警。