环境监测平台系统产品解决方案.doc

环境监测云平台系统

产
品
解
决
方
案

成都远控科技有限公司 技术部

二〇一五年一月二十八日

目 录

一、 引言 3
二、 产品系统概述 3
三、 方案特点 4
1. 数据精准、监控图像清晰度 4
2. 网络适应性强、带宽要求低，支持多种有线或无线网络接入方式 4
3. 可集成性 4
4. 高传输可靠性 4
5. 系统建设成本低 4
四、 系统组成及架构 5
五、 平台服务端操作及功能介绍 6
六、 相关硬件产品介绍 14

一、 引言
防治扬尘污染，保护和改善城市生活环境空气质量，保障人民群众身体健康，一直是国家各级环境保护部门的重要工作内容之一。在所有的扬尘污染中，工程施工扬尘，如房屋建设施工、道路与管线施工、房屋拆除等为主要污染源。为此，在国家各级城市出台的扬尘污染防治管理办法中，都对建设工程施工提出了明确的防尘要求和相应的处罚条款。 
    目前，我国正处于城市建设的快速发展期，工程施工每天都在众多的、分散的地点同时进行着。而环保部门人员数量有限，不可能每天都到各个施工地点去巡查，因此，对众多分散的工程施工现场进行远程监控，及时发现违反防尘要求、出现扬尘污染的施工地点并及时处理，无疑是监管工程施工扬尘污染的有效途径。然而，传统的视频监控一方面呈现的图像分辨率极为有限，不利于对现场情况的准确辨别；另一方面，远程视频监控需要较高的通信网络带宽做支持，往往需要铺设专门的光纤或电缆、租用昂贵的通信信道；可是工程施工地点数量众多、地理分布复杂，且对于扬尘监控只是阶段性的需求，为此部署大量的视频监控点无疑会给环保部门带来庞大的资金压力，为国家带来不必要的资金消耗。有没有成本更低、部署更方便的监控手段，来实现对工程施工扬尘污染进行远程监控的目的呢？ 
二、 产品系统概述
成都远控科技有限公司开发的“环境监控云平台系统”即是以安装在远程的终端设备通过3G/4G网络实时向云平台服务端上传相关环境监测数据以及监控画面的一种新的监控应用方式。工作人员亦可通过有线或无线网络登陆“环境监控云平台系统”，对远端现场环境作时实监控，提取相关环境污染数据；当环境污染达到上峰值时,安装在施工现场的环境探测感应器或摄像头，将自动记录下相关环境数据并抓拍下现场的高清晰数字图片，并通过有线或无线通信网络自动传输回来，即时呈现在环保机关的各种显示终端上（PC、PDA），让环保工作人员通过高清晰的数字图片，即时了解施工现场的防尘措施实施情况和工地现状，达到对众多分散的工程施工地点进行远程联网监控的目的。
  此软硬件系统借助先进的数字通信手段，融合了数字图像处理技术、无线网络通信技术、嵌入式系统技术等多种计算机和通信技术，基于低带宽的IP网络，实现了高清晰图片远程抓拍、即时传输和应用的一体化过程，是一种低成本、易部署、易操作的基于图片的远程监控解决方案。
三、 方案特点
1. 数据精准、监控图像清晰度
采用远程环境监测网络传感器及远程控制摄像头抓拍现场图片并实时叠加相关监测环境数据作为监控模式，获取的图像清晰度高、环境数据准确。
2. 网络适应性强、带宽要求低，支持多种有线或无线网络接入方式
在很多工程施工地点，通信网络覆盖不一定完善，甚至仅有电话线路接入，根本无法为视频传输提供带宽保障，给实施远程视频监控带来很大的障碍。而“环境监控云平台系统”自动传输的是图片，对网络带宽的要求大大降低，适用于多种网络环境，支持多种接入方式，既包括xDSL、Cable Modem、Ethernet等有线接入方式，又包括Wi-Fi无线局域网、3G\4G等无线接入方式。同时，系统还能够在公共的互联网上满足多用户对监控现场的同时关注，真正做到了能够打电话、能够上网的地方，就能实施网络高清晰实时监测监控。
3. 可集成性
系统采用标准的通信协议和设备接口，可方便地集成到其他环境监测系统中。
4. 高传输可靠性
过服务器系统支持的通信保障技术，适应NAT网关、防火墙等多种网络环境，实现了断线重连、断点续传等可靠的通信保障机制，为数据传输的可靠性和数据的完整性提供有力保障。

5. 系统建设成本低
无线云监控无需像有线监控那样花费大量资金铺设光纤或电缆专线，或以不菲的价格租用专门的信道或联网服务，它可充分利用Internet或CDMA等公用网络工作，相对于视频监控，网络建设和使用成本低得多。同时，由于采用高清晰图片监控及数据采集的模式，也大大降低了监控数据备份量，用户不必花费大量资金来提高服务器存储容量，或单独购买DVR等数字存储设备。总而言之，相对于有线监控，我们这种无线云监控系统无疑是一种低成本、易部署、更为简单实用的环保扬尘污染监控解决方案。
四、 系统组成及架构
成都远控科技有限公司自主研发的“环境监控云平台系统”由软件服务器系统和相关网络终端、数据采集终端等硬件系统组成；
系统简易连接拓朴图如下：

信号传输：
机房设备通过有线网络接入高速的Internet通道；如不能通过有线网络,我们还可以选择3G\4G网络设备把前端设备连接入Internet,如果3G信号也没有，我们还可以架设WIFI无线网络，把前端信号通过WIFI传到有3G\4G网络的地方架设服务器。

所有用户连接数据\视频服务器都是经过中心服务器授权后，由指定的路径进行连接；录像存储、数据数务器、流媒体服务器都是由中心服务器控制；网络矩阵连接流媒体服务器的相关监控数据。

五、 平台服务端操作及功能介绍
该云平台目前的主要功能有：
l 监控数据实时监控
l 数据报管理
l 数据分析
平台软件服务端登陆界面:

用户输入密码，根据用户权限进入到功能界面:

实时监控：大量模块主要是针对实时采集数据及视频检测拍照取证，主要数据包括：工地信息、温度、湿度、扬尘、设备编号、采集时间、超标图片、图片名字等。
在地图上显示监控点，进行温度、湿度、扬尘的实时监控，可以看到实时的数据和视频。

例如下图: 点击地点上的红点，得到监控点的实时数据信息。并且可以有视频查看和发送短信的功能。

在实际监控点的信息，视频的查看和短信的发送,如下图:

点击视频后出现监控数据, 在客户端也可以实现云台的控制,如下图:

点击短信，通过租用短信发送模块，可以对当时监控点的联系人发送信息，报告实时情况,如下图:

监控点信息显示,如下图:

具体的实时数据采集信息：

报警图片信息上面叠加采集时的数据：

视频监控：该功能主要是针对视频监控，选择具体的位置，才能查询到相应的视频

管理报表：此模块对历史数据进行处理分析，形成数据报表的形式展示给用户。此模块有工地日报、区域日报和通报管理。

工地日报：是点对点的数据显示，监控一个地点，全部数据的展示，这个这地点可以根据用户需求进行显示;如下图所示

区域日报：是一个区域内监控点的集合，对这一个区域内的数据分析。也是根据用户需求进行展示

通报管理：显示选择区域未处理信息，根据设定的标准值，得出超标信息。

环境分析决策,如下图

对比分析：通过一些图形化显示方式，方便用户根据温度、湿度和扬尘的发展趋势，更好的做出预测。

动态趋势：通过点击监控点，通过分析求总，得到各种分析树状图。

六、 相关硬件产品介绍
1. 在线数据视频抓拍监测预警系统主机(YK-RC500):
远控科技开发的YK-RC500是远控科技专门开发的一款在线数据视频抓拍监测预警系统，它可以将各种传感器采集到的模拟量数据转化为数字信号与摄像机采集到的实时视频通过4G/4G/WIFI/ADSL/光纤传回监控中心，通过在线数据视频抓拍监测预警系统将原始进行计算后实时显示，存储数据库进行历史查讯，设置报警值进行高清图片抓拍。
设备外观：

环境监测全天候摄像机 扬尘数据采集传输仪

总体架构图:

产品外观图:

产品应用拓朴图:

产品技术参数:
型号
YK-CR500
操作系统
嵌入式Linux操作系统
系统资源
同时4路视频输入轮流切换监控。
操作界面
图形化操作界面、面板
视频标准
PAL、NTSC
图像压缩
CAMEⅡ无线窄带专用活动视频编码器
音频压缩
LPC编码
录像方式
手动、定时、报警、移动侦测
视频输入
4路BNC
视频输出
1路BNC，1路VGA输出
音频输入
4路BNC
音频输出
1路BNC
RS-232输入
3路
RS-485输出
1路
监视质量
PAL：720x576（D1）；NTSC：720x480（D1）
回放质量
PAL：452x288（CIF）；NTSC：452x240（CIF）
图像控制
6档可调
画面显示
1、4、8画面显示
报警输入
4个开关量输入
报警输出
1个开关量输出
云台控制
RS485
电源
DC12V / 3A

2. 无线扬尘数据采集终端（DSM501）

电气参数

原理结构图：

特点：
􀁺 PWM 脉宽调制输出
􀁺 采用粒子计数原理
􀁺 可灵敏检测直径1 微米以上的粒子
􀁺 内置加热器可实现自动吸入空气
􀁺 小尺寸重量轻

成都远控科技有限公司 技术部
2014-07-25