CN113724118A - 一种生态环境监测管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生态环境监测管理平台，包括生态监测门户端、生态监测业务管理系统和数据统计分析系统，生态监测门户端通过网络提供给访问者获取数据的接口，包括用户模块、天气情况模块、空气质量分析模块、温室气体月报模块、废水排放浓度趋势模块、废水排放量模块、电子地图模块、实时监控模块、最新温室气体模块，生态监测业务管理系统采用分布式架构部署，提供业务管理服务，数据统计分析系统与所述生态监测业务管理系统数据共享，根据操作指令调用接口算法对数据进行处理分析，极为方便的对生态环境监测的有关数据进行管理、输入、输出、查找等有关操作，使杂乱的样品信息数据能够具体化、直观化、合理化。

Description

一种生态环境监测管理平台

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其是一种生态环境监测管理平台。

背景技术

生态环境是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候 资源数量与质量的总称，是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统，即与 人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成 的第二自然)力量(物质和能量)或作用的总和，生态环境的稳定与好坏深刻 的影响着人们的生活和居住环境，随着环境意识的提高，人们越来越重视生态 环境的维护。

生态监测对于生态维护必不可少，主要对区域内在人类活动影响下生态问题 的发生面积、数量变化而对环境造成的结果进行动态监测，包括生态系统的组 成、结构和功能变化进行监测，对监测数据进行处理分析，例如监测排入大气 和水的成分和分量，并进行统计分析，进而便于人们对社会生态系统进行修复 和保护。

当下对生态环境的监测一般采用两个方式，一是利用卫星直接监测对应自然 保护区域内的实时影像进行观测，二是通过检测人员携带移动的专业监测设备 检测所需的数据，亦或者通过铺设设备直接采集所需数据。

上述方式，采用卫星监测时，具有较好的全面性和大局性，能够从整体观测 自然保护区状况，但对于局部观测就具有局限性，不能同时获取多个局部地区 数据，同时由于自然保护区环境复杂，卫星的监测图像受到较大的局限性；采 用检测人员携带设备进行检测采集数据，由于监测点的多样繁杂，对各处监测 点的设备监控较为薄弱，且检测的数据较为繁杂，对后续的分析处理造成了极 大的不便。

随着信息化管理的发展，当下各行业不断转向信息化、现代化的高效管理模 式，现有的一些监测系统或监测设备，一直沿袭传统环境监测管理模式而产生 的管理效率较低，大多通过设置接收终端直接对接检测设备，完成数据的采集、 分类和存储，实时性不高、数据共享存在滞后也较为困难，不便于工作人员直 观的管理和分析数据。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种生态环境监测管理平台，设 置用于访问完成相关操作和数据共享的生态监测门户端、实现业务逻辑的生态 监测业务管理系统以及独立便于扩展用于处理数据的数据统计分析系统，实现 一个生态环境数据获取、整合、分析、统计、管理、输出、共享一体化的操作 服务平台，便于工作人员对生态环境监测的有关数据进行管理、输入、输出、 查找等有关操作，使杂乱的样品信息数据能够具体化、直观化、合理化，提升 了管理工作效率，同时降低了人工管理的成本和时间。

本方案的具体技术方案如下：

一种生态环境监测管理平台，包括生态监测门户端、生态监测业务管理系统 和数据统计分析系统；

所述生态监测门户端通过网络提供给访问者获取数据的接口，所述生态监测 门户端包括用户模块、天气情况模块、空气质量分析模块、温室气体月报模块、 废水排放浓度趋势模块、废水排放量模块、电子地图模块、实时监控模块、最 新温室气体模块；

所述生态监测业务管理系统采用分布式架构部署，所述生态监测业务管理系 统包括数据分析模块、设备管理模块、污水处理模块、空气质量模块、地图管 理模块、模板下载模块、配置管理模块、系统管理模块，所述数据分析模块的 分析算法独立部署在算法服务器中，通过不同算法对应的接口与所述生态监测 业务管理系统后端进行数据交互，所述设备管理模块、污水处理模块和空气质 量模块均通过对应的监测设备与系统通信模块远程连接，实时传输检测的数据；

所述数据统计分析系统与所述生态监测业务管理系统数据共享，访问用户和 管理员通过在所述生态监测门户端的界面，进行选择操作，根据用户的操作， 所述数据统计分析系统获取所述生态监测业务管理系统监测的数据，并调用对 应的统计算法将分析结果反馈输出到指定用户上，所述数据统计分析系统包括 设备数量分析、监控数量分析、CPU分析、已运行时间分析、当前应用CPU使用 率分析、系统CPU使用率、最新排污口数据、最新温室气体分析、最新空气污 染物分析、最新首要污染物分析。

进一步的，所述生态监测业务管理系统中还设有权限模块，所述权限模块与 所述用户模块关联，在所述数据分析系统中根据访问用户和管理员权限的不同， 来调用不同的统计算法。

进一步的，所述实时监控模块与所述电子地图模块数据互通，所述实时监控 模块采用摄像装置、定位模块和配电系统构成，所述摄像装置与平台通过网络 远程连接，实时传输影像数据和位置信息，所述位置信息直接映射在所述电子 地图模块中。

进一步的，所述电子地图模块包括全景模式和局部定位模式，访问者通过在 生态监测门户端的操作，对电子地图模块的数据输出进行切换调整，在所述全 景模式下，监测点、监测单位、设备点、自然保护区标定显示在地图上，同时 对应的区域输出显示当前检测的空气质量数据、污水排放数据、温室气体数据 以及污染物数据。

所述局部定位模式下，访问者通过在电子地图上选定区域，将区域数据传输 到所述数据统计分析系统，所述数据统计分析系统从所述生态监测业务管理系 统获取该区域对应设备监测数据进行分析，并将结果发送到所述生态监测门户 端对应的各模块上以预设的直观统计模板进行显示。

进一步的，所述生态监测门户端设有定时器来监控数据的更新状态，每隔预 设时间，系统重新获取当前设备的检测数据进行统计分析，并更新所述生态监 测门户端各模块的输出数据。

进一步的，最新温室气体分析、最新空气污染物分析以及最新首要污染物分 析，均通过计算统计预设时间段内对应模块监测类型的变化率进行排序，所述 排序的结果数据与地域相关联，根据设置查看条件进行整合与分类。

本发明的有益效果如下：

1、平台设有生态监测门户端通过网络实现与用户之间实现数据共享，访问 用户可在门户端直接获取各监测点实时监测的空气情况、废水排放、气体含量 等直观的数据展示，并根据在门户端的操作，对不同模块的展示方式进行选择 和调整，以便访问用户能从不同统计分析的角度获取各模块数据的变化情况， 准确了解监测点的生态环境变化。

2、平台设有电子地图模块、地图管理模块和实时监控模块，电子地图模块 和实时监控模块数据相关联，实时监控模块采用摄像装置采集监测点现场的视 频图像数据，还设有定位模块和配电系统，摄像装置与平台通过网络远程连接， 将该装置采集的实时影像数据和当前的位置信息传输到平台系统中，视频数据 直接在门户端界面加载输出，位置信息则映射在所述电子地图模块中，同时在 电子地图上对应的位置处，以数值的方式显示其他监测设备采集的数据。

3、平台电子地图模块设有两种模式，分别为全景模式和局部定位模式，全 景模式下，便于用户能够从大局的角度直接查看管理，所有监测点的位置、设 备、即时的监测数据信息，局部定位模式下，能够显示输出针对的监测点区域 在一段时间内的，监测数据变化情况及输出的分析结果。

4、统计分析系统通过接收的监测数据，根据预设时间统计该时间段内温室 气体含量变化和污染物含量变化，按照气体类型和污染物类型计算在该段时间 的变化率大小，并按照从大到小的方式进行排序，获取当前时间段的温室气体 含量和污染物的含量变化情况，能够及时监测是否出现不稳定的状况，以便工 作人员及时做出反应。

5、生态监测门户端设有定时器来监控数据的更新状态，每隔预设时间，系 统重新获取当前设备的检测数据进行统计分析，并更新各模块的输出数据，实 现监控点的数据输出的即时性，减少传统方式造成的信息滞后。

附图说明

图1是本发明系统功能模块示意图；

图2是本发明后台管理功能模块示意图。

具体实施方式

在下面的描述中对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种生态环境监测管理平台，包括生态监测门户端、生态 监测业务管理系统和数据统计分析系统；

本实施例中生态监测门户端为web端，采用Vue.js搭建数据驱动的渐进式 框架，所述生态监测门户端通过网络提供给访问者获取数据的接口，所述生态 监测门户端包括用户模块、天气情况模块、空气质量分析模块、温室气体月报 模块、废水排放浓度趋势模块、废水排放量模块、电子地图模块、实时监控模 块、最新温室气体模块；

其中用户模块用于访问者和管理端人员通过账户登录，查询、管理该账户 的操作记录，包括过往查询记录、个人信息、下载输出的结果记录，同时本实 施例中系统平台中还设有权限模块，所述权限模块与所述用户模块关联，所述 权限模块采用Apache Shiro框架搭建，区分访问数据的普通用户和管理员用户， 使得访问用户均通过同一个服务器对外的接口进行数据访问，根据访问用户和 管理员权限的不同，调用所述数据分析系统不同的统计算法获取不同的数据展 示，普通访问用户通过在web界面的操作，能够查看选择区域的天气状况、空 气质量分析直观图、温室气体月报结果、废水排放浓度趋势变化图、废水排放量以及排放废水的污染物含量、监控点的地图显示信息、选定区域监测点的实 时视频影像；所述天气情况模块对接政府天气服务平台和监测点的气象监测服 务平台的数据，输出选定区域或监测点的具体天气状况；所述空气质量分析模 块用来按照前端设定的数据格式输出选定区域各监测点的空气质量状况，本实 施例中空气质量状况以环形图形式进行输出，通过环形图的百分比显示该区域 下不同空气质量状况的监测点比例；所述温室气体月报模块以列表的形式直接 输出当前月份下，不同监测日期检测的各温室气体的含量；所述废水排放浓度 趋势模块通过折线趋势图输出当前年份下，选定区域下监测点处不同废水排放 浓度随月份时间变化的变化趋势；废水排放量模块通过直方图输出当前年份下 不同月份不同废水排放量数据结果，不同的废水可通过在界面的选择操作，进 行数据结果的切换；所述最新温室气体模块用于根据预设的刷新时间实时显示 该选定区域不同监测点下含量变化率最高的温室气体及含量；

在所述生态监测门户端还设有电子地图模块和实时监控模块，所述电子地 图模块用于显示各检测点的位置信息、设备信息和监测的状况信息，所述电子 地图与门户端其它数据模块关联，根据用户在电子地图上的选定操作，刷新各 模块输出显示的结果数据。

所述电子地图模块包括全景模式和局部定位模式，访问者通过在生态监测 门户端的操作，对电子地图模块的数据输出进行切换调整，在所述全景模式下， 监测点、监测单位、设备点、自然保护区标定显示在地图上，同时对应的区域 输出显示当前检测的空气质量数据、污水排放数据、温室气体数据以及污染物 数据；

所述局部定位模式下，访问者通过在电子地图上选定区域，将区域数据传 输到所述数据统计分析系统，所述数据统计分析系统从所述生态监测业务管理 系统获取该区域对应设备监测数据进行分析，并将结果发送到所述生态监测门 户端对应的各模块上以预设的直观统计模板进行显示。

所述实时监控模块与所述电子地图模块数据互通，所述实时监控模块采用 摄像装置、定位模块和配电系统构成，所述摄像装置与平台通过网络远程连接， 实时传输影像数据和位置信息，所述位置信息直接映射在所述电子地图模块中， 用户通过在电子地图模块上选定区域，所述实时监控模块则切换对应区域处摄 像装置的传输线路，实时在界面上输出视频影像。

本实施例中，所述生态监测门户端设有定时器来监控数据的更新状态，每 隔预设时间，系统重新获取当前设备的检测数据进行统计分析，并更新所述生 态监测门户端各模块的输出数据。

所述生态监测业务管理系统采用分布式架构部署，所述生态监测业务管理 系统包括数据分析模块、设备管理模块、污水处理模块、空气质量模块、地图 管理模块、模板下载模块、配置管理模块、系统管理模块，所述数据分析模块 的分析算法独立部署在算法服务器中，通过不同算法对应的接口与所述生态监 测业务管理系统后端进行数据交互，所述设备管理模块、污水处理模块和空气 质量模块均通过对应的监测设备与系统通信模块远程连接，实时传输检测的数 据；同时所述生态监测业务管理系统通过权限模块仅允许管理员用户进行登录， 具体访问过程及权限内容，结合图2所示：

管理员用户登录成功后，可查看、管理、远程操纵当前平台各监测设备的 工作，包括设备信息的查询，设备的启停及运转操作，设备信息的增删改查， 所述生态监测业务管理系统还设有污水处理模块、空气质量模块、地图管理模 块、模板下载模块、配置管理模块、系统管理模块，分别用于管理对应模块的 参数配置和系统平台的基本配置，例如污水处理模块和空气质量模块，管理员 可配置门户端的数据输出格式以及时间等用于显示输出数据的常规参数；地图 管理模块用于调整地图的缩放比例、渲染度参数等用于调整加载速度和地图显 示效果的参数；所述模板下载模块用于调整、涉及打印输出结果的报表格式， 普通访问用户根据设定好的模板，选择需要的数据后，可按照指定模板格式打 印输出规定的报告文件。

所述数据统计分析系统与所述生态监测业务管理系统数据共享，访问用户 和管理员通过在所述生态监测门户端的界面，进行选择操作，根据用户的操作， 所述数据统计分析系统获取所述生态监测业务管理系统监测的数据，并调用对 应的统计算法将分析结果反馈输出到指定用户上，所述数据统计分析系统包括 设备数量分析、监控数量分析、CPU分析、已运行时间分析、当前应用CPU使用 率分析、系统CPU使用率、最新排污口数据、最新温室气体分析、最新空气污 染物分析、最新首要污染物分析。

其中设备数量分析、监控数量分析、CPU分析、已运行时间分析、当前应用 CPU使用率分析、系统CPU使用率的分析查看通过权限模块，仅供管理员用户进 行统计分析；

所述最新温室气体分析和最新空气污染物分析均通过计算统计预设时间段 内对应模块监测类型的变化率进行排序，所述排序的结果数据与地域相关联， 根据设置查看条件进行整合与分类，即可通过排序结果，统计不同地域或者不 同时间段或者不同监测类型的变化率状况，便于工作人员进行分析，

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生态环境监测管理平台，其特征在于，包括生态监测门户端、生态监测业务管理系统和数据统计分析系统；

所述生态监测门户端通过网络提供给访问者获取数据的接口，所述生态监测门户端包括用户模块、天气情况模块、空气质量分析模块、温室气体月报模块、废水排放浓度趋势模块、废水排放量模块、电子地图模块、实时监控模块、最新温室气体模块；

所述生态监测业务管理系统采用分布式架构部署，所述生态监测业务管理系统包括数据分析模块、设备管理模块、污水处理模块、空气质量模块、地图管理模块、模板下载模块、配置管理模块、系统管理模块，所述数据分析模块的分析算法独立部署在算法服务器中，通过不同算法对应的接口与所述生态监测业务管理系统后端进行数据交互，所述设备管理模块、污水处理模块和空气质量模块均通过对应的监测设备与系统通信模块远程连接，实时传输检测的数据；

所述数据统计分析系统与所述生态监测业务管理系统数据共享，访问用户和管理员通过在所述生态监测门户端的界面，进行选择操作，根据用户的操作，所述数据统计分析系统获取所述生态监测业务管理系统监测的数据，并调用对应的统计算法将分析结果反馈输出到指定用户上，所述数据统计分析系统包括设备数量分析、监控数量分析、CPU分析、已运行时间分析、当前应用CPU使用率分析、系统CPU使用率、最新排污口数据、最新温室气体分析、最新空气污染物分析、最新首要污染物分析。

2.根据权利要求1所述的环境监测管理平台，其特征在于，所述生态监测业务管理系统中还设有权限模块，所述权限模块与所述用户模块关联，在所述数据分析系统中根据访问用户和管理员权限的不同，来调用不同的统计算法。

3.根据权利要求1所述的生态环境监测管理平台，其特征在于，所述实时监控模块与所述电子地图模块数据互通，所述实时监控模块采用摄像装置、定位模块和配电系统构成，所述摄像装置与平台通过网络远程连接，实时传输影像数据和位置信息，所述位置信息直接映射在所述电子地图模块中。

4.根据权利要求1所述的生态环境监测管理平台，其特征在于，所述电子地图模块包括全景模式和局部定位模式，访问者通过在生态监测门户端的操作，对电子地图模块的数据输出进行切换调整，在所述全景模式下，监测点、监测单位、设备点、自然保护区标定显示在地图上，同时对应的区域输出显示当前检测的空气质量数据、污水排放数据、温室气体数据以及污染物数据。

所述局部定位模式下，访问者通过在电子地图上选定区域，将区域数据传输到所述数据统计分析系统，所述数据统计分析系统从所述生态监测业务管理系统获取该区域对应设备监测数据进行分析，并将结果发送到所述生态监测门户端对应的各模块上以预设的直观统计模板进行显示。

5.根据权利要求4所述的生态环境监测管理平台，其特征在于，所述生态监测门户端设有定时器来监控数据的更新状态，每隔预设时间，系统重新获取当前设备的检测数据进行统计分析，并更新所述生态监测门户端各模块的输出数据。

6.根据权利要求1所述的生态环境监测管理平台，其特征在于，最新温室气体分析和最新空气污染物分析，均通过计算统计预设时间段内对应模块监测类型的变化率进行排序，所述排序的结果数据与地域相关联，根据设置查看条件进行整合与分类。

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