基于環保設備下互聯網平臺的設計開發與應用

李漢漢

（廣東青創環境檢測有限公司，廣東 江門 529000）

環保設備雖具有高集成度、自動運行、現場部署的特點，但由于設備廠商通訊形式和型號的差異，以及競爭激烈的行業態勢等，造成環保設備缺乏信息化的運維管理手段，加之很多大企業基于自身特點建設的高耦合系統，阻礙了環保設備信息化建設的步伐。面對現階段環保設備運維管理的瓶頸和監察功能的滯后，利用工業互聯網相關技術，搭建服務環保設備的互聯網平臺，以及依托移動互聯網構建的環境監察平臺，既可以滿足環保設備的數字運維、智能值守的需求，又可以拓展環境執法的業務場景，讓環保設備功能更加立體化。

1 基于環保設備下工業互聯網平臺設計開發方案

1.1 平臺設計與開發

該平臺的服務對象就是各類環保設備，環境部門進行環保設備的工業互聯網平臺系統的整體設計和開發，如圖1所示。實現途徑是利用OPC技術或者通過通訊模塊的安裝，將環保設備的運行狀態和環境數據等相關信息輸送到平臺服務器；平臺的接入層對數據進行接受并解析協議，實施消費后的存儲；后端進行數據庫的訪問并把接口提供給前端；用戶訪問web系統可以通過主流瀏覽器，根據各自的功能將整體系統分為前臺、中臺和后臺。

該互聯網平臺的相關業務功能具體設計如下：

1.1.1 接口管理的統一性

該平臺的統一連接管理是指現場設備和平臺的實時連接，能夠實現采集和反向控制現場設備的運行數據和控制數據。該平臺可以兼容不同環保設備，以及可以接入有線、無線等諸多網絡連接模式的設備數據，完成不同類型終端設備的快捷而統一的接入，真正實現設備適配的多協議性。相關的配置由變量綁定、變量設置、設備設置等構成，其中最核心是中臺Web的變量設置，完成連接的條件就是現場發送的變量代碼與變量設置完全符合。

1.1.2 監控管理的實時性

監控管理的實時性就是實時監控各類設備生產狀態，包括實時展示設備的運行數據、掌握一體化設備的流量和啟閉狀況，一旦有異常發生可以及時顯示并迅速報警后處理故障，不僅確保環保設備的安全運行也實現了平臺自身的高可用性[1]。

1.1.3 數據分析功能

該功能是對設備的運行狀況實施健康狀況、效率、警報數據、功耗、故障率等相關情況的分析和評價。操作人員利用對數據多維度分析全面了解環保設備的運行狀態，對運維方式實施靈活調整。

1.1.4 推送信息

該功能可以對每個用戶消息的推送方式進行提醒，包括手機短信、電子郵件、電話語音等。最核心的功能是有效推送突發事件、報警等消息。推送手段的多維性顯著提升了平臺的健康性和靈活性。

1.1.5 用戶管理

根據各類企業用戶不同的操作管理需求，提供個性化的角色權限管理、用戶注冊、用戶角色設置、用戶登錄訪問的數據等級，利用菜單權限確定進行目錄訪問。可以按照登錄用戶所屬角色權限使用本系統，對該用戶的查看和操作予以授權。

1.2 平臺的應用案例

該平臺的設計技術框架可接入2萬套環保設備，在該工業互聯網平臺的開發完成部署后，已經有多家企業的200多臺各類環保設備接入了該平臺，其中有150多臺廢氣治理設備、60多臺污水處理設備，即將接入的污水設備預計300多臺。

以南方某醫院為例，該互聯網平臺接入了該醫院的5套廢水一體化處理設備，通過該平臺可直觀地展示集成式污水處理設備的工作流程，并且可以對液位流量、各個閥門電機開關狀態的監控數據進行實時監測。通過點擊可以清晰查看與變量關聯的最近的歷史數據和變化曲線。

自從接入該環保設備工業互聯網平臺后，該醫院的污水處理設備的管理和運維發生了顛覆性的變化，從原來的多名運維人員縮減為現在的一名；運維方式從過去的人工每天進行各類儀器數據的查看，簡化為每天登錄系統查看接收系統推送的狀態報告；一旦發生異常故障或者超出警戒值時，系統會自動報警并且利用多維方式向相關人員推送，真正實現了現場無人值守的目標，顯著降低了設備的運行費用[2]。

2 基于環保設備下移動互聯網監察新型平臺的開發與應用

2.1 系統架構

環保設備監察移動應用是一種基于環保設備、面對環保行業監察的新型移動應用系統，該系統不單純是利用一套智能終端App就能夠實現的，因為App需要多種原有的設備業務數據系統的對接，方可完成各種設備的查詢、采集數據、上傳數據等相關操作。這些原有系統包括污染源檔案管理系統、污染源在線監控系統、排污許可證系統等，要想與這些系統對接，就要構建一個開放、兼容的軟件架構，與原有的環保設備應用實現資源通用、數據共享，達到系統復用和集成的最大化。目前應用最廣泛的是Android移動智能操作系統，對Android系統特別支持的硬件種類繁多，并且能夠快速更新設備，所以必須構建一個能夠跨平臺的應用開發框架，以提高整個系統對硬件環境的可用性和適應性。系統架構見圖2。

圖2 系統構架圖

2.2 設計應用

2.2.1 現場監察管理

該移動監察平臺可根據環保設備現場監察的類型、流程等，有效管理監察任務以及現場監察過程，并及時向領導匯報監察過程中發現的問題，對解決問題的期限和規定的任務進行跟蹤管理。具備權限的用戶登錄系統后，利用任務下達菜單下達任務，包括任務類型、任務執行人、任務名稱、任務的時間期限等。相關領導將任務下達后，監察人員登錄該平臺就可獲悉需要執行的任務。執法人員登錄平臺后能夠在執行任務中看到等待處理的任務信息，可以根據情況實施處理。如果需要，也可以上傳相關的錄像、錄音、照片等文件資料。在執行環保設備監察任務的過程中，發現異常或者違規情況時，可以向系統提交監察狀況報告，并做詢問筆錄、現場監察記錄、音頻或視頻證據信息，還可以實施現場簽字和現場打印等。

2.2.2 在線監控管理

該管理功能主要是對專項監察在線監控系統發現的問題，主要涵蓋監測數據異常情況監察、監測設備掉線監察等。在線監控系統可以按照人為觸發和系統自動觸發兩種因素發出現場監察任務，監察人員會根據監察任務的緊急程度實施分配調整。

2.2.3 綜合查詢

綜合查詢包括企業環保設備信息查詢，建設項目信息查詢、危險化學品查詢、監察記錄查詢、許可證信息查詢，歷史監察記錄查詢、法律法規查詢、歷史違法記錄查詢等[3]。

2.2.4 執法地圖

平臺系統中心使用人員可以利用執法地圖檢查執法人員的實時位置信息和歷史監察任務的執行路徑，實現執法地圖空間和時間上的統一。對執法人員定位和任務情況掌握可以利用終端GPS完成。可以在地圖上顯示人員。用戶在地圖上選擇相關的人員，就可以查看當前的任務情況。通過任務執行的時間、執行人、類型、違規狀況等進行監察記錄的查詢。在地圖上，通過監察對象位置信息查看任務開始后執法人員空間移動的軌跡。

3 結語

本文根據現階段環保設備的現場需求，依托互聯網技術設計開發了一種服務于環保設備和環保行業的互聯網平臺，大大提升了環保設備信息化的程度和運行效率。同時，另一套新型環境監察移動執法系統已運行一年多，目前該系統的設計與開發已經上升到2.0版。隨著環保設備的不斷更新和環保工作信息化進程的不斷加快，移動環境監察執法新要求的提出，該平臺將結合新的應用需求進行相應的完善，以推動環保監察工作的整體創新。