一种基于物联网的环境保护数据管理平台的制作方法

本发明涉及数据处理，具体涉及一种基于物联网的环境保护数据管理平台。

背景技术：

1、随着工业的发展，化工产业、污水处理产业、化石燃料加工产业等其他能够对环境产生或多或少的影响的工厂也越来越多，虽说近几年环境污染在各界的共同努力下经过较好的治理，得到可观的成果，但是在环境治理方面仍然存在监测困难、监测面积广、污染源难取证等问题，同时环境保护不是一劳永逸的工作，难免会出现旧病复发、新病又起的场面，因此进行对环境数据的实时监测与预警，能够有效减少环境污染加剧出现的可能性。

2、传统的环境数据实时监测需要经设置在不同位置的不同设备进行环境监测，需要依靠定期查询或者有线方式对监测数据进行回收整理，大大增加了人工处理环境数据的时间和难度，且这种方法难以监测较大范围区域，无法满足时间连续、大面积监测的双重要求。

3、因此需要将物联网和环境保护相联系，通过物联网，对环境保护中的监测过程进行实时调控和监测，能够满足环境监测过程中的不同需求。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提供一种基于物联网的环境保护数据管理平台，解决了传统环境数据实时监测数据需要人工过多参与、不能及时反馈监测数据异常等问题。

2、本发明采用的技术方案为：一种基于物联网的环境保护数据管理平台，包括；

3、信息采集模块，用于对环境数据进行实时信息采集，并通过实体接口模块将数据传输至数据服务模块；

4、实体接口模块，包括设备接口及数据采集接口，实体接口模块用于基于计算机的电气特性传输数据及电信号至其他模块；

5、数据服务模块，用于对数据管理平台提供数据支撑，对基于实体接口模块的物联网设备及采集设备提供管理服务，包括预处理单元、主机通信单元、端口通信单元及二次处理单元；

6、存储模块，用于基于临时数据库和历史数据库对各项数据进行持久性存储，所述临时数据库存储信息采集模块的动态信息，所述历史数据库存储数据服务模块的静态信息；

7、所述实体接口模块中的数据采集接口与信息采集模块连接，输出端与数据服务模块连接，数据服务模块、信息采集模块与存储模块连接。

8、进一步地，所述信息采集模块所采集的信息数据包括以下至少之一：水资源信息、大气资源信息及土壤资源信息。

9、更进一步地，所述数据服务模块中的预处理单元用于给定实体接口模块所传输的设备数据及电信号的分组方式；

10、所述主机通信单元用于建立主机至主机的通信链路，解决在不同子网络中的两台设备之间的数据传输障碍；

11、所述端口通信单元用于建立端口至端口的通信链路，给定数据包所应用的进程，数据包发送至特定端口后，特定端口所对应的不同进程能够获取相对应的数据；

12、所述二次处理单元用于基于所收到的端口通信单元数据进行解读，并规定应用程序的数据格式。

13、更进一步地，所述主机通信单元确定主机类型，所述端口通信单元确定端口类型，主机通信单元和端口通信单元确定相对应的主机和端口后，可实现程序交流功能，用户可通过主机通信单元和端口通信单元对环境保护数据管理平台进行开发及管理。

14、更进一步地，所述数据服务模块中的二次处理单元为最高单元级，二次处理单元直接面向用户，用户可通过二次处理单元调整数据服务模块中的其他单元的运行、调整实体接口模块、存储模块及信息采集模块的运行，包括从存储模块中提取用户所需信息。

15、更进一步地，所述二次处理单元对获取到的数据的处理过程为：

16、统计同类型数据中的数据组，基于时序特征建立关于该类型数据的数据集；

17、优化数据集，剔除数据集中的非正常极端值；

18、以连续时间特征为基准，建立以数据集中的各个子集为连接点的连接线；

19、平滑连接线，建立该数据集中的所有子集随时间变化的曲线图，得到目标曲线图；

20、基于目标曲线图，得到所述数据集的变化量，基于该变化量对该环境资源进行未来值预估；

21、若预估的未来值仍然呈增长状态，且在预测过程中未来值会在某一时间超过预设阈值时，发出预警信息。

22、更进一步地，所述的环境保护数据管理平台的数据管理方法至少包括如下步骤：

23、通过数据服务模块的二次处理单元输入指令使环境保护数据管理平台各个模块建立物联网连接；

24、信息采集模块分别对水资源、大气资源及土壤资源信息进行实时采集，并通过实体接口模块将所采集的数据打包上传至数据服务模块；

25、数据服务模块中的预处理单元对实体接口模块上传的数据包进行分组，主机通信单元和端口通信单元分别建立主机-主机通信链路和端口-端口通信链路；

26、端口通信单元基于特定端口对于信息采集模块给定的数据包进行特定数据获取；

27、二次处理单元基于获取到的特定数据进行处理，并规定应用程序的数据格式；

28、存储模块中的临时数据库存储信息采集模块采集到的信息，历史数据库存储数据服务模块中所获取的各项数据。

29、更进一步地，所述端口通信单元在获取特定数据前，需要对不同端口设定不同的程序编号，特定端口在获取特定数据时，基于设定的不同程序编号获取特定数据。

30、更进一步地，还包括一种基于物联网的环境保护数据管理服务器，所述服务器包括处理器及存储器，所述存储器具有存储程序指令功能，所述处理器用于执行被存储的程序指令，所述程序指令被计算机执行时实现数据管理方法，所述存储器还具有基于存储模块中的临时数据库和历史数据库对各项数据的存储功能。

31、本发明的优点：

32、本发明通过对环境的各项数据采集，借助物联网对所得数据进行分析存储，并根据分类后的环境资源数据绘制目标曲线，基于目标曲线，得到所述数据集的变化量，并对其进行未来值预估，当未来值在某一时间超过预设阈值时，发出预警信息。相较于传统的环境数据管理方式，本发明对环境数据的采集具有实时性，且覆盖面广，数据上传速度快，保证了数据完整性的同时兼顾数据管理的高效性，同时具有对环境污染的预警功能，满足对环境资源的各项监测要求。

33、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，所述信息采集模块所采集的信息数据包括以下至少之一：水资源信息、大气资源信息及土壤资源信息。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，所述数据服务模块中的预处理单元用于给定实体接口模块所传输的设备数据及电信号的分组方式；

4.根据权利要求3所述的基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，所述主机通信单元确定主机类型，所述端口通信单元确定端口类型，主机通信单元和端口通信单元确定相对应的主机和端口后，可实现程序交流功能，用户可通过主机通信单元和端口通信单元对环境保护数据管理平台进行开发及管理。

5.根据权利要求3所述的基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，所述数据服务模块中的二次处理单元为最高单元级，二次处理单元直接面向用户，用户可通过二次处理单元调整数据服务模块中的其他单元的运行、调整实体接口模块、存储模块及信息采集模块的运行，包括从存储模块中提取用户所需信息。

6.根据权利要求3所述的基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，所述二次处理单元对获取到的数据的处理过程为：

7.根据权利要求1所述的基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，所述的环境保护数据管理平台的数据管理方法至少包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的基于物联网的环境保护数据管理平台，其特征在于，所述端口通信单元在获取特定数据前，需要对不同端口设定不同的程序编号，特定端口在获取特定数据时，基于设定的不同程序编号获取特定数据。

9.一种基于物联网的环境保护数据管理服务器，所述服务器包括处理器及存储器，其特征在于，所述存储器具有存储程序指令功能，所述处理器用于执行被存储的程序指令，所述程序指令被计算机执行时实现权利要求7中所述的数据管理方法，所述存储器还具有基于存储模块中的临时数据库和历史数据库对各项数据的存储功能。

技术总结
本发明公开了一种基于物联网的环境保护数据管理平台，包括用于对环境信息进行实时采集的信息采集模块、用于基于计算机的电气特性传输数据及电信号至其他模块的实体接口模块、用于对数据管理平台提供数据支撑的数据服务模块及用于对各项数据进行持久性存储的存储模块。本发明通过对环境的各项数据采集，借助物联网对所得数据进行分析并存储，相较于传统的环境数据管理方式，本发明对环境数据的采集具有实时性，同时能够根据已知曲线对未来环境数值变化进行预估及预警，监测覆盖面广，数据上传速度快，保证了数据完整性的同时兼顾数据管理的高效性，满足对环境资源的各项监测要求。

技术研发人员：周山花,邢硕,霍莲杰,贝征,王雪英,山楠楠,许毓浩,李焕恩,姚依,薛晗
受保护的技术使用者：河南省新悦环境科学技术研究发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15