2023-01-31
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智慧环保是通过物联网技术的延伸，更加强调感知层技术和智慧层技术的应用能够实现实时、自动化的环境数据感知系统，对环境污染源数据、大气环境质量数据等进行实时的采集和监控，同时能够通过强大的计算能力对大量环境保护监测数据进行智能分析，推动环境保护工作的智能化、自动化。
“智慧环保”的总体架构分为四层：感知层、传输层、智慧层和服务层。
感知层：利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素的“更透彻的感知”;
传输层：利用环保专网、结合4G网络、卫星通讯等技术，将个人电子设备、组织和政府信息系统中存储的环境信息进行交互和共享，实现“更全面的互联互通”;
智慧层：以云计算、虚拟化和高性能计算等技术手段，整合和分析海量的跨地域、跨行业的环境信息，实现海量存储、实时处理、深度挖掘和模型分析，实现“更深入的智能化”;
服务层：利用云服务模式，建立面向对象的业务应用系统和信息服务门户，为环境质量、污染防治、生态保护、辐射管理等业务提供“更智慧的决策”。
具体来说，主要涉及到数据采集硬件前端部和后台数据中心软件系统两部分，数据采集硬件负责采集现场环境数据，可以采集的环境数据包括空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、光照强度、水温、水中的氨氮、溶解氧浓度和pH值等，数据中心通过智能分析软件系统对数据进行汇总分析、展现和报警，当环境数据超出系统设置的阈值时，系统会产生报警，通过声光报警器、手机短信和弹出窗口等形式通知相关人员，同时启动或者关闭相关设备调节现场环境指标。这里面4G无线传输起重要作用，一般是工业级无线路由器为主，作为两端的传输管道。因此，智慧环保对前端采信设备有很高求。
例:视频监控产品和技术提出了更高的要求：
目前，高清图像已经在交通等对视频质量要求较高的行业大量使用，污染源监控涉及对气体、颗粒、悬浮物等细小对象的监控，对图像同样有高清的需求。除了高像素的高清外，可以看几公里、十几公里甚至更远的高清激光、热成像摄像机在水体、大气污染监测方面也有了更多的使用需求。
当前视频监控透雾技术主要有两大类，即电子透雾和光学透雾。和普三波段激光热成像摄像机中热成像温度探测灵敏度最高可达35mk，具有比常规产品更高的灵敏度，能够获得更细腻画面质量，受雾雨雪天气影响小。其具有可见光透雾功能，昼间光学滤波与DSP图像处理，可增强在薄雾、水汽、灰尘环境下的图像细节。
视频智能分析技术是视频监控由被动变主动的重要技术，其中行为分析、人脸识别、车牌识别等技术已经广泛应用于公安、交通等行业。
在污染源监控中，排污口、污水检测采样点的区域入侵等行为分析可以有效识别人为作假等行为，同时还有很多行业性的智能分析需求：
(1)烟体色彩识别：分析识别烟体的颜色;
(2)烟体黑度分析：判断烟体的黑度信息;
(3)水体颜色分析：识别水体的颜色;
(4)水体漂浮物分析：判断水体漂浮物的数量、密度等信息;
(5)智能读表：通过视频进行环境仪表的数据识别读取。
污染源大都分散且偏远，供电和有线传输都非常困难。目前许多传感器都需要过通4G工业级无线路由器来支持无线传输，而且由于其本身功耗就很低，通常一块电池或是通过太阳能发电,就可以支持数年的数据采集。
污染源处经常处于水汽多、烟尘多、腐蚀物多的环境，需重点考虑监控设备的防尘、防水以及防腐蚀的保护。同时需要监控设备自带雨刷等自清理功能，可以定时或远程控制其进行自清理来保证画面有效性,同时也对前端硬件设备提出更高要求。
