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物联(lián)网(wǎng)技术(shù)应用 智慧环(huán)保之污染源监控发表时(shí)间(jiān):2018-01-30 10:48 智慧环保究其根(gēn)本,就是物联网技术(shù)与环境信息化的结合,而污染源监控是智(zhì)慧环保的重要一环。污染源可分为天然污染源(yuán)和人为污染源。天然(rán)污染源是指自(zì)然界自行向环境排放有(yǒu)害物质或造成有害影响的(de)场所,如正在活动的火山。人为(wéi)污染源是(shì)指人(rén)类活动所形成的污染源,也(yě)是环境保护工作研究和控制的主要对象。 在(zài)人(rén)为污染源中(zhōng),按污染(rǎn)的主要(yào)对象可以分(fèn)为大气污染源、水体污染源和土壤污染(rǎn)源等,其中(zhōng)大气污染源和水(shuǐ)体污染源是对人类生活影响最大的两个,也是目前视频监(jiān)控(kòng)在智慧环(huán)保中的(de)主要应用。 当前全国绝大部分(fèn)省份重点污染(rǎn)源和重点治(zhì)污设施(shī),都已经(jīng)建设了不同种(zhǒng)类的污(wū)染源在线监测系(xì)统,包括(kuò)排污化工(gōng)企业、火(huǒ)电厂(chǎng)、化工园区和(hé)重点污水处理厂等,一(yī)般(bān)在污染(rǎn)源附近部署各种感知传感器、监测仪,通过不同类型的感知网络,将(jiāng)采(cǎi)集到的数(shù)据(jù)上传省/市环保监控中心,实现(xiàn)对主要污染物排放情况的实(shí)时在线监控。 而视频监控由于其本(běn)身特(tè)性的限制,如高带宽占用、与(yǔ)数据直接关联(lián)性(xìng)低(dī)等,一(yī)直在传统的污染源监(jiān)控(kòng)项目中处(chù)于辅助或安保地位,实施完成后也仅(jǐn)作为现(xiàn)场情况全景查看的辅助手(shǒu)段,与传统(tǒng)的污染数据采(cǎi)集分开独立建设。而以往模拟摄像机(jī)清晰(xī)度低、传(chuán)输线路铺设(shè)困(kùn)难等问题,使(shǐ)得视频监控系统(tǒng)与整(zhěng)个(gè)污染源数据监控系统脱离(lí),有效利用率并(bìng)不高。后来随着视频技术的发展,清晰(xī)度大(dà)幅提升,码流压缩率越来越高(gāo),3G/4G无线视频和(hé)图片传输技(jì)术的应(yīng)用,使得(dé)视频监(jiān)控在(zài)污染(rǎn)源监控领(lǐng)域有(yǒu)了新的切入(rù)点。 污染源视频监控常规方案 当(dāng)前污染源视频监(jiān)控(kòng)的基本架构如图2所(suǒ)示,省(shěng)环保(bǎo)厅和县市环(huán)保局建(jiàn)立两级联网平台,前端(duān)排污企业则是视频+门禁+报(bào)警(jǐng)的经典安防配(pèi)置(zhì)。 前端视(shì)频监控系统(tǒng)负责(zé)对工(gōng)厂主要污染物排放(fàng)口(kǒu)、监测站(zhàn)取(qǔ)样处等重要地(dì)点进行全(quán)天候的视频监(jiān)视,满足环保部门对工厂(chǎng)排污实时监(jiān)控(kòng)的(de)要(yào)求。 1、排污口(kǒu)及(jí)监测站 工(gōng)厂在(zài)生(shēng)产活动(dòng)中会(huì)排出大量的废水和废(fèi)液,其中含有随(suí)水(shuǐ)流失的工(gōng)业生(shēng)产用料、中间(jiān)产物、副(fù)产品(pǐn)以(yǐ)及生产过程中产生的污染物,是造成环(huán)境(jìng)污(wū)染,特别是水污(wū)染(rǎn)的重(chóng)要原因。国家对于工(gōng)业废水的排(pái)放有极其严格的标(biāo)准,但是(shì)在实施(shī)过程中(zhōng)总会有某些不法企业试图通过偷排的方式(shì)来躲避监管,因此对企(qǐ)业废水排放的监控就显得尤为(wéi)重要。 环(huán)保部(bù)门一般(bān)在企业都设有(yǒu)污水(shuǐ)监测站,负责(zé)对企业排出(chū)的废水进行检测,取(qǔ)得各种污染物的含(hán)量(liàng)指(zhǐ)标(biāo),确保企业排出的工业废水达到规定的标(biāo)准。但是这种方式获得(dé)的仅仅是(shì)数据的信(xìn)息,缺(quē)少一种(zhǒng)直(zhí)观的方(fāng)式来对(duì)废水的情况进行观(guān)察(chá)了解,并且监测站大都(dōu)采用(yòng)的是自动取样检测(cè)的无(wú)人运行(háng)方式,为(wéi)了避(bì)免偷排的(de)情况(kuàng)发生,需部署(shǔ)一套(tào)视频监(jiān)控(kòng)系统(tǒng)作(zuò)为监测系统的(de)完善和补充。 在(zài)排污管和取(qǔ)样口附(fù)近部署(shǔ)球机,确保(bǎo)实时全面(miàn)地观(guān)察到(dào)污水排放到取样的(de)整个过(guò)程,杜绝了企业弄虚作假的可能。高清摄像机的运(yùn)用,使得管理人员能够通过监控画(huà)面清晰地观察(chá)到污水的颜色等信(xìn)息(xī),而不仅仅(jǐn)依赖于检测的数据(jù)。 污水监测(cè)站多是采用无人值守的方式,为(wéi)了防(fáng)止站内的检测仪器遭受人为(wéi)破坏(huài)和(hé)偷(tōu)盗,以及(jí)防止企业人员(yuán)进去篡改数据,可以在大门部署门禁系统,室内部(bù)署红外双鉴及红外摄(shè)像(xiàng)机。监测(cè)站只允许拥(yōng)有权限(xiàn)的人进入,并且(qiě)对(duì)所(suǒ)有进出人员进(jìn)行记录,并(bìng)录像保(bǎo)存,便于日后查询。当有(yǒu)人入侵(qīn)时,联动(dòng)摄像机(jī)自动进(jìn)行拍摄录像。 2、烟气排放监(jiān)控 工厂废气大多(duō)通(tōng)过烟囱排放,一般在厂区内高(gāo)处部署高清摄像机,配(pèi)合(hé)云台,覆盖(gài)厂区(qū)范围内的烟(yān)囱,配合CEMS系统(tǒng)进行全方(fāng)位的烟气排放监控。当CEMS检测到污染物(wù)超标时,管理人员可调整摄像(xiàng)机至预置位,监控目标烟囱,获得现场的实时高清图像,有助于了解事件的全貌。 视频与业务系统(tǒng)的融合 随着全国视(shì)频安(ān)防监控行业的不断发展,公安(ān)、金融、环保等(děng)不(bú)同的行业也对安(ān)防厂商提出了不同的监控需求。传统硬件安防厂(chǎng)商在引领视(shì)频(pín)高清化、智能化趋势的同(tóng)时,纷(fēn)纷立足自(zì)有(yǒu)产品(pǐn),细分(fèn)行业市场,对环保行业越发重视,通过项(xiàng)目挖(wā)掘环保行业需求,提出(chū)了针(zhēn)对(duì)环保行业的解决(jué)方案(àn),并开发出了(le)针对(duì)性(xìng)的行业(yè)平台软件,这(zhè)就为(wéi)视频(pín)监控与环保业务系统的融合提供了技术基础(chǔ),这种融合主要通过以(yǐ)下几个步骤实现: 1、环保业务数(shù)据获取 环保(bǎo)业务数据获取一般通过(guò)软(ruǎn)件(jiàn)对(duì)接方式(shì)实现,环保业务软件提供的平台SDK,视(shì)频监控(kòng)软件平台通过开发,获(huò)取有关联性的环(huán)保监(jiān)测(cè)系统数据。 2、视频OSD叠加(jiā) 视频监控软(ruǎn)件平台将数(shù)据获取(qǔ)后,利(lì)用DVR、IPC等视(shì)频(pín)设备本身的OSD功(gōng)能,将数据叠(dié)加到对应视频画面中去,使(shǐ)数据有了更加直观的呈现。该数(shù)据直接叠加入码流中进行存储,在(zài)后(hòu)期(qī)录像回放时依然(rán)是视频和数据(jù)的匹配(pèi)呈现。 3、预案联动 可以根据(jù)环保数(shù)据监测的内(nèi)容,设置不同种类(lèi)、不同等(děng)级的报警阈值,当数(shù)据(jù)超(chāo)过阈值时,就会(huì)联动设置好的预案,如关联的视(shì)频在监(jiān)控中心大屏弹出、中心视频存储、在电子地图上(shàng)显示位(wèi)置(zhì)信(xìn)息(xī)/管理人员信息(xī)、短信(xìn)通知管理人员(yuán)等等。 环保行业对(duì)视频(pín)监控的技术(shù)要(yào)求 高清、智能、融合、联动等视频技术和概念被(bèi)提出并逐(zhú)渐成熟(shú),视(shì)频监控在污染源监测中起到的作(zuò)用越来越大,同时“智慧(huì)环保”也对视频(pín)监控软硬件(jiàn)技(jì)术(shù)提(tí)出了更高的要求,技术和行业需求互相促进,共同推动了(le)智慧环(huán)保的发展。 智(zhì)慧环保对视频监控(kòng)产品和技术的要求(qiú),主要体现(xiàn)在以下方面: 1、看的(de)更远的高清技术 720P、1080P等(děng)高清图像已经(jīng)在(zài)交通等对视频质量要求(qiú)较高的行业大量(liàng)使(shǐ)用,污染源监控涉及对气体、颗(kē)粒、悬浮物等细小对象的监(jiān)控,对图(tú)像同样有高清的需求。 除了高像素的高清外,可(kě)以看几公里甚至(zhì)十几公里远的高清激光云台摄像机在水体、大气(qì)污(wū)染监测方面也有了(le)更多的(de)使用需求(qiú)。 2、看得更透(tòu)的透“雾”技术 这里的“雾”是指(zhǐ)雾霾,即空气中悬浮的的微小水滴或冰晶与微小固体(tǐ)颗粒物(wù)的混合物(wù)。雾霾会对光线产生较强的(de)散射和遮挡,使(shǐ)图像模糊,细节丢失。当前视频监控透雾技术(shù)主要有两(liǎng)大(dà)类,即电子透雾和光学透雾。 电子视频透雾技(jì)术针对(duì)由(yóu)烟尘、雾气、灰霾等成像特征建模,采用图像处理(lǐ)技术有效恢复细节和(hé)色彩,获得准确、自(zì)然(rán)的透雾效果。 |