江苏省生态环境监控中心 寇晓芳    南京云创存储科技有限公司 曹骝 
摘  要：本文介绍了江苏环保1831物联网平台建设的试点情况,通过大规模布设特征因子检测器、PM2.5空气质量传感器、视频监控摄像头等仪器，建立了一套基于云计算平台的空气质量监测预警系统，和现有的空气环境自动监测系统形成互补，满足环保部门对环境监控的需求，并为环保行政执法提供信息化支持。
关键词：云计算；物联网 ；空气质量传感器
0 引言
    随着工业化的不断发展，环境污染也日趋严重，空气中的细颗粒物（PM2.5）浓度越来越高，多个城市雾霾频发，公众对于空气质量的关注度不断提升，而目前许多城市的环境空气监测中心站点较少，加之信息化水平不够发达，难以满足公众详细了解空气质量状况的需求。大量增加空气监测站点部署、广泛开展空气质量监测的重要性日益突出，而一套传统的空气质量监测仪器动辄需要数十万美金，价格非常昂贵，建设更多的环境监测站点需要巨大的资金投入，成本太高。
    江苏省环保厅选取昆山市千灯镇化工园区作为1831物联网建设的试点区，在重点污染区域大规模部署环境质量检测传感器，通过后台云计算（数据立方）和空气质量检测预警平台，分析处理大规模的空气质量检测数据,可以做到及时的预警，很大程度降低对环境的危害。通过海量历史数据智能分析，能够检测到工业区的污染过程和追溯污染源头，再结合视频摄像头摄录到的污染视频录像，更方便环保部门管理和整顿，做到执法有据。
利用这些特征因子采集器结合很新云计算检测系统，既能够解决资金投入问题，又能满足一定的测量精度，和现有的空气环境自动监测系统形成互补，满足环保部门对环境监控的需求，并为环保行政执法提供信息化支持。
1 系统简介
1.1 系统框架
    空气质量云监控平台通过前端特征因子采集设备和PM2.5检测设备，采集到相关的信息，通过GPRS进行无线数据传输，在有公网IP的服务器上进行数据接收和初步的处理，然后数据存入数据立方进行存储和计算，可以检测到每个点的污染情况，并通过视频摄像终端设备拍摄下排放污染的整个过程，经过Web服务器和视频服务器进行数据的很后处理和公布，在Web页面和移动终端可以实时的查看了解所有监测点的监控视频和空气质量实时和历史数据，做到“有图有真相”，为环保部门管理和整顿整个工业区的环境做好技术支持。软件是该系统的灵魂，控制着前端数据的采集、中间数据的传输、管理平台的数据处理、预警系统的运行及预警处理预案的启动。
系统总体架构见下图。 

                                                                                                                            图1  空气质量云监控平台总体架构
1.2前端采集设备
    空气质量前端采集设备主要是由电源模块、采集模块和通信模块三大模块组成，前端采集设备内部架构详见图2。

 


                                                                                                                            图2  前端采集设备架构
    通过特征因子检测仪器以及PM2.5监测设备，可以监测大气中的主要污染因子，如PM2.5、NO2、SO2、NH3以及硫化氢气体等。
该平台采用美国很新研制的微处理器及 Zigbee 等技术做无线传输，并与很新的系统集成技术、应用软件和网络传输、射频技术和底层软硬件控制技术相结合，通过该特征因子传感器可以监测大量的空气污染特征因子。
1.3后端云监测预警平台
    后端系统平台总体架构如下图所示：

                                                                                                                              图3  后端系统平台架构
    前端采