[发明专利]水环境信息集成与共享系统

说明书

技术领域

本发明属于信息系统领域，尤其涉及一种水环境信息集成与共享系统。

背景技术

西北地区由于属于缺水地区，所以水环境监测与管理就显得更为重要。在信息化飞速发展的今天，如果只靠人力来监测水环境就显得效率非常低下。国家也越来越重视环境保护与监测，绿色GDP的提出就体现了国家对环境给经济发展造成的影响的重视。近些年来，环保产业快速发展，使环境监测行业面临着扩容的要求。环境监测类上公司的未来更值得期待。一方面是因为环境产业的核心在于预防与治理，而预防需要监测，治理过后的成效如何也需要监测。另一方面则是因为我国环境监测设备历来投资不足，面临着补课的推动力。比如说国务院曾明确要求，环保重点城市应做好地表水集中式饮用水源地109项指标的全分析工作。但目前，具备109项指标全分析能力的，只有江苏、浙江、上海、重庆4个省级和广州、连云港、南京、杭州、宁波5个重点城市的监测中心(站)；我国基层县区地大面广，污染源众多，污染治理水平普遍偏低，基层环境监测任务繁重，但环保部的一项调查显示，全国县级环境监测站达标率仅17％左右。如此的数据，虽然从一个侧面说明了我国过去环境监测投资力度不大，但也说明了未来环境监测行业将面临着广阔的发展空间。

物联网在最近几年显现出非常迅猛的发展势头，也成为众多科学家研究的热点。物联网的概念早在1999年由MIT-ID中心的Ashton教授在研究REID时最早提出来的。经过十多年的发展，物联网的概念已经超越了早期的概念，尤其在中国，它已经被贴上“中国式”标签。物联网其实是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。物联网的应用非常广泛。本项目将在环境监测领域，基于互联网实现三维GIS(Geographic Information System)信息集成与共享，高效的监测流域水环境，为水环境管理工作提供科学决策支持，实现高效的管理和决策支持。

美国国家环保局在1964年开发的STORET COGENT是国际上开发最早的大型水环境质量管理信息系统。加拿大的国家水数据库NAQUADAT也是较成功的水环境管理信息系统。随着物联网和地理信息系统GIS的快速发展，出现了一些相对完善、综合性强的，并应用于环境监测、环境信息预测与评价，环境应急与预警管理、环境规划与决策等的信息系统。较有代表性的有英国泰晤士河流域的决策支持系统WATERWARE，此系统具有水文过程模拟、水污染控制、水资源规划管理等功能。

我国的环境信息系统建设起步相比欧美国家要晚，以往的水环境信息系统大都是环境管理信息系统，没有和GIS，物联网结合。不能很好的实现信息集成与共享。随着我国物联网的蓬勃发展，我国现在物联网技术相比国外差距不大，一些技术甚至在世界上处于领先水平，现在将物联网应用于环境监测已经成为可能，如江苏省环境监测中心太湖流域水环境自动监控系统平台，通过分布于太湖流域的大规模无限传感器，即时采集太湖流域水环境的各项指标数据，传送回中心数据库，再结合GIS，实时监控太湖流域水环境的状况。许多研究人员和学者也在积极的研究物联网在水环境监测方面的应用。王双森，韩世鹏对物连网技术如何推进GIS在环境监测中得应用进行了研究，概述了物联网和地理信息系统如何应用于环境监测工作，使各种环境要素信息采集，处理，传输快速可视化，从而对环境状况变化做出快速反应。阮仕平等采用MapInfo公司的MapInfo Professional7.0软件平台、Acess数据库管理系统和VB编程语言将GIS与环境模型集成，开发了铜川新区水环境管理决策支持系统，该系统的水污染控制辅助决策模块采用水质模型进行水污染控制动态模拟，实现了用GIS地图将水质目标与污染源的控制动态变化显示的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水环境信息集成与共享系统，旨在解决目前的水环境信息系统大都是环境管理信息系统，没有和GIS、物联网结合，不能很好的实现信息集成与共享的问题。

本发明是这样实现的，一种水环境信息集成与共享系统，该系统的结构包括：水环境信息采集装置、水环境信息交换装置、无线传感器网络单元、基于物联网水环境自动监测系统、基于GIS的动态数据库单元、基于GIS水环境智慧管理系统；

水环境信息采集装置中设置有大规模无线传感器，并且水环境信息采集装置通过无线传感器网络单元与水环境信息交换装置相连接；