基于云计算环保物联网污染源在线监控系统设计与实现

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

2、磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着我国经济增长步伐的加快，环境问题日益突出。环保物联网污染源在线监控系统是将事后监管转化为提前防预的重要手段，是环保部建设节能减排三大体系的重要组成部分。目前污染源在线监控系统建设存在如下问题：各部门信息共享整合难度大，重复建设、信息孤岛现象严重；新增监测站需配置价格高昂的服务器，且利用率较低；随着监测点的增多，系统不具备自动扩展能力等。云计算技术凭借其成本低、可配置、超强的存储和计算能力，与环保物联网相结合可解决环保物联网建设过程中遇到的难题。本论文提出了基于云计算的环保物联网

3、污染源在线监控系统的设计方案，对关键技术进行了研究和实际应用，主要工作集中在以下三个方面：1、移动终端数据采集传输仪的设计与工程样机制作。数据采集传输仪实现对前端传感监测设备数据的收集以及与环保监控平台数据通讯的标准化。目前此工程样机已于2011年11月通过国家计量部门电磁兼容性测试，2012年4月通过环保总站连续60天的可靠性测试，取得环保产品认证证书，正式进入国内环保市场。截至2012年10月，已在天津80多个环保监测点安装部署，产品运行稳定，性能可靠，得到天津市环境监测中心及各区县环保局人士高度认可。2、在实验室环境下对云计算平台进行了探索性研究，搭建了基于Hadoop的云计算集群，

4、实现了系统资源的动态可配置，并对MapReduce算法的访问接口进行了研究，为环保物联网海量信息存储、处理和信息融合奠定了基础。3、污染源在线监控数据管理系统设计与实现。该系统基于WebB/S架构，实现了与现有环保部门使用的国控污染源在线监控系统的数据同步，并针对天津市环境监测中心的监管业务需求进行设计，可大幅提高环保监测人员的工作效率。系统已上线运营半年，目前运行状态良好。总之，环保物联网与云计算相结合是未来环保物联网的发展方向，环保物联网的全面建设是一个长期的过程，本论文中涉及的理论和技术直接服务于我国环保物联网，具有广阔的应用前景和巨大的市场价值。关键词：环保物联网数据采集传输仪云计

5、算Hadoop污染源在线监控数据管理系统ABSTRACTWiththeaccelerationofeconomicdevelopmentinourcountry,environmentalproblemshavebecomeincreasinglyacute.TheInternetofThingsforenvironmentalprotectionon-linepollutantsourcemonitoringandcontrollingsystemisanimportantmeanstoconvertlatersupervisiontoearlyprevention,andanimpor

6、tantpartofthreeconservingenergyandreducingemissionsystemsconstructedbytheMinistryofEnvironmentalProtection.Recently,on-linepollutantsourcemonitoringandcontrollingsystemwereconfrontedwithfollowingproblems.Theinformationamongdifferentdepartmentswerehardtoshareandintegratewhichresultedtothephenomenon

7、ofredundantconstructionandinformationisland.Expensiveserversshouldbeboughtfornewlyincreasedmonitoringstation,andtheirutilizationratewereverylow.Asthenumberofmonitoringstationincreasing,thesystemcouldnotexpandauto