2014年大学生创新创业训练计划项目申报表(1)。.docVIP

大学生创新创业训练计划

项目申报表

推荐学校

西安邮电大学

项目名称

基于物联网的大气质量预测预警系统

项目类型

创新训练项目

项目负责人

叶收斌

申报日期

2014527

陕西省教育厅制

二○一四年五月

项目名称

基于物联网的大气质量预测预警系统

项目类型

（√）创新训练项目（）创业训练项目（）创业实践项目

项目实施时间

起始时间：2014年3月完成时间：2015年5月

申请人或申请团队

姓名

年级

学校

所在院系

/专业

联系电话

Email

主持人

叶收斌

大三

通工

通工1109

成员

刘虓

大三

通工

通工1103

岳鹏

大二

通工

通工1204

吴磊

大二

信工

信工1201

梁小强

大二

通工

通工1103

指导教师

姓名

研究方向

年龄

行政职务/专业技术职务

主要成果

一、项目实施的目的、意义

本项目通过建设物联网大气质量预测预警信息发布系统，通过对大气各项指标的获取，利用数据挖掘和时间序列等技术，经过推理模型的预演，对区域内环境空气质量进行连续的分析、实时的显示、准确的预测、快速的预报，主要包括PM2.5、PM10、CO、SO2、NOx、O3、总悬浮颗粒物等空气污染物及AQI指数，全面监测区域内空气环境质量并对可能出现的污染天气进行预测和预报，及时发现环境空气污染并进行污染物的溯源追因，系统以物联网架构建设，信息数据被实时采集、传输，汇集到数据中心，通过核心业务平台，形成对环境空气质量的实时监测、预报、发布、追因体系，同时，为总量减排、污染物总量控制、环境评价、高污染企业新建和关停及其他关联部门的应用提供数据依据。

党的“十八大”报告将生态文明建设提升到与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设并列的战略高度，明确提出要要“大力推进生态文明建设，坚持节约资源和保护环境的基本国策，从源头上扭转生态环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献”，“以解决损害群众健康突出环境问题为重点，强化水、大气、土壤等污染防治”，而环境保护是生态文明建设的主阵地，是建设美丽中国的着力点，通过建设大气质量预测预警信息发布系统，推进环境保护与经济发展协调融合，对实际、有效推动“十八大”精神的贯彻落实，有着非常重要的意义。

建设大气质量预测预警信息发布系统是先进的环境预警体系的有力支撑。一是提高了快速反应能力。当发生空气污染事件或预测空气污染等级偏高时，环境保护部门能够以最快的速度及时对企业的排放行为进行纠正、制止和查处；二是提高了公众对于环境空气质量的监督力度。通过在线数据的获取，实时发布空气质量状况，公众可以随时对环境空气质量状况进行查询监督；三是提高辅助决策和应急指挥能力。通过大气环境质量的实时监测、及时预报、统计分析和污染追因，能够为各级领导进行分析判断、科学决策，以及提高环境监察部门处置突发性污染事故的效能起到积极作用，并通过大气环境预警最大限度降低污染事故的危害。

建设大气质量预测预警信息发布系统是生活环境污染物治理、总量控制的重要决策支持。治理必先预警，预警必先预测，在预测结构的基础上出现预警信息，从而达到高效的治理效果。因此，对于空气环境质量的实时监测和对未来情况的预报，为环境保护部门实施污染源治理、实施总量控制、建设项目环境评价和重污染源的新建和关停提供数据支撑。

建设大气质量预测预警信息发布系统是环境管理工作实现综合化、科学化的现实需要。目前，环保部门监管的企业越来越多，仍然沿用传统的监管模式已经无法再适应目前发展状况，必然要求环保部门依靠高科技的信息技术，实现环境监管工作信息化，通过大气质量自动监测预报发布工作的开展，切实推进环境保护工作信息化进程，实现对空气污染的控制，由抽查控制变为全面监测、由被动处理变为主动预警，通过对大气质量监测数据生成分析，大大提高环境保护工作效能，为推进环境保护工作信息化奠定了基础，使环境管理工作真正作到网络化、自动化和实时化。

二、项目研究内容和拟解决的关键问题

本项研究的主要内容是：

（1）数据采集系统：采用物联网技术，通过气象、环监等部门的大气监测设备/站获取气象数据、水文数据、地理数据、污染数据等信息，并将有效数据完整、实时、连续的发送至数据中心。

（2）数据中心：分为处理层和存储层，采用云计算技术对监测数据进行统一管理，分布存储，为核心业务平台提供数据接口和高速缓存接口，同时确保数据安全。

（3）核心业务平台：包括业务层和功能层，对大气实时监测数据进行统计分析，结合气象、水文、地理等多方面指标，进行空气质量的推理模型预演，形成数据报表和预测信息，并将这些信息发送至信息发布系统。

（4）信息发布系统：是面向政府和公众两个角度研发的信息公布平台，主要