基于物联网的危废贮存监管系统及操作方法与流程

本发明涉及一种危险废弃物贮存监管系统，尤其涉及基于物联网的危险废弃物贮存监管系统。

背景技术：

随着固废危废监管工作的深入展开，尤其是净土保卫战的推进，并且危废应急事故的阶段性地区性多发与其产生的严重后果和损失，使危废固废越来越成为人民群众关注的对象。为提高企业危废管理的规范性，尤其是贮存阶段的规范性和安全性，减少应急事故的发生，以贮存阶段为主要着眼点，急需建立一套包括出入库管理、标签管理、台账管理、在线库存数据监控及预警报警服务的贮存监管系统，来实现危废库存的实时在线监控、提高企业管理规范性、消除监管盲区。

但是现有市场上关于危废监管的解决方案主要是针对计划申报、转移联单的流程管理。只能提供企业用户年度、月度的产废计划系统填报，与政府用户的产废计划查询或审批；提供企业用户电子转移联单的填报，与政府用户的转移联单查询或审批；提供用户查询库存数据这些功能。

在实际生产工作中，流程管理的操作频率较低，监管范围宽泛、不深入，对危险废物偷倒、贮存不规范等可能引发严重应急事故的现象监管存在盲区。现有的监管方案不能够解决这类问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是利用物联网、数据建模等技术实现危险废物在贮存阶段，从产生到转移处置的实时在线智能监管。

为了解决上述技术问题，本发明的基于物联网的危废贮存监管系统，包括传感器模块、贮存现场智能终端模块、信息数据模块和平台系统模块，所述传感器模块连接贮存现场智能终端模块，所述贮存现场智能终端模块连接信息数据模块，所述信息数据模块连接平台系统模块，所述传感器模块至少包括称重传感器、标签打印机和视频监控设备；所述贮存现场智能终端模块至少包含基础信息维护，传感器模块数据采集、数据传输及数据上传；所述信息数据模块至少包含算法模型和数据库；所述平台系统至少包括库存实时在线监控系统、预警报警管理系统、电子台账管理系统、视频监控管理系统、企业信息管理系统、危废处置单位信息共享系统。

上述技术方案中，所述算法模型模型至少包括有库容比预警算法、超期预警算法、偏差超限预警算法、电子台账模型；所述数据库至少包括实时数据库、企业信息库和视频监控数据库。

上述技术方案中，所述库容比预警算法具体要求如下，首先判断任意一个仓库当前危废存储量是否合理，具体为当l*n≥m成立时进行下一步计算，当l*n≥m不成立时终止计算并发送警告提示，其中l为危废存储容器的最大存储量，n为该危废当前存储总批次n，m为该危废的当前存储量；计算当前任意一个危废存储量合理的仓库的库容比，库容比va为贮存对象a的存储容器单位体积，vb为贮存对象b的存储容器单位体积、vc为贮存对象c的存储容器单位体积；na为仓库贮存对象a的总批次，nb为仓库贮存对象b的总批次,nc为仓库贮存对象c的总批次,a为仓库的长、b为仓库的宽，h为仓库的高；当f＜x时，则为正常；当x≤f＜y时，则为预警；当f≥y时，则为报警，其中x为预警线，y为报警线。

上述技术方案中，所述超期预警算法具体要求如下，判断仓库危废任意一个批次存储时间t是否超时，所述t＝t2-t1，其中t1为该批次入库时间，t2为该批次当前时间；当t＜x时，则为正常；当x≤t＜y时，则为预警；当t≥y时，则为报警，其中x为预警线，y为报警线。

上述技术方案中，所述偏差超限预警算法具体要求如下，判断仓库危废任意一个批次出入库重量偏差k的偏差程度，所述|其中m1为该批次危废入库重量，m2为该批次危废出库重量；当k＜x时，则为正常；当x≤k＜y时，则为预警；当k≥y时，则为报警，其中x为预警线，y为报警线。

上述技术方案中，所述电子台账模型至少包括企业汇总台账、贮存台账、自行处置台账及产生一览表。

上述技术方案中，所述实时数据库存储至少一个企业危废仓库的危废实时库存数据；所述企业信息库存储至少一个企业的最新基础信息、产品信息、产废信息；所述视频监控数据库存储至少一个企业仓库的实时监控画面数据。

上述技术方案中，所述库存实时在线监控系统具备将传感器模块、贮存现场智能终端模块采集的数据，以gis地图、列表的形式，实时展示给平台用户查询，用户可以通过时间、企业名称、危废名称对实时的库存进行精确查询；所述预警报警管理系统具备对现场采集的数据，通过库容比预警算法、超期预警算法、偏差超限预警算法进行计算识别，给平台用户提供展示、提醒、查询的功能，平台用户在系统上，可对上述三种算法中的预警线和报警线进行自定义设置，从而使得预警报警更加个性化和实用化；所述电子台账管理系统具备将传感器模块、贮存现场智能终端模块现场采集的数据，导入电子台账模型，为平台用户提供台账查询和导出的功能；所述视频监控管理系统具备使平台用户在系统上可以查看现场传输过来的实时监控画面；所述企业信息管理系统具备使平台用户可在系统进行企业信息的维护和查询；所述危废处置单位信息共享系统具备使平台用户可以共同添加维护危废处置单位信息，并且可以查询到所有用户维护的信息。

基于物联网的危废贮存监管系统组建方法，其特征在于：包括如下步骤，

step1.贮存现场安装传感器模块、贮存现场智能终端模块、信息数据模块和平台系统模块设备。

step2.现场传感器模块、贮存现场智能终端模块、信息数据模块和平台系统模块设备上维护安装企业仓库的企业信息、仓库信息、危废信息、用户信息及其他相关信息。

step3.用户通过平台系统模块和传感器模块进行出入库的操作，并打印标签，完成出入库。

step4.平台用户在平台系统模块上维护企业详细信息，包括企业基础信息、危废信息、产品信息等。

step5.平台用户在平台系统模块上查看实时的最新库存情况，查询条件有时间、企业名称、危废名称、仓库名称，查询形式有地图和列表两种。

step6.平台用户在平台系统模块上查看实时现场监控画面。

step7.平台用户在平台系统模块上获取最新的预警报警情况，可通过报警类型、时间、企业进行精细查询，且用户可对预警线和报警线进行个性化设置。

step8.平台用户在平台系统模块上查询电子台账，进行导出的操作。

step9.平台用户在平台系统模块上共同添加维护危废处置单位信息，信息共享。

本发明的基于物联网的危废贮存监管系统通过库容比、超期、偏差超限等预警报警算法对库存数据进行进一步的识别和判断，帮助用户提早发现问题、解决问题，减少应急事故的发生，较现有系统仅仅停留于危废库存数据的基础查询功能更强大，本发明的系统充分研究实际生产工作中的管理规范，将线下规范性与线上功能融合，如国标规范标签、规范电子台账等，在实现系统数据获取所需的同时，帮助用户实现线下工作的规范性，减少重复工作量，解决了现有系统所提供的技术或线下物料，仅为系统获取数据所用，对实际生产工作中的管理规范没有作用，用户工作效率低的缺陷。

附图说明

图1为本发明系统的结构框架图；

图2为本发明系统操作流程图。

具体实施方式

本发明中所述的危废是指危险废弃物。

参见图1，基于物联网的危废贮存监管系统包括传感器模块、贮存现场智能终端模块、信息数据模块和平台系统模块。

1.传感器模块

包含称重传感器、标签打印机、视频监控，可按数据的上传和下载分为两类：

a.称重传感器：将质量信号转变为可测量的电信号输出，即获取危废重量数据，并上传到贮存现场智能终端。

b.视频监控：由摄像头、硬盘录像机等组成，安装在贮存现场，获取现场实时监控画面数据，并上传到平台系统。

c.标签打印机：由具有打印功能的设备和规范的标签打印纸组成，从贮存现场智能终端获取当前的出入库数据信息，完成标签打印，标签分为rfid电子标签、国标纸质标签、多维玛(一维码、二维码、三维码)两种。

2.贮存现场智能终端模块

包含基础信息维护、现场传感器数据采集、数据传输及数据上传：

a.基础信息维护：包括企业基础信息、危废仓库基础信息、危废信息及终端用户信息。

b.现场传感器数据采集：现场安装有称重传感器、视频监控和标签打印机，通过通信协议数据交互，采集出入库称重数据、实时监控画面数据和标签打印状态反馈等。

c.数据传输：基于tcp/ip协议通过gprs、网卡，蓝牙，modbus通讯协议方式传输。

d.数据上传：现场智能终端将获取的出入库完整信息，包含批次、出入库危废名称、危废类别、重量、时间、出入库类别等信息；以及实时监控画面信息传输上传至上位平台系统。

3.信息数据模块

包含算法模型和数据信息(数据库)：

a.算法模型包括有：库容比预警算法、超期预警算法、偏差超限预警算法、电子台账模型。

a.库容比预警算法：用于计算考量危废仓库的实时库存量与最大允许库存量之比。

仓库的长为a、宽为b、高为h，有贮存对象a、b、c、d，它们的存储容器单位体积分别为va、vb、vc、vd，可容纳的最大存储量分别为la、lb、lc、ld，当前仓库存储有a危废共na批次、重ma，有b危废共nb批次、重mb，有c危废共nc批次、重mc，有d危废共nd批次、重md。

1.判断当前各危废存储量是否合理；

危废存储容器的最大存储量l，乘以该危废当前存储总批次n，应大于等于该危废的当前存储量m。

即：l*n≥m

当上述不等式成立时，即说明当前各危废存储量合理，可进行下一步计算；

当上述不等式不成立时，即说明当前有危废存在以不规范的方式贮存情况，终止计算，并发送警告提示。

2.计算当前仓库的库容比；

将各危废存储容量的体积v，乘以各危废的当前存储总批次n，除以仓库的容积(长*宽*高)，可得到该仓库的库容比f。

即：库容比

设预警线为x，报警线为y，则：

当f＜x时，则为正常；

当x≤f＜y时，则为预警；

当f≥y时，则为报警。

b.超期预警算法：用于考量存储中的危废是否存在存储时间过长的情形。

危废批次为n，该批次对应入库时间为t1，当前时间为t2，

则：存储时长t＝t2-t1

设该危废存储时长预警为x，报警线为y，则：

当t＜x时，则为正常；

当x≤t＜y时，则为预警；

当t≥y时，则为报警。

c.偏差超限预警算法：用于考量危废出入库的重量偏差程度。

某批次危废的入库重量为m1，出库重量为m2，

则：偏差

设偏差超限预警为x，报警线为y，则：

当k＜x时，则为正常；

当x≤k＜y时，则为预警；

当k≥y时，则为报警。

d.电子台账模型

电子台账内容包括有：企业汇总台账、贮存台账、自行处置台账及产生一览表。

企业汇总台账数据项包括有：仓库名称、时间、危废名称、危废代码、入库数量、出库数量、自行处置量、转移处置量、上月底贮存量、本月底贮存量。

企业贮存台账数据项包括有：仓库名称、危废名称、危废代码、时间、批次、入库时间、废物来源、数量、单位、容器材质及容量、容器个数、危废存放位置、出库时间、数量、废物去向。

企业自行处置台账数据项包括有：仓库名称、危废名称、危废代码、时间、接收时间、废物来源、数量、单位、容器材质及容量、利用/处置方式、利用/处置完毕日期、利用/处置完毕时间、废物利用处置部门经办人。

企业产生一览表数据项包括有：年份、危废名称、危废代码、产生工序、产生源/车间、废物流向、委托外单位利用处置企业名称、危险废物许可证编号、上年度产生量。

b.信息数据包括有：实时数据库、企业信息库和视频监控数据库。

e.实时数据库，存储各个企业危废仓库的危废实时库存数据。

f.企业信息库，存储各个企业的最新基础信息、产品信息、产废信息。

g.视频监控数据库，存储各个企业仓库的实时监控画面数据。

4.平台系统模块

包括有库存实时在线监控系统、预警报警管理系统、电子台账管理系统、视频监控管理系统、企业信息管理系统、危废处置单位信息共享系统。

库存实时在线监控系统：系统将通过现场传感器、智能设备采集的数据，以gis地图、列表的形式，实时展示给平台用户查询。用户可以通过时间、企业名称、危废名称对实时的库存进行精确查询。

预警报警管理系统：系统对现场采集的数据，通过库容比预警算法、超期预警算法、偏差超限预警算法进行计算识别，给平台用户提供展示、提醒、查询的功能。平台用户在系统上，可对上述三种算法中的预警线和报警线进行自定义设置，从而使得预警报警更加个性化和实用化。

电子台账管理系统：系统将现场采集的数据，导入电子台账模型，为平台用户提供台账查询和导出的功能。

视频监控管理系统：平台用户在系统上可以查看现场传输过来的实时监控画面。

企业信息管理系统：平台用户可在系统进行企业信息的维护和查询。

危废处置单位信息共享系统：平台用户可以共同添加维护危废处置单位信息，并且可以查询到所有用户维护的信息。

参见图2，本发明基于物联网的危废贮存监管系统及操作方法。

step1.贮存现场安装智能设备与监控摄像头等相关设备；

step2.现场智能设备上维护安装企业仓库的企业信息、仓库信息、危废信息、用户信息及其他相关信息；

step3.用户通过智能设备进行出入库的操作，并打印标签，完成出入库；

step4.平台用户在平台上维护企业详细信息，包括企业基础信息、危废信息、产品信息等；

step5.平台用户在平台上查看实时的最新库存情况，查询条件有时间、企业名称、危废名称、仓库名称，查询形式有地图和列表两种；

step6.平台用户在平台上查看实时现场监控画面；

step7.平台用户在平台上获取最新的预警报警情况，可通过报警类型、时间、企业进行精细查询，且用户可对预警线和报警线进行个性化设置；

step8.平台用户在平台上查询电子台账，进行导出的操作；

step9.平台用户在平台上共同添加维护危废处置单位信息，信息共享。

本方案通过现场传感器与智能设备，进行出入库操作，实时获取出入库数据，并实现平台系统的实时在线监控查询；通过库容比预警算法，识别仓库的实时存储情况；通过超期预警算法，识别危废的存储时长规范性；通过偏差超限算法，对比识别出入库数据的差异程度是否在控制范围；通过通过电子台账模型，对采集、维护的数据进行有效的统计查询；通过预警报警线的自定义个性化设置，实现预警报警的个性化。