一种基于物联网的危险废物监管系统的制作方法

本发明属于危险废物管理领域，具体涉及一种基于物联网的危险废物监管系统。

背景技术：

危险废物具有毒性、爆炸性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性等一种或几种以上危害特性，会对生态环境和人类健康构成危害或者存在潜在危害。严格地控制和管理危险废物，已经成为当今世界各国共同面临的重大环境问题之一。

由于监管机构建设存在滞后，很多环境监管部门未能设立专职管理危险废物的机构及配备相应人员和设备，工作力量十分薄弱，不能进行有效监管。在既要克服人员编制紧张的情况下又要更好的开展工作，解决的办法就是提高工作效率，创新监管手段，用信息化管理来节省大量的人工支出。随着危险废物产生量逐渐增大，危险废物的贮存量也在日渐增多，危险废物的利用、处置工作越来越频繁，使得危险废物产生、利用、处置过程中的突发性污染风险日益增大，增强危险废物的贮存、利用、处置监管将势必成为重点工作。

现有的收集处理方式是：首先，有资质的收集单位到危险废物产生站收集，收集时操作人员手工记录危险固废物的产生时间、产生单位、种类、重量等相关信息；然后，进行装车回程，回程过程中车辆按预定路线行驶；最后，收集车辆回到处理站卸车，收集操作人员报送相关单据，危险废物被送到处理工序进行处理。客观上来说，上述处理步骤主要存在以下问题：一、手工记录程序繁琐，工作效率不高，容易出错； 二、司机可对收集车辆运行路线可随意更改，造成大的安全隐患；三、信息传递不及时，造成信息丢失或者车辆调度程序繁琐，进而增加了运行成本；四、固体废弃物丢失后（如有价值的危险固废物被盗、人为失误的丢失、工作人员的随意丢弃）造成环境污染或者人员安全隐患时，难以溯源。

现有技术中，Radio Frequency Identification（以下简称RFID），即射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需光源，无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。以射频识别为基础，结合已有的网络技术、数据库技术，构成一个由大量RFID 阅读器和RFID 标签组成的物联网。卫星定位技术，是由地面上的终端接收来自四颗定位卫星的定位信号，以保证终端可收集到自身的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。移动通信技术是一种支持移动传输信息的无线通信系统，现在主要应用的是蜂窝移动通信技术，具有保密性强、覆盖广、通信质量高的优点。Geographic Information System( 以下简称GIS)，即地理信息系统。 GIS 是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。通过GIS 和定位技术融合，可实现移动物体运动路径在电子地图利用图形图像技术直观形象实时地绘制出来。

技术实现要素：

本发明采用3G/4G或移动专线网络传输，通过与危险废物电脑、手机客户端的关联对接，实现危险废物全过程监管工作的现代化，创新监管手段，提高监管的先进性，用信息化管理来节省大量的人工支出。

本发明在基于物联网的基础上，开发设计了一套危险废物监管系统，该系统包括：

（1）基础模块：信息采集，危险废物从产生、转移、处置全过程基于RFID识别体系，主要包括用于进行进场识别、进处置点识别的RFID 读写器和用于记录时间、场地的RFID 标签；RFID 读写器通过无线方式与信息管理服务器建立通信连接；RFID 标签是防拆电子标签，是内置RFID 芯片和天线的防拆电子标签，且设有唯一可读取身份识别电子芯片的读取器；

RFID识别体系以环保部门为核心组建，要求涉及危险废物的企业在在危险废物产生、转移、处置全过程中建立RFID识别制度，在进场识别、进处置点识别的RFID 读写器和用于记录时间、场地的RFID 标签等，按照企业组织机构代码证唯一号码颁发对应其身份的识别电子芯片读取器。部署RFID识别体系是依托于办公服务体系，企业用户经防火墙和路由器来访问系统，产废单位、运输单位和经营单位通过外网与部署于环保部门的危废管理系统进行数据传输。产废单位通过互联网门户进行固体废物申报登记、管理计划申报和年度转移计划申报，处置单位通过互联网进行经营许可证申报和经营情况申报。系统将企业网上申报的信息、提交的业务申请表单流转至管理部门，工作人员对企业提交的申报进行受理审核，对应相应的RFID标签。

（2）服务模块：服务对象是危险废物产生单位、危险废物运输车辆、危险废物接收单位；服务对象之间通过建立网络连接和通信连接；服务对象基于物联网上报的数据信息由危险废物监管系统存储和处理；服务对象具有唯一专属识别电子芯片的读取器，与RFID 标签对应；所述服务对象传送的数据可通过危险废物监管系统调取，可进行溯源、数据对比；如果数据比对结果一致，则系统生成接收单位电子联单供接收单位下载打印；如果数据比对结果不一致，则系统返回错误提示；

此模块旨在创建危险废物业务管理、协同办公的工作环境，涉及产废单位、运输单位、处置单位、监管部门，其中产废单位提供产废单位注册备案申请、审批信息查询、产废量填报、对本企业所有电子联单的统计查看等功能；运输单位提供运输单位注册备案申请、审批信息查询、实现电子联单终端管理，对车辆数据信息进行维护，对车辆运输路线进行查看；处置单位提供处置单位注册备案申请、审批信息查询，进行网上电子联单确认、设施监控信息查看，实现废物信息录入、入库登记，并根据实际接收到的危废数量对联单进行确认；监管部门提供对产废单位、运输单位、处置单位的基本信息进行查询管理，对处置单位资质情况进行查看，对其注册备案情况进行审核办理，对全程联单信息进行跟踪管理，对车辆轨迹进行跟踪管理，对监控信息查询、发布通知公告，进行用户管理等功能。

（3）子系统模块：包括定位单元、传感单元、视频监控单元、监控终端、后台服务器；定位单元是在危险废物运输车辆上设有GPS 定位装置，运输车辆的表面设有RFID 标签，运输车辆设有用于盛放危险废物的容器，容器的表面设有RFID 标签；传感单元是利用压力传感器或流量传感器将车辆称重的实时信息测量并上传；视频监控单元包括用于进行视频采集、收集抓拍、定时抓拍、手动抓拍和倾倒抓拍的摄像头，摄像头设于危险废物产生单位、危险废物运输车辆和危险废物接收单位中利于监控的点位，并将视频采集信息上传给后台服务器；监控终端是使用显示面板对传感单元、视频监控单元上传的信息进行显示；所述后台服务器包括数据库服务器、GIS 服务器、视频服务器。

本发明系统是基于物联网的动态监管，具有信息存储、信息统计、信息查询、信息提醒模块。

本发明系统信息采集可通过条形码、二维码、RFID标签获取。

视频监控单元中，利用电子设备摄像头等可以对危险经营单位运营的关键环节进行24小时不间断监控，重点对危险废物入场、转运车辆跟踪查询、危险废物入库、出库，危险废物利用和处置设施的运行情况等关键节点进行实时监控。

本发明通过现场端实时监控，保证危险废物经营单位电脑和手机客户端，实现画面回放、抓拍图片等功能，随时随地为现场危险废物管理环境执法取证提供有效措施，从而杜绝非法转移和非法处置行为的发生。

本发明以危险废物贮存场所、危险废物利用处置设施为具体单元，引进物联网安全监控系统，对危险废物的贮存、利用、处置过程进行实时监控和管理，将能够在第一时间准确获取贮存、利用、处置的信息，弥补人力现场监管的缺陷，有效抑制危险废物非法转移事件和不规范利用处置行为的发生，减少环境污染，提高危险废物安全管理水平，保障环境安全。

附图说明

图1是基于物联网的危险废物监管系统示意图；图中标号意义分别为：1：基础模块；2：服务模块；3：子系统模块；4：RFID识别体系；5：危险废物产生单位；6：危险废物运输单位；7：危险废物接收单位；8：定位单元；9：视频监控单元；10：传感单元；11：后台服务器。

具体实施方式

危险废物监管系统包括（1）基础模块、（2）服务模块、（3）子系统模块。

其中基础模块涉及信息采集，可通过条形码、二维码，或者利用 RFID 读写器和记录有时间、场地的RFID 标签；可通过RFID 标签可获知车辆发动机号、车主、车牌号、行驶证号等信息，可安装在车牌、前挡风玻璃、后挡风玻璃、汽车侧面或者尾部等便于识别的位置； RFID 读写器通过无线方式与信息管理服务器建立通信连接；RFID 标签是防拆电子标签，是内置RFID 芯片和天线的防拆电子标签，且设有唯一可读取身份识别电子芯片的读取器；

服务模块：服务对象是危险废物产生单位、危险废物运输车辆、危险废物接收单位；危险废物产生单位、危险废物运输车辆、危险废物接收单位、危险废物产生地环保局、危险废物接收地环保局通过网络连接进行办公。服务对象基于物联网上报的数据信息由危险废物监管系统存储和处理；服务对象具有唯一专属识别电子芯片的读取器，与RFID 标签对应；服务对象传送的数据可通过危险废物监管系统调取，可进行溯源、数据对比；数据比对结果一致，系统生成接收单位电子联单供接收单位下载打印。环保部门可实时查阅和调取系统中服务对象上传的数据，并将数据计划性保留。

子系统模块：包括定位单元、传感单元、视频监控单元、监控终端、后台服务器；定位单元是在危险废物运输车辆上设有GPS 定位装置，运输车辆的表面设有RFID 标签，运输车辆设有用于盛放危险废物的容器，容器的表面设有RFID 标签；GPS 定位与监控管理系统的GPS 服务器保持通信，监控管理系统的GPS 服务器可随时监测该运输车辆所在的位置。该运输车辆上安设有可拆卸的用于运送危险废物的专用容器，容器表面贴有RFID 标签，该RFID 标签内包含有所容纳的危险废物的名称、种类、重量、数量等信息。在运输过程中，运输车辆接受沿线设置的监测点的检测。由于运输车辆安设有GPS 定位设备，所以本发明的监控管理系统可随时监测运输车辆所处的位置。

传感单元是利用压力传感器或流量传感器将车辆称重的实时信息测量并上传。

视频监控单元利用摄像头实时监控，对危险废物产生单位贮存点危险废物物联网监控，可切实保障危险废物转移安全；实现对危险废物经营单位的利用、处置设施物联网监管，为危险废物安全处置提供有力的监管手段；通过电脑和手机客户端，实现画面回放、抓拍图片等功能，随时随地为现场危险废物管理环境执法取证提供有效措施。监管人员通过监控终端监管，利用信息存储、信息统计、信息查询、信息提醒功能，可有效提高危险废物安全管理水平，保障环境安全。

实施例表明本发明是一个集物联网、条形码、二维码、GPS、RFID、GIS、智能终端、电子联单等技术为一体的危险废物监管系统，实现对危险废物从"摇篮"到"坟墓"的全过程跟踪管理。系统通过对危险废物产生、转移运输、贮存、处置全过程电子跟踪管理，有效规范危险废物管理台帐，全面监控危废转移环节，切实落实危废规范化管理要求，助力环保部门及时、真实、准确、动态掌握危废信息，提高危废信息化、智能化、科学化水平。