基于大数据的城市垃圾智慧监管平台制造技术

本发明专利技术公开了城市垃圾监管技术领域的基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，包括数据交换中心子系统和应用子系统，所述数据交换中心子系统包括数据采集模块、数据组织模块和数据分析模块，用于完成大数据的收集、组织和分析，建立基础数据库；所述应用子系统包括GIS应用子系统、事件跟踪处理子系统、信息管理子系统和决策支持子系统。按确定的科学目的、规模与技术指标的要求进行设计，建成统一的、共享的、高技术水平的、高稳定性的、满足城市垃圾智慧管理业务需要的系统。管理业务需要的系统。管理业务需要的系统。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的城市垃圾智慧监管平台


[0001]本专利技术涉及城市垃圾监管
，具体为基于大数据的城市垃圾智慧监管平台。

技术介绍

[0002]改革开放以来，随着我国城市化进程的不断推进，城市规模日益扩张，城市垃圾总量急剧增加，这不仅对城市环境造成污染，阻碍城市的可持续发展，还会对社会的稳定和城市安全造成严重卫星。因此，如何通过监管和治理手段的创新，实现城市垃圾的有效管理，成为了关注和研究的热点。
[0003]随着城市现代化的发展，城市垃圾治理和监管越来越复杂，必然要求新的监管平台，大数据时代的到来，对城市垃圾信息收集提供了新的技术，基于此，本专利技术设计了基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，以解决上述提到的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，以解决上述提到的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，包括数据交换中心子系统和应用子系统，所述数据交换中心子系统包括数据采集模块、数据组织模块和数据分析模块，用于完成大数据的收集、组织和分析，建立基础数据库；所述应用子系统包括GIS应用子系统、事件跟踪处理子系统、信息管理子系统和决策支持子系统。
[0006]优选的，所述数据采集模块具体包括
[0007]城市垃圾数据获取模块，用于利用物联网、GIS、计算机网络、图像识别的智能数据获取城市垃圾数据；
[0008]动态信息获取模块，用于利用GIS空间和支持向量机分析获取城市垃圾处理设施地理空间位置信息和垃圾处理设施场所动态负荷信息；
[0009]垃圾动态数据收集模块，用于利用GIS、BP神经网络、物联网实现对垃圾排放的动态数据收集；
[0010]人口动态数据获取模块，用于利用GIS和互联网，获取城市人口流动实时数据和城市人口居住环境的动态数据。
[0011]优选的，所述数据组织模块具体包括
[0012]预处理模块，用于对前期采集的数据进行清洗、冗余消除、关联聚集、特征提取；
[0013]存储模块，采用主流的分布式架构，基于Hadoop搭建。
[0014]优选的，所述数据分析模块具体包括
[0015]基本数据分析模块，利用工具对城市垃圾数据进行多维度、多层次粒度的深入分析，实现数据的聚类、分类、检验、权重设置，挖掘数据背后的特征、属性、价值、关联、潜在规
律，预测数据的演化过程。
[0016]高级数据建模模块，利用机器学习、云计算实现垃圾问题的建模及仿真，建立智能化的分析模型。
[0017]优选的，所述GIS应用子系统包括
[0018]数据获取和存储模块，用于利用卫星定位系统获取地面数据，通过大数据预处理对采集数据进行图像分割、特征提取、数据清洗和存储；
[0019]空间分析模块，用于利用GIS空间分析，确定选址是否满足环境、社会、政治约束，利用GIS实现从模拟到数字的信息转换，确定初步的选址方案；其次，结合所采集的多源数据分析垃圾设施选址的主要影响因素，形成选址决策评价指标体系及相关权重；最后，将初步选址方案输入支持向量机的选址模型，选址模型以环境成本与经济成本最少为目标函数；
[0020]数据应用模块，运用GIS和支持向量机技术确认垃圾收集处理设施选址并通过大数据平台输出选址地图；
[0021]检测与预警模块，利用大数据实现对污染排放垃圾数据、环境地理数据、气象数据、遥感数据的采集与存储，建立垃圾排放污染物模型库，根据垃圾污染排放物的监测，结合高斯扩散模型和神经网络，建立划分垃圾污染排放物排放类型、浓度的监测预警模型，利用GIS技术对监测预警模型的信息实现可视化的输出。
[0022]优选的，所述事件跟踪处理子系统利用网络爬虫采集方法收集公众对城市垃圾处理的主观评价、投诉意见，获取并分布式存储大数据，利用K-Means聚类算法进行数据智能化识别，使用共词分析法、深度学习建立灰色预警模型，使用满意度数据及评价指标与权重，建立神经网络模型，得出服务质量动态和静态价值，形成预警模型；具有可视化界面。
[0023]优选的，所述信息管理子系统用于完成对监管平台信息的管理，利用大数据为多元主体的协同提供信息共享反馈、决策协商、治理行动协同的渠道和平台。
[0024]优选的，所述决策支持子系统用于对数据交换中心提供的动态数据进行分析，得出对垃圾清运线路进行优化的建议、对垃圾处置场所选址进行优化的建议、对垃圾设施进行优化放置的建议，同时所述决策支持子系统借助Agent和遗传算法实现垃圾处理市场竞争及垃圾政策的制定和最优选择。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该基于大数据的城市垃圾智慧监管平台按确定的科学目的、规模与技术指标的要求进行设计，建成统一的、共享的、高技术水平的、高稳定性的、满足城市垃圾智慧管理业务需要的系统，
[0026]先进性：采用目前先进的开发技术和架构(基于组件、插件式或面向服务的架构)，以保证平台的先进性和可扩展性、延长平台的生命周期。
[0027]可配置和可管理性。可配置，提供方便友好的操作方式及可视化操作界面，易于部署与操作和平台管理。
[0028]可扩展性：产品不仅仅能和现有的系统集成，同时还要具有很强的扩展能力，能支持未来的应用集成。提供清晰的二次开发环境与接口。
[0029]规范性：系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上各种开放标准。
[0030]高性能与稳定性：在系统设计、开发和应用时，从系统结构、技术措施、软硬件平
台、技术服务和维护响应能力等方面综合考虑，确保系统较高的性能。
[0031]安全、保密性：保证网络环境下数据的安全，采取完备的数据保护和备份机制。为了防止非授权用户的非法入侵和授权用户的越权使用，系统应进行各种级别的权限控制，并具备审核功能，自动记录用户访问的情况和操作过程，以备日后查询。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术结构示意图；
[0034]图2为本专利技术数据采集模块结构框图；
[0035]图3为本专利技术数据组织模块结构框图；
[0036]图4为本专利技术数据分析模块结构框图；
[0037]图5为本专利技术GIS应用子系统结构框图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，其特征在于：包括数据交换中心子系统和应用子系统，所述数据交换中心子系统包括数据采集模块、数据组织模块和数据分析模块，用于完成大数据的收集、组织和分析，建立基础数据库；所述应用子系统包括GIS应用子系统、事件跟踪处理子系统、信息管理子系统和决策支持子系统。2.根据权利要求1所述的基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，其特征在于：所述数据采集模块具体包括城市垃圾数据获取模块，用于利用物联网、GIS、计算机网络、图像识别的智能数据获取城市垃圾数据；动态信息获取模块，用于利用GIS空间和支持向量机分析获取城市垃圾处理设施地理空间位置信息和垃圾处理设施场所动态负荷信息；垃圾动态数据收集模块，用于利用GIS、BP神经网络、物联网实现对垃圾排放的动态数据收集；人口动态数据获取模块，用于利用GIS和互联网，获取城市人口流动实时数据和城市人口居住环境的动态数据。3.根据权利要求1所述的基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，其特征在于：所述数据组织模块具体包括预处理模块，用于对前期采集的数据进行清洗、冗余消除、关联聚集、特征提取；存储模块，采用主流的分布式架构，基于Hadoop搭建。4.根据权利要求1所述的基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，其特征在于：所述数据分析模块具体包括基本数据分析模块，利用工具对城市垃圾数据进行多维度、多层次粒度的深入分析，实现数据的聚类、分类、检验、权重设置，挖掘数据背后的特征、属性、价值、关联、潜在规律，预测数据的演化过程。高级数据建模模块，利用机器学习、云计算实现垃圾问题的建模及仿真，建立智能化的分析模型。5.根据权利要求1所述的基于大数据的城市垃圾智慧监管平台，其特征在于：所述GIS应用子系统包括数据获取和存储模块，用于利用卫星定位系统获取地面数据，通过大数据预处理对采集数据进行图像分割、特征提取、数据清洗和存储；空间分析模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹东，余一帆，任兆刚，陈汶滨，张林，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：