生活垃圾分类管理平台总体框架（征求意见稿）

I 2 2 2 25.4可操作性 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 57.4处理数据采集 5 5 5 6 6 6 6 7 7 8 8 9 9.4接口服务 9 9.5系统管理 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。1生活垃圾分类管理平台总体框架GB/T28452信息安全技术应用软件系统通用安全技术4缩略语GPS:全球定位系统（GlobalPositioningSysMQTT:消息队列遥测传输（MessageQueuingTelemetryTransport）Modbus:莫迪康总线（ModbusCommunicationProtocol）OPCUA:开放平台通信统一架构（OpenPlatformCommunicationsUnifiedArchiteOAuth2.0:开放授权2.0（OpenAuthorizatiSAML:安全断言标记语言（SecurityAssertionMarkupLanCoAP:受限应用协议（ConstrainedApplicationProtHTTP:超文本传输协议（HypertextTransferProtocBACnet:楼宇自动化控制网络协议（BuildingAutomationandControlNetworkProtocol）RFID:射频识别（RadioFrequencyIdentificNB-IoT:窄带物联网（NarrowBandInLoRa:远距离无线电（LongRangeR5G:第五代移动通信技术（5thGenerationMobileCommunication4G:第四代移动通信技术（4thGenerationMobileCommunicationTechnAPN:接入点名称（AccessPointNamVLAN:虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetworQoS:服务质量（QualityofSerMPLSVPN:多协议标签交换虚拟专用网络（MuNetwork）ETL:提取、转换、加载（Extract,TransformRESTfulAPI:表述性状态转移应用程序接口（RepresentationalStateTransferApplicationProgrammingInterfaWeb:万维网（WorldWideWeb）JSON:JavaScript对象表示法（JavaScriptObjectNot2XML:可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLaCSV:逗号分隔值文件（Comma-SeparatedVaAPI:应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）SOA:面向服务的架构（Service-OrientedArchiRBAC:基于角色的访问控制（Role-BasedAccessContrOTA:空中下载技术（Over-ThAPP:应用程序（ApplicatioUPS:不间断电源（UninterruptiblePowerSupply）SSL128:128位安全套接层协议（5建设原则5.1.1应建立严密的用户权限管理机制，各类用户只能按预先审批5.1.2应建立健全系统日志审计机制，对系统运行记录信息进行审计和审查，对其重要信息的真实性5.1.3应建立完善的安全管理机制，对系统数据进行有效保护，加强敏感数据管控，杜绝数据的非法5.2可靠性5.2.2应具备较高的抗干扰能力和故障控5.2.3应支持对系统关键部分进行热备份，数据5.4.1功能设计合理，易于操作，有一定电脑及软件使用基础的业务人员，无须经过专业培训，即可36.2技术体系需支持微服务框架（SpringCloud/Dubbo）构建，支持），需内置工业级协议转换中间件，支持设备协议与云端协议的双向转换；集成硬件级安全芯片（如），），6.3技术能力基于零信任安全模型，构建跨系统、跨设备的统一身份认证体系，实施细粒度权限控制，确认证协议与权限管理，具体要求——认证协议支持：需支持OAuth2.0、SAML、Ope4——权限控制机制：采用RBAC（角色访问控制）与ABAC（属——多维认证方式：集成短信验证码、邮件验证码、硬件令牌（YubiKey）等多种——容器编排：采用Kubernetes进行容器编排，实现服务自动扩缩容功能；同时集成Ra——服务治理：部署Istio服务网格，实现流量控制、链路追踪（采用Jaeger工具）及熔断降——弹性伸缩：支持水平伸缩机制，依据工作负载动态自动扩展或缩减Pod数量，在Modbus、BACnet等，实现对9——边缘智能：边缘节点需集成规则引擎（如Node-RED）及轻量化AI推理框Lite满足边缘侧数据处理与智能决策需求。——设备孪生：应为每台物理设备创建对应的虚拟数字孪生体，实时同步设备状态数据，支持远——消息队列：采用ApacheKafka等消息处理技术，实现亿级消息高并发吞吐，确保数据传输——实时运算：采用Flink等实时数据采集处理平台或等效技术，对物联网设备采集的多源数据——故障容错：建立异常处理机制，有效捕捉运行时错误，防止异常导致应用崩溃；同时提供用7.2投放数据采集采用高精度压力传感器，基于动态称重算法，能够在垃圾投放后瞬间完成重量计算，测量误具备防作弊功能，当检测到异常称重行为（如外力干扰）时，自动记录并上传异常信息。搭载基于深度学习的图像识别算法，内置包含厨余垃圾、可回收物、有害垃圾、其他垃圾四可同时识别多个垃圾目标，单次识别目标数量不少于5个，识别准确率不低于95%。定期对图像识别模型进行训练和能够快速读取居民身份卡中的唯一识别编码、姓名、所属社区等信息，并与后台用户数据库支持批量身份卡信息导入与导出功能，便于社区用户信息7.3运输数据采集具备电子围栏功能，当车辆超在车辆底盘安装应变式称重传感器，通过测量车辆悬挂系统的形变计算载重，最大称重范围在车厢内部和车头位置各安装一个高清摄像头，车厢摄像头视角不小于120°,可覆盖车厢具备视频运动检测功能，当检测到车厢内或车头前方有异常运动时，自动保存相关视频片段7,4处理数据采集当参数超出正常范围时，立即触发本地声光报警，并将报警信息上传至管理平台，同时记录支持对设备参数进行趋势分析，生成参数变化曲线，预测设备潜在安装气体分析仪、水质检测仪等专业设备，对垃圾处理过程中产生的二氧化硫、监测数据每5分钟自动上传一当污染物排放指标超过国家或地方规定的排放标准时，系统自动发出预警，并启动应急处理支持与环保部门监测系统进行数据对接，实现污染物排放数据的共享和通过与处理设施的控制系统对接，获取垃圾处理量、发电量（如焚烧发电）、残渣产生量等确保生产数据的准确性和完整性，数据采集频率与处理设施控制系统更新频率一致。支持生产数据的历史查询和对比分析，为处理设施的运营管理提供数据平台各部分之间的通信稳定，为平台的正常运行提供网络基8.2通信接入针对智能垃圾桶等固定位置设备，采用NB-IoT或LoR通信模块支持自动重传机制，支持多设备并发接入，单基站可接入不少于具备网络信号强度监测功能，当信号强度低于设定阈值时，自动上报信号异常信息。支持APN专网接入，通过专用网络通道保障数据传输的安全性和稳建立统一的通信管理平台，实现NB-IoT、LoRa、5G、4G等平台能够自动监测各网络信号强度、传输质量和负载情况，根据预设策略进行网络之间的无支持对不同通信技术的设备进行集中管理和配置，包括设备注册、参数设置、固件升级等操提供网络状态监控界面，以可视化方式展示各网络运行情况、设备连接数量、数据传输速率8.3网络传输在垃圾分类投放点、收集站等区域部署接入交换机，交换机支持以太网接口和多种物联网通接入交换机具备端口防雷、防静电等保护功能，适应户外恶劣环境，保障设备正常运行。在街道或区域中心设置汇聚节点，部署高性能汇聚交换机，交换机具备千兆或万兆端口，满汇聚交换机支持链路聚合技术，通过将多个物理链路捆绑成一个逻辑链路，增加网络带宽和支持QoS服务质量控制，根据不同业务类型（如视频监具备负载均衡功能，通过多种负载均衡算法（如轮询、加权轮询、最小连接数等）将网络流部署网络监控软件，对路由器、交换机、通信基站等网络设备的运行状态进行实时监控，监监控界面采用可视化图表和仪表盘形式展示网络设备运行情况，支持自定义监控视图，用户当网络设备运行指标超过预设阈值时，自动发出告警信息，告警方式包括邮件、短信、声光支持对网络设备的配置变更进行监控和记录，当设备配置发生变化时，自动保存配置变更记建立智能故障诊断系统，通过分析网络设备的日志信息、性能指标和告警数据，快速定位网系统具备故障自动修复功能，对于一些简单故障（如链路中断、设备重启），可自动执行修对于复杂故障，提供详细的故障分析报告，包括故障现象、可能原因、影响范围等信息，并支持故障处理流程管理，从故障发现、诊断、处理到恢复的全过程进行跟踪和记录，便于后定期对网络性能进行评估，评估指标包括网络带宽利用率、延迟、丢包率等，生成网络性能预测网络容量需求，根据历史数据和业务增长趋势，提前规划网络扩容和升级方案，确保网建立网络优化效果评估机制，在实施网络优化措施后，对网络性能进行重新评估，验证优化9.2.1分布式存储系统系统具备高扩展性，通过添加存储节点可实现存储容量的线性扩展，支持节点的在线添加和支持数据的自动负载均衡，根据存储节点的负载情况自动调整数据分布，确保各存储节点的提供数据一致性保障机制，确保在数据存储、读取和更新过程中数据的一致性和完整性。具备数据存储性能监控功能，实时监测存储节点的读写速率、响应时间等指标，当性能下降9.2.2数据备份与恢复建立完善的数据备份机制，采用全量备份和增量备份相结合的方式。每天在业务低谷时段进备份数据存储在异地数据中心，通过加密传输方式确保数据在传输过程中的安全性，防止数提供快速的数据恢复功能，支持按时间点、按文件或按数据库进行恢复，能够在最短时间内定期对备份数据进行完整性验证支持备份策略的自定义配置，可根据不同业务需求设置备份时间、频率和保留周期。9.2.3数据生命周期管理制定数据生命周期管理策略，根据数据的使用频率和重要性，将数据划分为在线存储、离线对于历史数据，在达到一定存储期限后，定期迁移到离线存储设备，降低存储成本，同时保提供数据生命周期管理的可视化界面，展示数据在不同阶段的分布情况和迁移记录，方便管9.3.1数据清洗与转换利用ETL工具（如ApacheNiFi、Kettle），对感知层采集的原始数据进行清洗，去除重复根据数据特点和业务需求，采用填充、删除或估算等方法对缺失数据进行处理。支持数据清洗规则的自定义配置，用户可根据实际需求添加、修改或删除清洗规则。提供数据清洗过程的日志记录功能，记录数据清洗的操作步骤、处理结果和异常信息，便于9.3.2数据分析与挖掘分类算法）和机器学习模型（如随机森林、通过聚类分析找出居民垃圾分类行为的相似模式，为制定针对性的利用关联规则挖掘发现垃圾产生量与居民生活习惯、季节变化等因素之间的关系，辅助垃圾建立分类模型对垃圾投放的准确支持数据分析任务的调度和管理，可设置任务的执行时间、优先级和依赖关系，确保任务按提供数据分析结果的解释和可视化功能，帮助用户理解模型的决策9.3.3数据可视化支持自定义可视化模板，用户可根据需求选择不同的图表类型、颜色、样式等，灵活定制可提供数据钻取功能，用户可通过点击图表深入查看详细数据，从宏观数据逐步分析到具体细具备动态可视化功能，实时更新图表数据，直观展示9.4接口服务9.4.1数据接口提供接口文档，详细说明接口的功能、参数、请求方式、响应格式等信息，便于第三方开发支持接口调用频率限制和流量控制，防止接9.4.2服务接口对服务接口进行性能监控，实时监测接口的响应时间、吞吐量等指标，当性能下降时自动报提供服务接口的调用统计功能，记录接口的调用次数、调用来源、调用时间等信息，便于进支持服务接口的版本管理，确保接口升级过程9.4.3开放平台建立开发者社区，为第三方开发者提供技术支持、问题解答和经验交流平台，促进平台生态定期举办开发者活动，如技术培训、竞赛等，吸引更多开发者参与平台应用开发，拓展平台对优秀的第三方应用进行推荐和展示，提高开发者的积极性和平台的影响力。9.5.1用户权限管理支持用户权限的灵活配置，可根据实际需求添加、修改或删除用户角色和权限，满足不同用提供用户账号管理功能，包括账号创建、修改、删除、密码重置等操作，确保用户账号的安支持多因素认证方式，如短信验证码、动态令牌等，增强用户账号的安全性。9.5.2设备管理建立设备管理系统，实现对感知层设备的全生命周期管理，包括设备注册、配置、升级、故设备升级支持远程OTA，可批量故障诊断通过分析设备上传的状态数据和日志信息，快速定位故障原因，并自动生成维修工提供设备运行状态监控功能，实时展示设备的在线状态、运行参数、故障信息等，便于管理9.5.3任务调度管理设计任务调度系统，根据数据处理需求和资源情况，合理安排数据清洗、分析、备份等任务对任务执行情况进行统计和分析，生成任务执行报表，包括任务执行时间、执行结果、资源支持任务调度策略的自定义配置，用户可根据实际业务需求调整任10.1