企业污染源数字实时监测系统设计.doc

解决方案 企业污染源数字实时监测系统设计第1章. 项目概述1.1 项目建设背景安全和效率是现代企业的生命线，随着管理上要求的不断提高，现有观测协调手段已经难以满足调度和宏观调控的要求。在这种情况下利用视频监控系统对现场状况进行监视并通过各种报警探头对站区的安全实时监测，通过传输电缆将现场图象，控制信号及报警信号传输至控制中心便具有了很大的现实意义。基于以上认识，以及现有观测调控手段的局限性，我们可以看出安装多媒体集中监控重要意义。本套监控系统具备实时监控机器设备运行状态、站区的安全生产情况，并可以记录下相关数据，为业务主管部门提供科学的观察决策手段，使生产能够有条不紊的进行。1.2 系统建设意义实时监控是为了特定目的，按照预先设计的时间和空间，用可以比较的环境信息和资料收集的方法，对一种或多种环境要素或指标进行间断或连续地观察、测定、分析其变化及对环境影响的过程。企业生产过程监控虽然企业一直就有这方面的工作，但随着科技、。由于环境企业生产通常处于痕量级，基体复杂，流动性、变异性大，对分析的灵敏度、准确度、分辨率和分析精度等提出了很高要求。所以，环境分析化学实际上是分析化学的发展，同时也是环境化学的分支学科。环境科学的发展首先要求判断环境质量，或判断环境是否已被生产破坏及其生产破坏的程度。由于环境中各种企业生产之间、企业生产与其他物质以及其他因素之间存在着相加或拮抗作用，所以，仅对单个企业生产短时间的取样分析是不够的，必须取得代表环境质量的各种数据。即需要得到各种生产因素在一定范围内的时、空分布数据，才能对环境质量作出确切的评价。这项任务单靠环境分析化学一种方法是难以完成的，必须和先进的物理或物理化学及生物的各种方法相结合才能完成。判断环境质量，从监测手段上来看，有对环境样品组分、企业生产分析测试的化学监测方法；有对环境中热、声、光、电磁、振动、放射性等物理量和状态测定的物理监测方法，以及利用生态系统中生物的群落、种群变化、畸形变种、受害症状等生物对环境生产所发生的各种信息，作为判断环境生产状况的环境生物监测方法。目前，环境监测以化学监测和物理监测为主要手段，但由于生物长期生活在自然环境中，它不仅可以反映多种因子生产的综合效应，也能反映环境生产的历史状况，即长期的积累效应。生物监测可以完成化学监测和物理监测不可能完成的工作，是环境监测的重要组成部分。从环境监测的过程来说，它应包括：现场调查布点样品采集样品运送、保存及处理分析测试数据处理质量保证与综合评价等一系列过程。即首先根据监测目的要求，进行监测范围内现场调查；根据监测目的要求和现场调查资料，研究确定监测项目、采样点的数目和具体位置，调配采样人员和运输车辆；在确定的采样时间和频率内采集样品并及时送往实验室；按规定的分析方法进行样品分析；将分析数据进行处理和统计检验，并依据规定的有关标准进行综合评价，写出监测报告。环境监测由多个环节组成，只有把各个环节都做好了，才能获得代表环境质量的各种标志的数据，才能反映真实的环境质量。相反，无论哪一个环节出现问题，都不可能取得代表环境质量的正确数据。环境监测数据的准确性、精密性、完整性、代表性和可比性，取决于环境监测过程中最薄弱的环节。在不能保证各个环节都做好的前提下，过分强调某一环节的作用是毫无意义的。从当今信息技术的发展来看，环境监测是环境信息的捕获传递解析综合的过程。只有对环境信息的解析和综合，才能揭示环境监测的内涵，直接为环境管理、环境保护服务。环境监测在环境保护中的作用：环境是一个极其复杂的综合体系。人们只有获取大量的定量化的环境信息，了解企业生产的产生过程和原因，掌握企业生产的数量和变化规律，才能制定切实可行的生产防治规划和环境保护目标，完善以企业生产控制为主要内容的各类控制标准、规章制度，使环境管理逐步实现从定性管理向定量管理、单向治理向综合整治、浓度控制向总量控制转变。而这些定量化的环境信息，只有通过环境监测才能得到。离开环境监测，环境保护将是盲目的，加强环境管理也将是一句空话。1.3 用户需求1、建立数字实时监控系统，通过GPRS（或有线网络）将前端企业生产数据传输到监测中心，软件主要实现实时监测、超标告警、历史数据查询、现场视频画面、数据统计、报表输出等功能；监测内容包括：监控点实时监测、视频监测、手机客户端访问。2、企业用户及领导，不再现场能查看了解现场情况、出现褒奖及时处理，结合表格和图形直观、明了展示监测数据内容；第2章. 系统结构设计2.1 系统体系结构业务系统的体系结构采用Microsoft Windows DNA (Windows Distributedinter Net Application Architecture)的三层体系结构框架，将整个系统构建在企业内部网环境中，使用WWW方式作为系统的实现基础，用户使用浏览器(MicrosoftIE6.0或以上版本)作为客户端工具；整个系统基于.Net研发平台，以ASP.NET(C#)为编程语言，以SQL server为数据库，如下图展示业务系统的体系结构：2.2 系统结构数字实时监控系统是专为企业生产开发的对实时监测数据进行分析处理的专用信息系统。系统在设计时已充分考虑到可扩展性，同时系统充分利用了新一代SQL SERVER 的强大数据处理能力，在数据采集与接收部分支持多数据来源，相关基础数据设计能够适应各种复杂情况，支持包括监控点监测在内的任意监测设备和监测对象。在数据分析和处理方面，利用SQL SERVER 中的基于.NET架构的报表服务和数据集成服务、尤其是分析服务，在监测数据采集到之后经过一系列自动处理流程，直接在线生成数据集市，同时产生多维数据库，以供各级领导决策及环境信息发布之用。通讯服务器采用标准TCP/IP协议，能够跨越防火墙，支持VPN网络，数据分析系统采用web结构，对客户端没有特定要求，只需IE6.0以上即可。在设计中采用了多层应用软件体系架构，这样就降低了系统的总体复杂度，使得系统各个部分因为功能专一而变得简单可靠。整个系统可分为信息采集、数据传输和数据管理及数据应用四个部分。系统体系架构关系如下图所示：远景规划架构如下图所示：视频监控示意图和系统架构前端架构 前端点是系统中的基层部分，包括摄像机、拾音器、视频服务器或网络摄像机等。对于监控点的硬件配置来说，以合理、可靠为主。 带宽要求：CIF分辨率的图像，每路带宽约300Kbps；D1分辨率的图像，每路带宽约800Kbps。 监控中心架构 监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职责。只有保证监控中心内所有的设备7*24小时不间断运行，才可以保证“视频监控系统”项目的服务质量。 2.3 系统技术特点高度集成：以先进的技术为构架，集数据采集、传输、处理、应用于一体。全方位：覆盖了当前环境保护监测管理的所有要求。高效率：提供高效率的互助协作平台，实现全自动的业务办公。强大的数据分析与决策支持：建立了生产过程自动监测数据、常规监测、进料情况的数据仓库，实现了生产过程监测数据的多维分析，为企业生产辅助决策提供了基础。强大的统计功能：系统能够根据企业生产的历史资料进行生产手机排序，并可以对企业生产资料和监测资料进行分类和统计，并可以结合地图的形式进行统计专题图输出。完善的分析能力：系统能够提供对包括用量的瞬时值和累计量、进料量在内的各种企业生产的分析，提供完整的分析图表，并且实现表格中的监测点浏览。多样化的查询：系统提供图面查询和条件查询等多种查询方式。2.4 总体技术路线系统技术框架应当有成熟性、可伸缩性、长期的可用性、多种选择、支持异构环境等。另外，在个性化、应用、服务、开放、聚合等方面，充分借鉴SOA和web2.0技术理念，使企业生产数字实时监控系统适应技术的不断发展。总之，整个系统需要前期细致缜密的规划、成熟先进的技术方案和有大量成功实践经验的组件式软件产品来支撑。从技术角度来看，充分利用现有资源，集中优势力量，“整合资源、统一架构”，通过构建系统统一的技术支撑平台，在不同层面提供 “支撑、服务、管理” 功能，健全和完善系统平台体系。第3章. 功能详细设计3.1 系统设计原则企业生产在线管理系统将充分考虑目前比较先进的信息技术进行设计。总体的设计原则包括：应用系统建设以“统一规划、统一标准、讲求效益、注重应用技术先进、成熟可靠”为原则。力争建成覆盖各级生产部门的高速宽带基础网络，并初步实施部分基础应用系统，使各级生产部门可利用通用业务平台灵活地处理、查阅、分析各种业务信息，利用专用软件处理各项环保业务。采用网络技术、数据库技术、Web技术等先进技术建立综合信息网，利用多种信息手段（包括电话、传真、互联网、移动互联网、手机短信息等）等形式，在生产数据监测和报警、数据分析、业务流程处理等各个方面，为企业管理者获取提供高效的信息。业务集中处理，数据集中存储。所有业务数据集中存储于中心数据库中，以集中方式处理所辖范围内各业务。建立一个与企业信息化发展相适应，业务功能完整、标准规范统一、安全可靠、管理模式先进的企业污染源在线监测系统。以适用、及时的业务信息为基础，以客观科学的统计分析为手段，为企业生产重大决策提供支持，为企业增的更大的利润。采用成熟的先进技术，避免脱离实际。系统建设按实际需要确定功能结构与规模，既采用成熟的先进技术，又避免脱离实际；系统使用中间件隔离应用业务软件及系统通讯，方便应用业务软件的修改及维护，使其具有良好的可移植性。采用严密的安全体系，确保应用和数据安全。加强安全保密措施，系统从物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、管理安全五个层次提供多层次的安全体系架构，确保系统安全可靠、信息安全可靠。充分利用现存平台并集成现有成熟软件，保护已有投资。充分利用现存的信息系统平台及业务软件，既要避免重复开发，又不排斥流程重构。并坚持开发与应用相结合。为外部及内部的业务衔接设计各种接口，方便扩展。系统建设以统一的业务规范标准、统一的计算机技术标准、确保系统内各系统上下网络顺畅，衔接互联成为一个整体，系统与地市信息系统相衔接， 数据流通接口明确。按照软件工程的开发流程，提供完善的文档。系统开发将按照软件工程的开发流程，并提供各阶段或过程的完善文档记录及详细注释。项目设计在基于B/S 体系以Web形式进行构建，系统为信息处理提供Web 服务、业务应用服务和数据管理服务，主要包括Web 服务模块、业务应用服务模块和数据库模块等部分。B/S结构简化了客户机的工作，客户机上只需配置少量的客户端软件。服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由Web Server完成。这种结构不仅把客户机从沉重的负担和不断对其提高性能的要求中解放出来，也把技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来。这种结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功能。应用软件支持安全XML（Extensible Markup Language）扩展标记语言技术；支持HTML(Hypertext Markup Language)超文本标记语言和XML 技术,实现元素粒度的精细安全（加解密、签名、验签等）和授权访问控制服务；同时为保证系统效率，还应提供元素组级的安全（加解密、签名、验签等）和授权访问控制服务。系统将使用XML标准作为数据交换的基础，保证不同系统、不同部门之间数据的交换具备充分的扩展性，以适应未来业务的变化。系统设计支持组件技术。组件或者构件技术是应用级别的集成技术,其基本思想是将应用软件分解成为一个个独立的单元,将软件开发过程转变成为类似于“搭积木”的搭建过程,通过组装不同的软件组件单元来实现软件的集成。按照组件技术的观点,应用软件的开发就成为各种不同组件的集成过程。在具体的系统设计过程中要遵循的原则有：为了满足公司的运行需要和功能需求，本工程系统要具有以下特性： 实用性：实施后的弱电系统，将能够在现在和将来适应技术的发展，且实现数据通信和语音通信、安全防范系统的扩充和实用； 模块化：整个的弱电系统中，除去固定在建筑物内的线缆外，其余所有的接插件都是积木式的标准件，以方便管理和使用； 扩充性：整个控制系统和综合布线基础是可扩充的，以便将来有更大的发展时，很容易将设备扩展进去； 标准性：满足最新、最高的国际标准； 经济性：在满足应用要求的基础上，尽可能降低造价。在基础通信设施和信息网络建设过程中，充分考虑后期建设可能遇到的问题。在数据网络设计和规划时，不仅充分考虑现有信息化网络的改造，而且考虑系统建成后环境的影响及与外界的联系，尽可能保证使监测系统有较强的适应能力和扩充能力，为后期建设打好基础。项目实施充分考虑信息的安全性，提供口令验证、加密、权限控制等完整的安全机制，可以将数据访问及读写权限控制到每一个操作对象，可对每一个用户分配相应的工作权限。系统设计考虑到用户对系统进行日常维护的工作难度，自动完成一些维护管理工作，并实现全系统数据及应用统一管理的目的，同时提供友好简洁的系统操作界面，方便用户的使用。系统具备较强的容错性和抗干扰性，在外界冲击和内部变化时能够尽可能得自动进行恢复，保证不同的应用环境下依然能够为用户提供完整和准确的监测数据。在不能自修复的情况下提供相关的记录和恢复参数，方便人工恢复。系统设计中涉及的任何功能，都必须建立一套完整和比较详细的使用和维护规范，方便不同的用户进行使用和管理。3.2 数据查询与统计分析模块企业生产信息是监测管理影响最大的信息源，也是企业生产数字实时监控系统的核心部分。管理系统之上，提供具备空间信息管理、信息处理和直观表达能力的应用。能综合分析生产情况，实现企业生产信息的综合查询，为计划决策提供信息支持，为有关的评价、预测、规划、决策等服务。其系统查询功能主要包括：企业生产实时监测、企业生产数据查询、企业生产分类查询、属性数据库查询、企业生产区域查询等功能。统计分析是指对各专业部门的信息进行分析与统计，统计的结果可以按表格形式，统计直方图，专题图形式直观地输出显示并可直接输出成图。统计分析使管理者对专业信息有直观的了解，便于决策使用。企业生产历年统计分析：对企业历年的企业生产资料统计，阶段性分析企业的企业生产的排放，企业生产的变化情况，预测生产变化趋势，突出生产严重的企业并跟踪管理，有利于综合治理生产环境。统计分析的类别包括：企业生产排序统计分析、企业生产历年数据统计分析、企业生产与其他监测点缓冲区分析、区域分析等。其表现形式包括报表和统计专题图。监测资料统计分析：根据监测点资料，对当前区域内造成的生产质量变化进行分析，从而为区域开发建设及区域环境生产综合防治提供科学依据。利用开放式网络数据库连接，可以较准确和方便地对当前企业生产质量及影响进行监测，为生产治理提供支持和参考。第1章.第2章.第3章.第4章. 系统优势4.1 系统开发遵循的原则.....1. 先进性采用国际先进的技术路线和体系结构，具有先进的技术水平，有较高的性能，符合当今技术发展的方向。尽可能的延长系统的有效生命周期，保护用户在信息化方面的投入，发挥投资的最大效益。4.1.2. 开放性系统的设计和建设必须具有开放性，应充分考虑网络、硬件的扩展，必须能跨系统运行，能够与其他管理软件兼容或连接。同时供应商应向我方提供开放的应用接口，可以方便地与其他厂家的应用系统进行数据交换，便于系统未来的扩展并详细说明其软件系统与其他厂家的应用系统进行数据交换的方式。4.1.3. 成熟性产品应该有大量成功的应用案例，以便更多地直接利用其中先进的管理模式。4.1.4. 实用性系统易于安装和初始化配置。系统处理速度快、操作简单、易于使用、界面友好，只需简单的培训即可使用。应有相应的措施，以帮助用户避免操作上的错误。此外，系统还必须预留灵活、方便的配置接口，供用户按照具体的需求快速地定制新的应用或修改现有应用。4.1.5. 安全性系统必须提供身份验证及SSO的安全认证措施。4.1.6. 易维护性系统需采用B/S结构，支持二次开发，提供良好的接口和完善的技术文档；高度模块化，方便项目交接。在设计开发过程中尽量选用通用软件及工具，以简化后期的管理维护工作。4.1.7. 标准性系统需符合国家环保部HJ/T 212 企业生产在线自动监控（监测）系统数据传输标准及安徽省自动监控通讯协议。4.2 对大数据量，系统的及时响应 监测系统数据库采用的就是SQL SERVER 数据库，监测系统实时数据量大，但是经常三年多的运行与优化，系统的响应速度也是非常的快。对页面的实时采用数据图表以及报警提醒功能的响应采用的是AJAX无刷新技术，给操作带来更好的用户体验。4.3 系统留有视频模块的接口 本系统也留有视频模块的接口，已经成功的和中国电信全球眼系统融合成功，并在安庆环保局做过相应的测试。4.4 与数据采集传输仪的紧密结合性与扩展性 对前端采集数据的处理，以及设备的控制需要能轻易的实现。而且彼此之间能够不断反馈与完善。4.5 产品成功案例环境监测是环保工作的重要组成部分，环境监测工作的重要性毋庸置疑，它直接关系到环保工作的兴衰成败，关系到环境质量的改善和提高，关系到人民群众的切身生产利益。目前生产监控企业对采集到的数据缺乏有效利用，需要拥有对生产监测数据进行分析并展现的能力；环境空气自动站所采集到的监测数据，需要软件支撑，并进一步分析处理；由于缺乏软件，办公、环保业务及电子政务没有实现，相关工作仍然依赖手工完成，已有的网络及相关信息处理设备没有充分发挥作用。针对这些应用，企业污染源在线监测系统公司开发了企业生产在线监测平台。污染源在线监测平台从当初的v1.0、2.0基础之上进行升级设计开发的，开发期间，大量吸取1.0、20版本的很多可取这处，摒弃其不足的地方，在许多细节方面表现得更加人性化、更加成熟，更加完善，同时结合了大量的用户实际需求。3.0版本着适用、高效、简捷的研发原则，以先进的信息管理理念为指导核心，人性化操作让您时刻体验污染源在线监测平台产品的细致与全面。能够满足环保机构、企业集团对污染源的实时在线监测、多点集中监控，反应快捷、处理高效。在3.0版本新增加了短信报警功能，使产品有了立体监测得功效、相关人员不管身在何处手机开机就能得到报警信息并对其作出相应的处理。该产品已经在安徽省多个地市推广使用；如、淮南市等。产品的推广应用：与安徽省电信合作 在线污染源视频数据监控管理系统结合电信的全球眼系统，在监测现场监测因子数据的同时还对现场进行视频监控；该系统不仅从数据值上对污染源进行监测，还从现场的视频画面对现场场景及操作进行监控。减少人为因素的影响、对监测数据的真实性是很有力的保障。如下图：数据抽取整合应用 环保厅综合展示系统集团级监测应用 环保局污染源监测系统 ：该系统产品在环保局以正常运行二年多，现已更新至3.0版本。已得到客户的满意认可。集团企业生产在线监测系统集团企业生产在线监测系统 企业级监测应用） 。第5章. 数字实时监控系统该系统包括数字实时监控系统、视频监控系统、通讯服务系统、数据中心系统三部分，对全厂内所有监控对象进行实时监控，并对全厂的，同时实现对企业生产在线监控数据、生产因子超标数据、监管数据、执法监督数据的管理、查询与统计功能。该子系统的主要目标是建立一个可以对全厂内的生产环节监控进行科学高效管理，对企业生产在线监监测数据、生产因子超标数据、监管数据、执法监督数据等重要数据进行管理、查询与统计分析的综合管理系统。系统实现对监控对象的统一集中式管理，处罚超标排放违法企业，提高环保监督管理水平，加大企业生产的管理，提高工作效率和统计分析能力，强化监控对象管理功能。通讯中心系统基于GPRS/CDMA/3G等无线传输方案，采用标准Tcp/ip协议，在线监测设备主动上报相关数据，利用通讯中心系统对数据实时解析，实时处理，实时入库等功能。通讯中心系统准循国家环保标准(HJ/T212)和安徽省自动监控通讯协议标准，以及在线监测相关协议标准。要求采用基于C/S多层架构体系，基于windows服务和客户端管理模式，保证系统的可扩充性、安全可靠性和应用的可扩展性发展和性能高效性；必须准循相关环保行业规范，保证数据解析有效性、准确性、及时性。通讯服务器要求具有解析必须高效快捷，能够承受大通信量的数据解析，能够满足当前数据解析压力和以及通讯数据解析压力的考验；通讯中心应基本具备能够同时负载1000多个在线监测设备在线状态处理能力，能够解析并及时入库,还要具备短信报警通知及进行相关数据转发功能。系统升级维护方便，系统升级方便，客户端管理自动升级，不需自己下载。系统升级不影响系统正常使用。数据中心要基于主流数据库技术实现，方便以后管理，以后维护，同时保证安全性，高性能，可扩展性，满足以后不断扩展的需要。能够满足高数据量，高查询，高并发性数据插入的需求。5.1 数字实时监控系统功能简介系统将主要包括以下功能：1、企业生产在线监测：通过GPRS将前端企业生产数据传输到监测中心，软件主要实现实时监测、超标告警、历史数据查询、数据统计、报表输出等功能。2、实时监测，采用实时数据表格和实时曲线图的形式，监测界面清晰直观，实时数据刷新频率可以设定。3、历史数据查询，可以以时间段、监测区域、监测点位、监测数值为条件，实现组合条件查询，历史数据以数据表格和曲线图、柱状图、饼状图形式输出。4、数据统计分析，按业务要求对在线监测数据进行统计分析，结果以表格和曲线图、柱状图、饼状图形式输出。5、视频数据管理：对监控对象企业生产信息、在线监测信息、视频监测信息、危险品信息等进行添加、编辑、修改、删除。监测内容主要包括：企业生产线瞬时流量监测、累计量、风机口的温度、设备状态、累计量统计。在线监测空气质量、地表水、生产噪声等。... 系统登陆及首页客户端管理软件提供授权的访问方式，以保障系统管理的安全性。授权用户通过账号和密码登录系统，用户的权限由系统管理员分配。例如，管理员级用户可以实现建库、监测、控制及其他高级功能，而一般用户仅可以使用系统管理员分配的功能，如在线监测、打印图表报表等。系统登录界面：登陆首页如图：界面右侧还有若干窗口显示即时消息、系统报警、快速查看数据等功能。可完成客户端管理软件的主要功能。界面右侧的多级树状视图显示地市、企业、监控口（或监测点）、数据终端（记录仪）、数据通道、具体测量企业生产的逻辑关系，中部显示当前所选对象的详尽信息。界面结构严谨，层次清晰，操作方便，易学易用。每个地区都有若干个企业，每个企业下可以有若干监控口，每个监控口都至少有一台记录仪对应多个在线仪表，记录仪下每个通道连接单个在线仪表（或智能仪表），测量一种或数种企业生产数据。企业生产综合管理可以对这些信息进行增加、删除、修改、查询操作，还可以进行针对这些对象的监测与控制。5.1.2. 实时监测实现定时监测，按照固定的周期进行数据采集。有监测实时记录，历史记录（分钟记录、小时记录、日记录）等。监测终端可以实时显示污水企业生产的污水瞬时流量COD、氨氮等生产因子的浓度和排放总量等数据,能够对监测现场设备进行远程启动、设定工作时间、调整工作周期、数据查询等远程操作，并将分析结果和设备运行日志记录于监测中心数据库。监测终端可以实时显示废气类企业生产的烟气流量和排放总量烟气、烟尘、CO、SO2等生产因子的浓度和排放总量等数据。同样可以实时显示噪声、空气质量、地表水等生产类型企业生产的排放数据。如图所示，图中红线表示生产超标报警上限和下限，其值可根据实际情况自行设定：实时报警处理 报警有多种类型：断线报警（包括设备故障报警）、超标报警、开关设备报警和异常情况报警。可以灵活设定报警条件，在满足报警条件时，自动推出报警提示信息。5.1.3. 监测数据查询查询统计提供多种条件查询方式和查询结果分类、分项排序、统计最大值、最小值、平均值、汇总值等分析处理功能。提供统计各类监测数据功能，如流量统计；COD、氨氮等生产因子浓度分析；COD、氨氮等因子排放总量统计；烟气流量统计；烟气、烟尘、CO、SO2等因子浓度分析；烟气、烟尘、CO、SO2等因子排放总量统计等。提供查询结果打印功能，可以按时间查询企业生产排放的各类企业生产的历史数据。有实时记录、历史记录、报警记录等查询，以开始时间和截止时间为查询条件，查询各时间段的记录信息。记录的显示有两种形式：图表、数据。实时查询如下图：历史查询查询如图:5.1.4. 监测数据报表分析管理报表对企业的排放汇总数据按指定的时间段进行列表方式和图表方式分析。列表分析以表格的方式给出上述数据，图表分析以柱状、折线等形式给用户以直接的图表直观展示。系统提供统计报表查询显示打印等功能，根据环保实际情况固化及定制各类报表，现有报警记录、排放总量报表、排放浓度时报表、报警报表、设备在线时长报表、用户自定义报表等等。其中：报表明细：日报每小时一条记录，一天的总排放量由小时记录汇总而成，当某条记录没有数据时显示为“无数据”；月报每天一条记录，一月的总排放量由每天的记录汇总而成；年报每月一条记录，一年的总排放量由每月的记录汇总而成；总量报表：统计的是“污水”因子的总排放状况；生产量报表：根据“监控点”和“生产因子”分类汇总生产因子的排放量；报表可以导出PDF文件、XLS文件、RTF文件、MHT文件、TEXT文件以及EXCEL文件。5.1.5. 配置管理企业生产管理以企业为单位，主要包括企业的常规信息管理，监控口管理，和治理设施管理；可以动态添加监控口，监测设备的添加，并可以指定生产因子的标准数值和报警的上下限。支持对上述基本信息进行添加、维护、删除和查询功能。短信报警设置包括短信报警人，报警限值，报警类型等设置。监测因子设置:短信报警设置如下图:报警开关如下图：5.1.6. 安全管理监测用户管理实行用户分级管理，不同级别用户拥有不同权限。支持用户角色、地区、菜单权限自定义，用户添加、维护和删除功能。角色录入如图：角色分配如下图：用户分配相应的角色。地区权限分配如下图：为自定义的角色定制相应的地区权限，也可以修改系统默认后已定义的地区权限。菜单权限分配：为自定义的角色定制相应的功能菜单权限，也可以修改系统默认后已定义的功能菜单权限。5.1.7. 监测系统基础配置管理监测系统维护设置系统的一些参数，包括生产类型管理、企业生产管理、地区管理、流域管理、行业管理等。为系统维护人员提供维护终端，支持生产类型、企业生产等的添加、维护、删除和查询功能。5.1.8. 基本性能1. 系统满足7*24小时全年不中断连续运行；2. 数据查询响应时间小于1秒；3. 报表生成时间不超过15秒；4. 基于Ajax的实时监控保证实时监控功能的实时性。5.2 手机客户端建设.1. 系统总体设计对于数字实时监控系统手机客户端的建设，我们建议采取统一建设、分步实施、迭代式开发的思路来进行系统工程的开发与构建。在目前企业常用无线通信方式（短信、GPRS及3G）上，建立GPS移动管理系统。整个系统由企业生产数据查询管理模块、企业生产视频管理模块、生产报表模块、系统配置及安全管理模块等子系统等组成。平台设计方案图系统界面UI设计方案5.2.2. 系统功能框架手机客户端管理平台系统包括7个基本子系统：企业生产数据查询子系统、工作任务管理子系统、信息审批管理子系统、交互办理子系统、评价统计子系统、地理编码子系统、基础数据资源管理子系统、应用维护子系统等。系统结构框架图如下：5.2.3. 系统结构图. 系统组成数字监控移动平台系统组成系统部署于架构在互联网中的数据存储服务器、数据应用服务器、智能移动终端和数据发布服务器之上。系统相关的空间数据业务数据在数据库服务器中集中存储。完善的访问权限控制，保证管理人员的访问、业务数据的存储和传输的安全。与决策技术，完成可视化的监控、调度与服务。业务数据管理是将生产管理相关的关键数据和信息进行单独组织，包括权限管理的相关数据等信息。手机客户端系统部署在手机上的个人业务系统，它用来进行各种通信，数据查询，视频浏览查看，报表查询 、搜索等各种功能。通过数据库服务器集中管理，智能移动终端作为系统的服务终端和数据中心进行业务数据的获取和传输，配合系统完成各项业务服务。辅助与调度服务系统也是部署在管理中心的业务系统，它负责接收各个终端的信息发送，进行数据分析及信息提示。. 系统架构图系统逻辑结构图手机客户端管理平台包括服务层和应用层，服务层体现为服务器平台软件，应用层主要体现在手机设备上。服务器平台软件安装在服务器上，负责向所有请求查询数据的手机提供服务。服务器平台软件与生产监测监控管理系统数据库相关联并从中获取需要的数据。所有需查询服务的手机用户都用统一方式向服务器发送请求,服务器平台软件负责查找资料,并将结果送给手机用户。服务器平台软件可以向200台以上的访问手机提供可靠的服务。服务层之下还包括图中的数据整合层、数据层和运行支撑层，它们是服务层的基础组成。整个服务器平台软件将所有提供的服务以菜单方式分类,通过服务器平台软件,可对不同的手机用户设置不同功能的菜单,从而提供不同功能的服务,这些设置统一在服务器端进行。手机用户无需任何设置操作，真正实现手机客户端免维护。服务器平台软件系统管理员可以控制哪些手机只能查询哪些数据。5.2.4. 系统安全体系保障手机客户端管理平台的安全体系建设要从以下几个方面入手，在数据的使用、传输、加工、存储的整个过程中建立起安全保障体系，确保整个移动管理平台的安全高效。. 管理平台的网络安全管理网络安全管理主要是保证网络层上的安全，防范来自数据传输中，平台的内、外部网络的安全威胁，尽早发现安全隐患和安全事件，把它们控制在一个比较小的网络范围内。主要包括安全网络拓扑结构的划分、保证网络设备的安全可靠、保护网络不受攻击、确保网络服务的可用性等。通过分析，整个管理平台的查询系统提供着用户访问的数据，是一个需要重点保护的网段，进行合理的网络规划，划分出一个相对独立的网段后，可以在保证网络连通和性能的同时，保证各种安全措施的方便实施。实现对包括路由器、交换机等网络设备的安全配置，保证非授权用户不能访问任一台服务器、路由器、交换机或防火墙网络设备，这是保证网络安全的首要条件。在前面合理的划分安全网络结构的前提下，在移动平台的管理中心与不用的用户使用分别配置防火墙，隔离不同网段，实现网络层的访问控制，保证重要应用系统的安全。在整个移动端通信过程中，采用中地嵌入式平台所设计的无线通信模式，对数据采用单独的管理模块，这种管理能够很好地保证数据传输中的安全性，保证信息的安全。数据在移动端进行加密处理后较快地发送，当业务数据和业务信息进行加密后传输到服务中心，根据传输过程中定义的加密方式进行解析，并在服务器端进行完成处理，并利用同样的方式加密传输到移动端。. 角色与权限管理按照系统安全性的设计原则，本系统具有完整的、统一的用户权限管理机制，防止非法访问、越级访问和非法操作，同时提供安全日志的功能。服务器端：在权限管理上，本系统将采用最新的基于操作的访问模型（OBAC），授权控制可以精确到单记录字段级，比基于角色的访问模型（RBAC）更简便、更安全、更有效。OBAC模型不仅大大简化了用户授权管理，降低了权限管理的负担和代价，而且大大减少了程序开发与维护的负担和代价,系统的安全性得到保证。最新的权限管理模式管理用户,对用户密码进行加密处理。在安全等级、交叉验证、网络安全等各个环节应采取了有力的安全保证措施，非法用户不能进入，系统中的数据不会被非法篡改。基于操作的访问控制模型（OBAC）是一种多级授权模式，它的授权级数和类别以现实生活为原型，权限管理分散化，某一用户职能权限的授予和变动，由他的直接上级负责（上级对其直接下级应有哪些权限是很清楚的）。其基本原理是，在对应实际职能部门的基础上，把各部门职能进一步分解，细化到原子操作级，然后对用户进行原子操作级的授权。 OBAC是一种在应用程序菜单操作层实现的权限管理方案，它可以使MIS系统的权限管理更精确、简单、高效，也更符合企业的业务管理规范。它不仅克服了RBAC模型的缺陷，还具有以下几个特点：（1）取消系统管理员。MIS系统一般都设有系统管理员在大型系统中还不止一个。系统管理员的权力是至高无上的，在权限管理上，他负责对整个系统中的用户及其权限进行增加、删除、修改操作。这是一个很大的安全隐患，因为实际生活中根本没有系统管理员，只有类似于经理、部门主管、部门办事员之类的角色，而且每个岗位都要受一定的约束和监督。正是出于这方面考虑，OBAC取消了系统管理员，由开方人员或维护人员初始化有限的帐号（最少要两个帐号）以驱动系统，他们自己则不允许有帐号（在财务、军事、国家安全等一些部门的MIS系统中，因为利益关系显著，保密性强或责任要求明确，用户一直有这方面的需求）。（2）帐号管理和权限管理两权分离。OBAC权限管理机制借鉴财会制度管理原则，象分离会计职能和出纳职能一样，将帐号管理和权限管理分开。帐号管理员只负责帐号的创建、修改和删除，并通过查看权限监督权限管理员；权限管理员则负责初级权限的授予和修改，并通过查看帐号监督帐号管理员。这就避免了单独创建不受限帐号的情况。（3）多级授权。由于操作权限通常不下三位数，登录帐号通常不下两位数。成千上万次授权由权限管理员一个人处理是不现实的。在OBAC中，权限管理员只负责初级权限的授予和修改，例如让某个帐号属于或主管某个部门。二级权限的授予和修改则由相应部门负责人管理。也就是说，OBAC的权限管理员仅相当于人事管理员，他使某些人有授权的权力。至于某个用户具体行使什么职能，由该用户的直接上级安排。这不仅减轻了权限管理员的负担，降低了出错可能，而且更符合企业业务运行的实际权限管理方式。（4）交叉验证。主动权限控制和被动权限控制相结合。用户登录后，系统根据其权限值，主动获取该用户所拥有的功能权限，配给相应的菜单资源；进行菜单操作的时候，入口处再核查对该类操作的权限是否具备。这种交叉验证机制有效防止了越权行为的发生。由以上可以看出，基于操作的权限管理模式，能够很好地适应部门、企业特定的安全策略。它不仅大大简化了用户授权管理，降低了权限管理的负担和代价，而且大大减少了程序开发与维护的负担和代价。移动端：采用与服务器端类似的权限管理方案，所有的权限在系统登录时由服务中心来进行分配，因此也就保持了和服务器端一致的安全方案。数据安全管理。. 信息与数据安全手机客户端管理平台的企业生产信息等业务数据是整个管理平台的核心资料，因此数据安全性尤为重要，由于地图数据也在系统中使用，因此，需要整个系统从硬件配置、网络安全、系统权限的方面保证数据的安全性，提供可靠的数据保护。按照B2级安全标准建立安全策略，如对不同的数据指定不同的安全级别、对敏感数据进行加密、对每个用户授予特定的安全等级（安全等级较低的用户不能访问等级较高用户创建的对象）等，使最终产品安全级别达到B2级。5.2.5. 系统运行生产网络生产：具备100M宽带。操作系统：Microsoft Windows Server 2008。数据库管理系统：Microsoft SQL Sever 2005 。中心服务器：性能优异的双硬盘备份服务器。客户端：多台性能良好的主流PC机。 网络防火墙：ISA Server 2000 或其他同类软件。 服务器操作系统选用WIN2008 SEVER，界面操作性好，性能稳定，上手容易，维护工作量小，相比与采用LINUX的系统来说要容易接受的多。 客户端操作系统选择WIN 7，也可选择WINDOWS XP或者WINDOWS 2008等。该系统可以明显提高工作效率。全32位操作系统的设计，更加稳定可靠。同时具有即插即用、易于使用的用户界面和电源管理、标准的安全性、可管理性和可靠性等强大功能。整个系统运行生产智能手持端采用Android系统，后台管理基于Windows Server操作系统、Microsoft SQL Server 数据库、.Net执行生产等进行构建；对省厅现有的企业生产在线数据平台、生产监察系统、办事服务审批系统、政务信息报送系统、项目申报系统等业务系统进行整合时会涉及Microsoft SQL Server数据库数据库等其他各类常用数据库类型。进行系统规划方案时必须考虑现有安徽省环保厅信息化系统运行生产和情况，开发时需和现有系统进行无缝融合。5.2.6. 系统接口手机客户端管理平台作为生产管理的一个接入平台，必须整合现有的信息化资源，利用现有系统提供的功能，通过整合提供一个简便易用，功能完善的移动平台。用户接口：手机客户端管理平台的用户管理使用现有“安徽省生产信息用户管理接口”，系统内不单独创建用户管理接口。应用支撑接口：管理各个业务应用系统面向移动终端的接口，通过这一层设计，将各个业务系统与移动终端前端程序连接在一起，同时隔离移动终端前端程序对各个应用系统的访问，以确保应用系统以及数据的安全性。5.3 通讯中心系统.1. 通讯中心简介通讯中心系统，是基于GPRS/CDMA/3G等无线传输方案，采用标准Tcp/ip协议，在线监测设备主动上报相关数据，利用通讯中心系统对数据实时解析，实时处理，实时入库等功能。通讯中心系统准循国家环保标准(HJ/T212)和安徽省自动监控通讯协议标准，以及在线监测相关协议标准。5.3.2. 系统架构要求采用基于C/S多层架构体系，基于windows服务和客户端管理模式，保证系统的可扩充性、安全可靠性和应用的可扩展性发展和性能高效性。2、符合通讯规范通讯中心系统，必须准循相关环保行业规范，保证数据解析有效性、准确性、及时性。3、具有高性能和可扩展性通讯服务器要求具有解析必须高效快捷，能够承受大通信量的数据解析，能够满足当前数据解析压力和以及通讯数据解析压力的考验。通讯中心应基本具备能够同时负载1000多个在线监测设备在线状态处理能力，能够解析并及时入库。4、可维护性系统升级维护方便，系统升级方便，客户端管理自动升级，不需自己下载。系统升级不影响系统正常使用。5.3.3. 基本性能系统必须满足7*24小时全年不中断连续运行。5.3.4. 基本功能1、数据采集功能包括企业生产在线监测数据采集，设备状态信息，数采仪已采集数据是否超标，数采仪运行状态、前端设备运行状态、短信相关通知（数采仪断电通知、数采仪重启通知）。2、短信报警及通知数采仪是否超标报警，数采仪掉线报警，在线监测设备掉线短信通知,取样通知等。3、客户端（b/s）管理维护通讯服务器相关信息，监控数采仪和在线监测设备相关在线情况信息，是否超标，一些设备反控功能实现。5.4 数据中心系统.1. 技术思路 使用 Winsock 控件： Winsock 控件对用户来说是不可见的，它提供了访问 TCP 和 UDP 网络服务的方便途径。Visual Basic、Visual C+ 的开发人员都可使用它。为编写客户或服务器应用程序，不必了解 TCP 的细节或调用低级的 Winsock APIs。通过设置控件的属性并调用其方法就可轻易连接到一台远程机器上去，并且还可双向交换数据。利用 WinSock 控件可以与远程计算机建立连接，并通过用户数据文报协议 (UDP)或者传输控制协议 (TCP)进行数据交换。这两种协议都可以用来创建客户与服务器应用程序。 TCP通讯协议:在使用 WinSock 控件时，首先需要考虑使用什么协议。可以使用的协议，包括 TCP 和 UDP。两种协议之间的重要区别在于它们的连接状态：TCP 协议控件是基于连接的协议，可以将它同电话系统相比。在开始数据传输之前，用户必须先建立连接。UDP 协议是一种无连接协议，两台计算机之间的传输类似于传递邮件：消息从一台计算机发送到另一台计算机，但是两者之间没有明确的连接。另外，单次传输的最大数据量取决于具体的网络。该系统在收发数据的软件设计时，根据应用程序需要得到服务器的确认信息，使用 TCP 协议。 TCP 连接:应用程序使用 TCP 协议，创建服务器应用程序，设置一个收听端口（LocalPort 属性）并调用 Listen 方法。当客户计算机需要连接时就会发生 ConnectionRequest 事件。为了完成连接，可调用 ConnectionRequest 事件内的 Accept 方法。建立连接后，客户端与服务器端可以自由地互相通讯。任何一方计算机都可以收发数据。为了发送数据，调用 SendData 方法。当接收数据时会发生 DataArrival 事件。调用 DataArrival 事件内的 GetData 方法就可获取数据。 接受多个连接请求:通过创建控件数组，使用一个控件也可以同时接受多个连接请求。利用这种方法，不需要关闭连接，而只需创建新的控件实例（通过设置其索引属性），然后在新的实例上调用 Accept 方法即可。 Bind 方法:在创建 TCP应用程序时，调用了 Bind 方法这是必须的。Bind 方法的作用是为控件“保留”一个本地端口。例如，如果将控件绑定到 1001 号端口，那么