2017年智慧环保物联网污染源智能监控系统建设项目解决方案

1、2017年智慧环保物联网污染源智能监控系统建设项目解决方案目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一章系统建设背景及意义1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1、系统建设背景1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2、系统建设思路23、系统应用对象及作用2系统应用对象2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 智慧环保的作用3第二章系统总体设计 HYPERLINK l bookmar

2、k16 o Current Document 1、系统总体架构5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 环保云计算基础设施模式6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 环保云计算的架构层74、系统设计原则及依据9 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 系统设计原则9 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 系统设计依据115、总体框架设计的要点12 HYPERLINK l bookmark58 o Current

3、Document 建设环境智能监控中心库12建设“数据共享交换平台”，为跨部门、跨地区统筹协调、协同执法提供基础支撑13 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 建立自上而下面向不同部门的多级应用体系结构1414166、项目非功能性设计第三章项目建设技术路线设计 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 1、MIS、在线监测和GIS体化集成技术16 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 7、B/S多层分布式技术168、中间件技术179、组件化、构件化开发技术171

4、0、XML和WEBSERVICE技术18第四章系统建设方案191、环保云计算平台建设192、环保云数据共享平台建设20环保云数据资源中心21云数据交换平台223、环保物联网智能监控平台建设28物联网监控系统28智能管理系统36移动应用系统494、环境数据集成服务方案58环境数据集成标准标准584.2环境基础数据错误！未定义书签。4.3数据集成错误！未定义书签。国发软件数据集成服务59数据集成方式59数据采集交换60基于ETL过程的数据整合错误！未定义书签。4.8数据质量校验服务错误！未定义书签。第五章售后服务计划621、规范化管理625、应用软件维护工作的内容63维护内容63维护方式64维护质

5、量保障646、售后服务项目64软件升级服务65系统定期健康检查、性能调优65故障响应服务65培训与研讨服务66技术资料更新共享667、售后服务管理66第六章项目概算编制681、项目总投资概算692、软件平台开发概算703、平台支撑软件概算71 第一章系统建设背景及意义1、系统建设背景坚持环境保护基本国策是全面落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的必然要求。由于环境保护工作头绪繁多、具体问题错综复杂、工作量也非常大，加之我国环境现场执法力量严重不足，整体能力难以适应经济社会发展的需要。因此，环境保护必须依靠科技手段大力提高环保信息化应用水平，不断提高环境监管和环境预警能力，为节能减排和综合决策提

6、供科学数据和有效的环境监管平台。国家发改委表示，“*”时期，我国要大力推进物联网、云计算等新一代信息技术产业的发展，全面提高信息化水平，为经济社会发展和重大民生工程建设提供强有力的支撑。而环保信息化则是重要的领域物联网，把握物联网的发展趋势，利用云计算促进环保领域物联网和互联网的智能融合，推进“数字环保”向“智慧环保”转变，从而构建智慧地球。要从根本上促进我国环境保护信息化、现代化的进程，就必须把环境保护工作切实和先进的物联网、云计算、3S等新一代信息技术结合起来，充分运用各种先进感知技术、网络技术及信息技术构筑“更透彻的感知，更安全的互联互通，更深入的智能化”的“智慧环保”物联网体系，实现“

7、监、管、查、控”的统一，从而最大限度地提高中国环保信息化水平和监管执法水平，有效控制和削减排污总量，切实保障“*”减排任务如期完成，并以此为载体，进一步探索中国环保新道路。2、系统建设思路针对我国长期缺乏先进科学的环境监测、监察、监控手段，无法为行政、法律、经济等环境管理手段提供一套权威、科学、客观、公正的依据的现状，为了充分发挥云计算、物联网等先进信息技术在环保领域中的巨大作用，促使中国环保工作实现全面信息化变革，*在原有“数字环保”平台基础上，利用物联网技术作为环境感知的应用支撑，云计算作为环保信息化的服务平台，实现无所不在的环境感知监控，把各类污染源信息和环境信息实时采集，建立统一的智能

8、海量数据资源中心，进行数据挖掘、模型建立，从而为监管部门提供总量控制、生态保护、环境执法等服务的数据基础，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的“智慧”。3、系统应用对象及作用3.1系统应用对象面向政府部门智慧环保对环保部门提升业务能力提供支持。系统可以实现包括：水污染，空气污染，噪声污染，固废污染，化学品污染，核辐射污染等所有环境信息的全面感知。智慧环保在环境质量监测、污染源监控、环境应急管理、环境信息发布等方面为环保行政部门提供监管手段，提供及时准确的一手数据，提供行政处罚依据，有效提高环保部门的管理效率，提升环境保护效果，解决人员缺乏与监管任务繁重的矛盾，是利用科学技术提高管理水平的

9、典型应用。智慧环保可以实现环保移动办公，还可以提供移动执法，移动公文审批，移动查看污染源监控视频等功能。面向企业智慧环保可以提高企业管理水平，准确掌握企业产生的废水、废气、废渣的排放情况。比如生产线各流程产生的三废排量过高，将影响去污设备的处理效果。智慧环保系统将自动监控三废排放情况，当去污设备无法完成净化工作时，企业可自行停止生产，这样可避免因超标排放或不合格排放所面临的环保部门的罚单。同时，也能承担起企业应有的社会责任。面向公众智慧环保可以很好地满足公众对于环境状况的知情权，公众可通过环境信息门户网站了解当前环境的各种监测指标，公众可以通过环境污染举报与投诉处理平台，向环保部门提出投诉与举

10、报，从而帮助环保部门更加有效地管理违规排污企业，保持环境良好。3.2智慧环保的作用环境监控方面：建立全方位立体监控网络，对水污染源、气污染源、放射源、机动车、水站、气站、噪声站等进行全面的监控，方便、实时、全面的了解环境状况。企业评价方面：可以根据企业的排污状况和环境行为，建立完善的企业信用评价体系，从而加强对企业的管理。执法方面：执法人员在办公室、监控中心、甚至执法现场可随时随地掌握企业实时的排污状况(实时的浓度和某一时间段的总量)、排污设施工况运行情况(直观的视频图像和各类运行参数)、黄标车辆或超标车辆所在的位置。领导可以随时查看执法人员所在的位置和行走的轨迹以及各类执法任务完成的情况。环

11、境管理方面：可以对环境安全和企业的环境风险作出科学的评价，对环境风险高的企业进行预警；可以通过模型和评价体系解决重点城市、区域和流域重大环境管理问题。环境预测预报方面：可以随时了解实时的环境质量(大气环境、水环境、声环境和辐射环境)状况，同时可以对某个区域的环境质量进行预测预报。环境决策方面：可以针对环境质量较差的区域落实限批、停产、关停等环境经济手段；可以准确核算区域环境资源容载能力，为产业结构调整提供科学依据。1、系统总体架构第二章系统总体设计智慧环保物联网智能监控系统基本架构图如下：智能腦SaaS軟件即SB务）对外：雷能借息翁布对内:體烏共寧门户智能决策支持（SaaS牧祥即碣）环媳质吕智

12、能评价複拟预蒲业語智能握第智能应用层智慧环保物联兩智能监控平台（SaaS软件即服务）坏境质监控厭知数揭摄只系统安全体系环保云数据共享平台（PaaS平台即鳞）环慄云数锯资膜中心云故锯交按平台地理信嵐基础平合环保云计算平台（IaaS葩设施即服务）基础谴怖（时碾件存简*岡第呼磴西进行域一管理系筑运维体系物联画支挥平台设备管理实时数据库视頻管理据总堪智能感知层生憲腋知应急监控慮知环境管理规范:化体系和环境信息标准化体系图1-1智慧环保物联网智能监控系统架构图智慧环保物联网智能监控系统总体架构包括：感知层、传输层、智能应用层三部分。感知层基于物联网技术，实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素“更透

13、彻的感知”；传输层利用环保专网、电信运营商网络，结合3G、卫星通讯等技术，实现“更全面的互联互通”；智能应用层采用云计算平台进行整合资源，实现环保业务应用系统和信息服务门户资源最大化共享，提供“更智慧的决策”。3.3环保云计算基础设施模式环保云计算基础模式是一个基于云计算的应用程序部署模式，它是环保信息化体系从“数字环保”向“智慧环保”转型的重要标志。环境信息网络系统是环境信息化工作的基础，要继续加大环境信息网络平台建设力度，必须依托环保云计算基础设施模式，将“环保内网”、“环保外网”和“互联网”三个环境信息基础网络平台融合。云计算的部署模式在环境信息网络的基础上，重新定义了环境信息网络系统而

14、对于环保信息化的价值，对于提高网络管理与应用水平，加强网络安全管理具有重要的意义。环保云计算的部署模式采用“混合云”模式，将公有云和私有云两种服务方式的结合，它所提供的服务覆盖“环保内网”、“环保外网”和“互联网”三个环境信息基础网络，各类应用程序及基础设施服务转移到云平台上。混合云有助于提供按需的、外部供应的扩展。用公用云的资源扩充专用云的能力可用来在发生工作负荷快速波动时维持服务水平。现有师探应用累骊新的环保应用系婉SaaSjS用罢St苏新增堆栈新应州程序平台新基础架构图1-2环保云计算的部署模式其他云其他云3.4环保云计算的架构层环保云计算可描述在从硬件到应用程序的任何传统层级提供的服务

15、。云计算意味着把IT基础设施用作一项服务，而且该服务可以是从租用原始硬件到使用第三方API的任何事情。实际上，云服务提供商可分为如下三个类别的服务：把软件即服务(SoftwareasaService)、把平台即服务(PlatformasaService)以及把基础设施即服务(InfrastructureasaService)o*城信所在环保云计算的架构层中提供的服务涉及SaaS、PaaS两大领域，软件即服务(SaaS)应用包括：环境智能监控系统、环保移动执法系统、危险废物动态监管系统、环保综合业务管理系统等十大应用，平台即服务(PaaS)应用包括：环保云数据资源中心、云数据交换平台、地理信息基

16、础平台等五大应用环境信息数据服务、GIS地理信息月服务、环保信息交换服务、Web存储服务月服务基于Web的应用程序：环境智能监控系统、危险废物动态监管系统、环保综合业务管理系统、环保移动执法系统r应用程序远程过程调用、面向消息的中间件、对象请求代理中间件租用预配置的操作系统，添加自己的应用程序，例如：DNS、HDCP服务器等操作系统租用或购买计算网格资源，形成对用户相对透明的、虚拟的高性能计算环境。操作系统图1-3环保云计算层级服务架构1）SaaS（软件即服务）SaaS（软件即服务），它不需要用户将软件产品安装在自己的电脑或服务器上，而是按某种服务水平协议（SLA）直接通过网络向专门的提供商获

17、取自己所需要的、带有相应软件功能的服务。本质上而言，软件即服务就是软件服务提供商为满足环境信息化的某种特定需求而提供给环保部门应用软件的计算能力2）PaaS（平台即服务）PaaS（平台即服务），是指将一个完整的环境信息资源共享和托管模式，包括环境基础信息、环境数据、数据交换服务和环境地理信息，它都作为一种服务提供给相应的环境信息系统应用。在这种服务模式中，即兼容原有环境信息资源，也可以按需扩展或增加服务内容，任何环境信息应用（软件开发服务商）只需要利用PaaS平台，就能够创建、测试和部署应用和服务，与基于数据中心的平台进行软件开发相比，费用要低得多，这是PaaS的最大价值所在。PaaS关键是降

18、低了环境信息应用系统开发和提供SaaS服务的门槛，而对于已经在提供SaaS服务的提供商而言，PaaS可以帮助部分提供商进行产品多元化和产品定制化服务，让更多的ISV（独立软件开发商）成为其环境信息化平台的客户,从而开发出基于平台的多种SaaS应用，使其成为多元化软件服务供货商。同时，PaaS降低了SaaS应用开发的门槛，提高了开发的效率。3）IaaS（基础设施即服务）IaaS（基础设施即服务），是指环保部门使用云计算技术来远程访问计算资源，这包括计算、存储以及应用虚拟化技术所提供的相关功能。无论是最终用户、SaaS提供商还是PaaS提供商都可以从基础设施服务中获得应用所需的计算能力，但却无需对

19、支持这一计算能力的基础IT软硬件付出相应的原始投资成本。4、系统设计原则及依据4.1系统设计原则智慧环保物联网智能监控系统是环保信息化建设的重要部分，系统的设计将严格遵循环保部充分利用现代信息技术，加快建设先进的监测预警体系与监督执法体系的要求，充分考虑各级环保局要求，并结合环保部门的业务需求进行具体设计。将系统建成一个高起点,易于扩充、升级、管理和使用的环境智能监控网络。因此，在设计时，我们突出了以下原则：1）统一性原则系统建设之前，必须进行总体规划，统一设计、统一标准、统一建设、统一管理，建立在云计算平台和物联网感知网络的统一应用平台上，各子系统间实现无缝连接，采用统一的数据平台、数据接口

20、，实行统一的数据管理。所有应用子系统将运行于同一个平台上，通过主应用界面（WEB浏览器方式）将各个子系统连接起来，各子系统建立在同一个数据库管理平台上，实现各个系统间的数据共享，实现统一数据管理。2）稳定性与先进性原则信息技术发展日新月异，在系统建设时必须考虑到未来的发展变化，所以在系统设计阶段应该把目标放远一些，在建设的投资力度上要给予保证，从而保证系统在未来5年内不会落后。还要考虑对现有设备和资源的充分利用，尽可能保护原有投资。同时，要保证系统的实用性，根据环保部门的业务需要和信息化总要求进行相关针对性的设计，建立“好用、全面、综合性”的信息系统。3）实用性原则系统将根据环保局的具体工作需

21、要，开发的应用软件将满足环境保护信息管理的实际需求。系统将提供友好的用户界面设计，确保系统功能的直观和容易操作。4）可靠性与安全性原则系统安全可靠运行是整个系统建设的基础。鉴于环保信息的重要性，要求网络系统要有较高的可靠性。另外，要确保稳定的系统运行、正确的数据传输，防止异常情况的发生。系统对重要数据将进行多层保护机制，利用数据数据库管理平台自身的安全机制、数据备份技术、数据加密方法、用户权限机制实现数据的安全性保障。5）经济性与可扩展性原则环保系统的建设要从经济性着眼，在完成系统目标的基础上，尽量减少重复建设，利用现有通讯设备，建立“智慧环保”平台，为以后的二次开发建设留有数据接口。继承性原

22、则以应用为需求，强化感知终端能力建设，为环境管理提供智能化服务。新系统将采用标准数据接口技术，系统应用贯穿区级业务链，延伸至镇街环保管理，实现互联互通。并通过一定的技术手段保证环保局原有系统数据的有效性，实现原有系统与新系统的数据共享，充分利用数据资源。接入广泛性及接口标准化原则在总体设计中，基于环保物联网应用的开放式体系结构，使系统易于扩充，使相对独立的分系统易于进行组合调整。有适应外界环境变化的能力，即在外界环境改变时，系统可以不作修改或仅作小量修改就能在新环境下运行。4.2系统设计依据现行相关政策及标准规范国家环保部：污染源监控中心建设规范(环函2007241号)国家环保部：污染源在线自

23、动监控(监测)系统数据传输标准(HJ/T212-2005)国家环保部：环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范(试行)(HJ/T352-2007)国家环保部：国控重点污染源自动监控项目监控现场端建设规范(讨论稿)国家环保部：环境信息系统集成技术规范(征求意见稿)国家环保部：环境数据库设计与运行管理规范(征求意见稿)国家环保部：环境数据库设计与运行管理规范(征求意见稿)国家环保部：环境信息术语(征求意见稿)(9)各级环保部门相关的地方性标准规范软件系统设计依据（1）GB8567-88计算机软件产品开发文件编制规范（2）GB9385-88计算机软件需求说明编制规范（3）GB/T17544-1998

24、信息技术、软件包质量要求和测试，相关国际标准ISO/IEC12119:1994（4）GB/T16260-1996信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南，相关国际标准ISO/IEC9126:1991（5）GB/T16260-1996信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南，相关国际标准ISO/IEC9126:1991（6）GB8567-1988计算机软件产品开发文件编制指南（7）GB/T8566-1995信息技术软件生存期过程（8）GB/T15532-1995计算机软件单元测试5、总体框架设计的要点5.1建设环境智能监控中心库环境监测与环境监理工作“点多、面广、量大”，具有“全方面、全天候、全

25、时制”的特点。要彻底解决环境执法人员不足的问题、节约执法成本、提高监察效能，必须采用自动化、信息化、科学化的高科技手段，建设环境智能监控中心库，加强环境信息资源的共享和利用，从而提高环保数据信息的效率和准确性、权威性，为环保部门提供强有力的环境监管技术支持和决策服务。1、支持各种环境信息数据的接入系统依据各类环境信息数据的特点，应用物联网海量集成技术细化开放数据接口，各类污染源信息和环境信息实时采集，建立统一的智能海量数据资源中心，进行数据挖掘、模型建立，从而为监管部门提供总量控制、生态保护、环境执法等服务的数据基础。2、为多个业务应用提供标准的、统一的共享资源为了确保来自于多个横向政府部门的

26、城市管理相关信息能实现业务数据关联，需要采用统一的数据标准和规范对不同部门的环境数据进行相应的清洗、转换、加载等处理，以保证最终进入环境管理资源中心库的数据是标准的、有效的。3、建设数据资源目录体系，支撑标准化和精细化管理环境感知数据涉及到方方面面，通过数据资源目录体系，基于元数据和信息分类标准，建立环境管理资源中心的数据资源目录服务体系。管理者可清楚地了解数据的层次结构、数据量、数据质量评估、业务数据之间的关联关系和数据规则变化对应用的影响等。4、建立“业务专题库”，支持业务扩展，满足不同业务部门需要环境管理具有复杂性和动态性的特点，涉及多个部门、多地区和多领域，需要处理大量的数据。因此需要

27、考虑面向特定业务的深化应用，以满足后续的不同环保业务部门提出专题的业务应用需求。为此，建立业务专题库，在基础数据的基础上，深化专题属性和数据，满足业务的扩展的需求。建设“数据共享交换平台”，为跨部门、跨地区统筹协调、协同执法提供基础支撑系统智能应用层基于云计算平台进行整合资源，建设环保云计算平台（laas）、环保云数据共享平台（PaaS）、智能监控系统（SaaS）,三大云应用服务。可实现多个业务应用之间的业务关联互动，支持通过服务接口获取其它政府部门的管理相关数据；或向其它可通过服务接口的注册、发布方便地扩展更多的业务服务；支持通过服务总线实现跨多个执法部门的城市管理统筹协调，为联合执法提供基

28、础技术支撑。5.3建立自上而下面向不同部门的多级应用体系结构系统应用体系建设以“统一规划、统一标准、上下连接，讲求效益、注重应用，面向社会、服务公众，技术先进、成熟可靠”为原则，以“环保物联网”为目标，在覆盖各级环保部门的高速宽带网络上建设应用系统，按照环境感知信息网格化、精细化管理的思路，实现国家环保部、省级环保部门、地市级环保部门，甚至区级、镇街级环保部门的多级应用，使各级环保部门可利用通用环保业务平台灵活地查阅、分析各种环保业务信息，利用专用软件处理各项环保业务。6、项目非功能性设计本系统将达到以下性能要求：系统可根据操作员的不同权限对用户界面对象设置不同的安全级别，以防止未经授权的访问。采集、传输、处理的数据应准确可靠完整。对传输的数据应有差错控制措施，数据(包括指令)传输、处理和统计出现错误的数据个数应小于十万分之在通信线路正常时，通信失败出现的几率应小于1，对远程数据采集的数据捕获率大于99.9；系统基于B/S架构，系统支持多用户同时在线操作，实现系统操作本地化。口系统能每天24小时连续不断地工作，且能在99%的时间内正常运作。口