区石化行业废气全过程管控应用建设项目采购需求

XX区石化行业废气全过程管控应用建设项目采购需求

一、技术需求

(-)项目背景

1、政策背景

根据《XX区生态环境保护“十四五”规划》总体部署，“十四五”时期(2021

-2025年)我区在高水平全面建成小康社会基础上，开启高水平全面建设社会

主义现代化新征程，推进社会治理体系和治理能力现代化，建设美丽XX的关键

时期。《规划》指出，要坚持数字赋能、深化改革的基本原则，以数字化改革为

牵引，建立健全市场化机制和法制体系，强化绿色创新和科技、数字赋能，实现

“智慧”监管。完善排污企业污染源在线监控系统建设，推动生态环境领域数字

化转型，提升生态环境治理的科学化智能化水平。

2、污染源管控业务现状

目前，XX区生态环境分局的污染源在线监控系统已渐趋完善，经过多年的

系统建设和在线监测数据积累，对污染源末端排放的监管已初具成效。但随着环

保业务的发展，监管思路的拓展和数智赋能整体智治要求，也对系统提出了更高

更细的要求。在此背景下，XX区生态环境分局响应生态环境数字化改革的号召，

提出了对污染源在线监控系统数字化及工艺流程数字监管的改造要求，通过建立

监管执法规则库，达到污染源数据的全过程监管，保障系统运行可靠、准确、安

全、高效，通过对接生产过程中各项关键参数，拓宽监管视野，将现有的末端监

管向过程监控进行延伸。同时服务企业生产，拓宽降本增效路径，赋能减污降碳，

提升生态环境部门生态环境治理能力。

3、现有系统及使用情况

(1)业务应用系统现状

XX市生态环境局XX分局目前运用的涉气类信息化系统主要包括省级业务系

统及自建系统，其中省级系统主要是重点排污单位污染源废气自动监控信息管理

系统，自建系统主要包括大气环境质量在线监测与发布系统、露天垃圾秸秆焚烧

监管系统、XX区生态环境一张图、“数字治气”应用（在建）等。“数字治气”

应用（在建）解决了原有数据只能在二维地图上展示及LDAR审核缺乏检测数据

真实性审核功能和检测过程规范性审核功能的问题，但对污染源的监管还停留在

末端，缺乏全过程的管控，在线数据真实性也缺乏监管。

（2）数据资源现状

XX分局历年来数字化工作建设积累了大量的基础数据、业务数据等。现有

数据资源主要包括环境质量数据、污染源在线监测数据、污染源业务数据等。

环境质量数据包括常规空气站站点信息数据、小时数据、日数据、月数据、

年数据、乡镇站点站点信息、小时数据、日数据、月数据、年数据、环境空气

VOCs站点基础数据、个时数据、日数据、月数据、年数据、气象数据等。

污染源在线监测数据包括污染源排口基础信息、排口历史监测数据、污染源

厂界历史监测数据、厂界站点信息等.

企业数据包括企业基础数据（企业名称、经给度、联系人等）、生产信息（主

要原辅料、生产工艺等）、业务信息（信访、审批、执法等）、在线监测信息（如

有）。企业数据在XX生态环境一张图项目中已经进行了梳理，形成了较为基础的

一源一档，并在“数字治气”应用中补充了涉异味物质信息、涉VOCs物质信息

数据、无组织排放源、工艺流程图等数据。

4、存在的问题

XX区已经初步构建了“点一线-面”天地空一体化全天候的监测网络，但时

常发生异味扰民时找不到超标排放的企业，环境空气点位数据超标企业排口在线

监测、厂界站点数据却都没有超标的现象，给生态环境部门的监管工作带来很大

难度。造成这一现象主要有两个原因，一是随着在线监控系统的逐年建设，监管

压力增大，对监测设备的全生命周期管理有所缺失，数据的有效性及真实性难以

保障；二是企业无组织排放存在数量大、点位隐蔽、排放量大的特点，但未纳入

监管范围，无法精准溯源。

（-）工作目标要求

“以问题为导向，以监测为基础，以数据为依据，以监管为抓手”全面改善

XX区环境质量为目标，在构建污染源全过程全要素监管体系、预警体系和服务

2

体系基础上，实现从末端监管向过程监管转变、从被动应对问题向主动发现问题、

解决问题转变、从不定时现场人工监管向全景全天候24小时智慧监管转变，实

现环境问题追根溯源、推演复盘、预警预测、闭环管理，切实提升大气环境领域

的监管服务效能。

（三）项目主要建设内容、建设规模、建设地点、建设期

1、建设内容

本项目以XX区的行政区域为边界，以涉气污染源监管为重点，主要建设内

容为完成应用系统建设，并完成为应用系统建设配套的基础设施建设。

基础设施层建设包括在17家企业的20个在线监测站房安装各类传感器、物

联网指挥巡检机器人及其配套设备，另外在20家企业安装数据采集设备用于采

集企业DCS数据。

应用系统建设则包括数据资源层建设、应用支撑体系建设和应用系统开发,

具体如下：

（1）数据资源层建设：

本项目涉及采集的数据主要有系统设备数据、自学习知识数据、自学习故障

代码数据、自学习运行规则数据、过控点位数据、过控报警规则数据等，利用市

区公共数据平台数据治理工具和“数字治气”应用已配置的数据处理工具进行相

关数据治理工作，根据业务需求及相关信息资源标准规范建设系统设备知识库、

系统设备故障码库、预警和报警运行规则库、干系人数据库、工艺流程数智监管

数据库。

（2）应用支撑体系建设：

本项目应用支撑层设计将利用现有及新建的应用支撑组件或工具进行建设,

主要包括统一身份认证、用户管理、权限管理、日志管理、地理信息共享服务、

数据采集工具、工作流引擎、造假识别实现算法、过程监控报警算法等。

（3）应用系统开发：

本项目涉及的应用系统包括在线监控智能监管场景及工艺流程数智监管场

景、X政钉端、X里办端。

①在线监控智能监管场景

3

通过预警和报警规则库，拓宽问题发现渠道，提高问题及时发现能力，杜绝

故障和异常不能被发现，或发现后已经不能追溯的现象。

通过积累的工况大数据和多年的监测数据，能够复盘系统运行的状态，能将

故障和异常说清楚讲明白，避免误断误判。

②工艺流程数智监管场景

基于全流程环境危害识别与管控项目，通过可配置化工具，对每家企业涉及

无组织排放的工艺工段及有组织排放但无监管手段的工艺工段进行流程图及实

时数据展示，并针对性的设置报警规则，对报警喟况进行推送，实现业务闭环。

同时对报警信息进行统计分析，集成可视化的场景，实现统一管控、信息共享、

联动管理，提高工作效率，降低人力成本，助力高效的运维和服务。

③X政钉端

在X政钉端实现在线监控智能监管场景及「艺流程数智监管场景报警信息

查看及反馈功能。

@X里办端

在X里办端实现本企业过控数据查看、在线监控智能监管场景及工艺流程数

智监管场景报警信息查看及整改反馈功能。

2、建设规模

项目建设层级：区级

项目建设模式:新建项目，XX区建设，推广使用

3、建设地点

XX市生态环境局XX分局。

4、建设期

2024年12月完成初验投入运行，2025年6月完成项目竣工验收。

（四）项目需求介绍

4.1业务需求分析

污染源的全过程监管包括了企业工艺流程的和污染源在线监测系统运行状

态的监管。

污染源在线监控系统作为企业污染治理设施的组成部分，涉及区生态环境局、

4

排污企业、系统原设备厂家、运维单位和其它如监理单位，第三方检测机构等，

在数字赋能整体智治的新形势要求下，基于污染源在线监控系统运行和监管的现

状，提出了新的需求。

同时，仅覆盖末端排放的污染源在线监控系统已无法满足现有的精细化监管

需求，石化行业由于其工艺复杂等特点，需要对主要工艺流程各个无组织排放点

或未安装在线监控设备的排放源通过逻辑算法进行监管。

4.1.1.业务功能分析

4.1.1.1.实现污染源在线监控系统运行工况的大屏展示

设计数据展示大屏以实时呈现污染物在线监测的运行状态、预警信息、违法

线索的展示和查询，确保监管的高效与直观。针对不同的污染源在线监控系统系

统，需构建不同的IoT测点及IoT管理系统以及监控污染源在线监控系统设备工

作状态.

4.1.1.2.实现污染源在线监控系统的违法线索识别

利用物联网智慧巡检机器人采集污染源在线监控系统系统运行工况数据，通

过实时动态运行环境、能耗、运行工况、样气压力、参数与计算公式以及浓度测

量值等多维度分析，自动识别异常数据与虚假标注，实现违法线索的有效识别与

告警，保障环境监管的精确性与实时性。

4.1.1.3.实现石化行业企业主要生产工艺流程及无组织排放口可视化

结合全流程环境危害识别与管控项目排查成果，通过组态建模，对石化行业

企业的实际生产工艺流程进行还原，同时对接石化行业企业DCS中的数据，实现

对应工艺流程及关键点位的监控参数的实时展示。

4.1.1.4.实现石化行业企业主要生产工艺流程排放监管功能

根据石化行业企业工艺设计参数，设定对应的报警规则，实现对石化行业企

业主要工艺流程中点位数据的实时分析，对异常参数进行挖掘识别，实现实时预

警功能，并对报警事件实现统一的管理查询及处置。

4.1.2.业务流程分析

4.1.2.1.在线监测系统监管业务流程

4.1.2.1.1.原有业务流程

XX市生态环境局XX分局已经建立了较为成熟的分级预警报警体系，对在线

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超标数据分为预警及报警两种提醒，当企业在线监测数据超过排放标准90%阈值

时，对企业进行预警，由企业自查自纠并在2小时内答复XX分局相关人员。在

线监测超过排放标准则触发报警,对数据进行甄别，如有特殊情况则记录并闭环,

如是正常报警则通知执法人员。数据轻微超标的通过远程执法完成闭环，严重超

标的现场调查并采样取证进行立案查处。

每年通过分类分级闭环机制处理的在线超标乘警约2600条，但业务流程均

在线下流转，处理效率低且大大增加了监控中心工作人员及执法人员的工作量。

4.1.2.1.2.项目建成后业务流程

项目建成后预警报警及涉嫌数据造假的报警信息均可在线上提醒并由企业

线上反馈，系统自动留档，可较大幅度的减轻监管人员工作量。

4.1.2.2.高值溯源管控流程

4.1.2.2.1.原有业务流程

前期“数字治气”应用中建设的“高值溯源管控”场景中己经打造了出现高

值时的数字化监管业务流程。但对模型反演分析出来的企业，只能通过排口监测

数据、厂界监测数据等进行佐证，难以识别企业在线监测数据造假及无组织排放

行为。

4.1.2.2.2.项目建成后业务流程

本项目中两个场景建设完成后，溯源出嫌疑企业之后，可查看出现高值期间

工艺流程监管报警信息、在线监控智能监管报警信息等，进一步缩小嫌疑企业范

围并精准溯源至工段或装置，提升监管效率、减轻监管压力。

4.1.2.3.污染天气管控业务流程分析

本项目建成前，污染天气应急管控期间执法人员需要对限产、停产企业进行

现场检查，确保所有减排措施均落实到位。本项目建成后，执法人员可通过工艺

流程监管场景数据，辅助判定企业减排措施落实情况，比如是否存在装卸原料作

业等情况，都可以通过装卸设备的数据进行判断。另外，还可以发现企业在限产

停产期间对在线监测数据进行人为干扰的行为。

4.1.3.业务量分析

在线监控智能监管将覆盖17家试点企业，每家企业按一到两个点位计，共

20个污染源排放口点位。

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工艺流程数智监管将覆盖22家试点企业，覆盖每家企业的储运设施、生产

过程、废气治理设施、废气管路等各个存在无组织排放的环节。

4.2.信息计算量和存储量分析和预测

4.2.1.信息计算量和存储量分析与预测

本项目的数据信息量主要由基础数据信息、业务数据信息、统计分析信息、

系统运行信息等构成。

1）基础数据信息。基础数据信息主要是本项目中建设的系统设备数据库、

自学习知识库、过控点位数据库、报警规则库等各类基础库的信息。

2）业务数据信息。本项目中将新建应用系统和相应的数据库，在通过相应

系统开展业务工作的过程中，将逐渐产生和积累数据。

3）系统运行信息。系统运行所需信息存储量包括操作系统、基础中间件、

应用支撑平台和应用系统所占空间.

4.2.2.传输量分析与预测

信息数据传输是在终端设备与后台业务系统之间构建起一个无缝的通信桥

梁。一方面，终端设备使用无线等网络技术，将分布于全市的设备信息，发送至

数据传输平台，数据传输平台再将数据推送至'也务系统。另一方面，后台'业务系

统可以通过数据传输平台将需要控制设备的各种命令传达给具体的设备终端。

本项目平台的传输量主要由物联网终端采集量、应用数据交互产生量所组成。

每天物联网终端采集量约1G,年传输量为0.36T,单次登录各应用系统进行访问

产生的量为80M,每天以50人次计算，年传输量为L4T；则平台年传输量为

0.36+1.4=1.76To

在线监控智能监管系统主要由现场巡检机器人采集量、应用数据交互产生量

所组成，每天每台巡检机器人约0.2G流量，20个点年传输量为1.43T,单次登

录各应用系统进行访问产生的量为50M,每天以50人次计算，年传输量为0.9T；

则平台年传输量为1.43+0.9=2.33To

4.2.3.存储量分析与预测

本项目的数据信息量主要由历史数据信息、基础数据信息、业务数据信息、

统计分析信息、系统运行信息等构成。

1）基础数据信息。基础数据信息主要是本项目中建设的系统设备数据库、

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自学习知识库、过控点位数据库、报警规则库等各类基础库的信息量。根据估算，

上述数据的数据量大约为0.ITBo

考虑全区生态环境管理.业务的不断发展，按照年新增基础数据20%计算，则

五年后基础数据信息总量约为0.9TBo

2）业务数据信息：项目中将新建应用系统和相应的数据库，在通过相应系

统开展业务工作的过程中，将逐渐产生和积累数据。根据估算，系统建成后日常

工作过程中所产生的信息量约0.8TB。其中主要为工艺流程数智监管场景所产生

的数据，包括过控点位每条数据0.5KB,每年约1.5亿条数据，需保留10年数

据，约720GB；报警数据每条数据1KB,40万条数据，保留10年，约4GB；在线

监控智能监管系统所产生的数据按每条数据0.5KB,每年约1000万条数据，需

保留10年数据，约48GB,报警信息每条数据1KB,每年约10万条数据，保留10

年,约1GR.

3）系统运行信息。系统运行所需信息存储量包括操作系统、基础中间件、

应用支撑平台和应用系统所占空间，共需预留约0.2TB空间。

以上各项信息存储量合计约2TBO则配置的磁盘阵列的可用容量总计应不小

于2TB,考虑到做RAID以及用于热备的硬盘，实配硬盘总量将大于上述计算值。

4.3.数据结构与数据资源共享需求分析

4.3.1.数据结构

在线监控智能监管场景为了实现上述的违法线索识别功能，系统需要构建一

个复杂而精细的数据结构。这个数据结构应包含以下几个主要部分：

污染源在线监控系统运行工况数据：用于存储由物联网智慧巡检机器人采集

的各种工况和监测数据，如电流、电压、功率、温度、湿度、样气流量、浓度测

量值等。这些数据应能按时间戳进行索引，以便于后续的查询和分析。

运行规则库：定义了自动巡检的规则和标准，包括各种指标的正常值范围、

经验值、故障识别逻辑等。这些数据通常以规则或配置文件的形式存在，供系统

自动巡检时参考。

排污许可证与联网备案信息数据：记录排放口的排放详细信息，如排放标准、

排放参数、联网时间、设备型号、序列号、参数值、量程、计算公式等。这些信

息应与中心服务器上的备案信息进行对比，以识别无备案的异动。

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异常数据与告警数据：用于存储系统自动识别出的异常数据和告警信息，包

括异常数据的类型、发生时间、识别逻辑、告警级别等。

为了实现工艺流程数智监管场景的各项功能，需要构建一个精细化的数据机

构，应包含以下几个主要部分：

工艺流程点位基础数据：采集清洗过程监管点位数据，包括点位名称、点位

所属装置、点位位号、点位坐标、位置隶属关系、点位排放物质、物质属性、点

位监控参数、报警规则等。

报警规则库，用于定义各个工艺流程点位的报警标准。

异常数据与报警记录：用于存储工艺流程数智监管场景产生的报警信息，包

括报警点位、时间、报警规则和报警级别等。

4.3.2.

数据共享需求分析

本项目相关的系统的数据接入共享的要求如下表：

序号资源名称数据项共享方式更新频度

企业名称、企业地

址、生产信息、业

1企业信息数据接口实时

务信息、排污许可

证信息等

污染源在线监测浓

污染源监测

2度数据、流量数据数据接口实时

数据

等

储罐温压流数据、

重大风险源

3可燃气体报警数据数据接口实时

数据

等

4.3.3.数据处理需求

由于石化行业废气全过程管控业务数据资源种类多样，需要依托于多种覆盖

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数据处理逻辑的数据处理工具，对接入及导入的数据进行处理，并建立标准化的

数据处理模式与流程。

4.3.4.专题库建设需求

4.3.4.1.建设污染源数智造假场景专题库

数据采集与整合库：用于实时或批量采集、整合来自不同来源的数据，如污

染源在线监控系统、环境监测设备等。该库应包含数据采集、处理、存储等功能，

确保数据的可靠性和时效性。

数据可视化展示库：提供多种数据可视化工具和图表类型，如折线图、柱状

图、散点图等，用于将分析结果以可视化的方式呈现给用户，帮助其更好地理解

数据趋势和规律。

预警规则库：建立识别模型，通过对异常数据的分析，及时发现并预警可能

存在的造假行为「该库应包含丰富的告警规则和触发条件，以及相应的应对措施

和解决方案。

4.3.4.2.建设石化行业企业主要工艺流程点位数据库

系统能够通过系统对接或者数据采集设备采集等方式，对石化行业企业工艺

流程中可能涉及无组织排放的点位数据进行统一管理。

4.4.功能需求分析

4.4.1.应用系统功能需求

4.4.1.1.工艺流程数智监管场景

工艺流程数智监管场景需基于全流程环境危害识别与管控项目，通过可配置

化工具，对每家企业涉及无组织排放的工艺工段及有组织排放但无监管手段1勺工

艺工段进行流程图及实时数据展示，并针对性的设置报警规则，对报警情况进行

推送，实现业务闭环。同时对报警信息进行统计分析，集成可视化的场景，实现

统一管控、信息共享、联动管理，提高工作效率，降低人力成本，助力高效的运

维和服务。

4.4.1.2.在线监控智能监管场景

在线监控智能监管场景需实现排污许可证和企业装置工况数据的管理，包括

数据的手工录入、存储、查询与更新。同时，需支持联网备案及变更管理，确保

联网数据的实时性和准确性。对于系统IoT测点，需进行统一管理，包括测点配

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置、状态监控及故障报警。数据展示大屏需实时呈现关键数据，如IoT测点实时

数据展示、设备运行状态、预警线索实时展示等，以便快速识别异常。预警线索

处置管理应支持对预警线索的灵活处理，包括忽略、挂起以进行进一步观察，以

及将其转换为违法线索进行深入处理。运行规则库需根据业务需求灵活设计和配

置，以支持多种预警场景的识别。整个系统需具备高度的可扩展性和可定制性，

以适应不断变化的业务需求和技术发展。

4.4.2.应用发布端需求

本项目用户涉及生态环境监管部门、污染源企业，系统需满足多种发布需求，

其中：生态环境监管部门需提供PC端、PAD端和“X政钉”发布功能，企业服务

端需提供XX省政务服务网端和“X里办”发布功能。

4.4.3,应用支撑需求

本项目应用支撑层设计将利用现有及新建的应用支撑组件或T具进行建设，

主要包括造假识别算法、过程监控报警算法、统一身份认证、用户管理、权限管

理、日志管理、地理信息共享服务、数据采集工具、污染源一体化闭环管理等作

为业务应用支撑。其中共享利旧的应用支撑有统一身份认证、用户管理、权限管

理、日志管理、地理信息共享服务、数据采集工具、污染源一体化闭环管理等。

新建的应用支捏包括造假识别算法及过程监控报警算法。

4.4.4.基础设施需求

4.4.4.1.安装在污染源在线监控系统上的传感器

安装在系统上进行前端数据采集的传感器有电能传感器、环境温湿度传感器、

温度中继传感器、压力传感器。

4.4.4.2.传感器与物联网智慧巡检机器人的网络要求

传感器和物联网智慧巡检机器人之间的网络通过RS485总线连接的方式进

行连接，通过条总线可获取所有的传感器数据。

4.4.4.3.物联网智慧巡检机落入

在各企业的在线监测前端将安装物联网智慧巡检机器人。物联网智慧巡检机

器人是一种高效、智能的数据采集与分析设备，专注于在不同场景下实现精准、

实时的监测数据采集和分析。例如该机器人能够针对管路压力、设备用电能耗、

不同种类分析仪表关键参数等多种关键指标进行精确测量和数据采集，确保数据

II

的准确性和可靠性。在数据采集的基础上，物联网智慧巡检机器人还具备强大的

数据分析能力。它能够根据预设的规则和算法，对采集到的数据进行实时分析,

判断数据是否异常，并在发现异常情况时及时发出报警信息，以便能够迅速响应

并处理问题。

4.4.4.4.物联网智慧巡检机器人与监控中心网络

利用省厅原有自动在线监测专网，实现物联网智慧巡检机器人与监控中心的

网络进行连接。本专网的运营商有电信、移动、联通,可根据需求对IP地址进行

规划，分配和物联网智慧运营巡检机器人以便和监控中心网络互联。

4.4.4.5.数据采集设备

工艺流程数智监管场景将采用工业安全隔离采集系统实现企业端监测监控

数据的采集，工业安全隔离采集系统是新一代具备网闸功能的数据采集产品，安

装于丁控网络（可信网络）和外部网络（不可信网络）之间，连接两个网络并

控制网络间的信息交换。产品通过专用硬件实现工控网络和外部网络之间的物理

隔断，可以防止各种基于网络层和操作系统层的攻击，充分保障工控网络的安全。

4.4.4.6.云资源需求

本项目后端基础设施需依托于XX市信创云资源，统一为上层提供网络资源、

计算资源、存储资源等云计算基础资源服务。

系统分别部署在资源共享区和公众服务区两个区域，资源共享区主要用于部

署在线监控智能监管场景及工艺流程数智监管场景数据库，共申请3台云资源;

公众服务区主要用于部署工艺流程数智监管场景应用，共申请1台云资源。根据

部署需求，本项目所需云资源需求如下表所示：

资源名称配置要求数量用途部署区域

4核，8GB及以上，

数据库服在线监控智能监管

系统盘2D0G,数据1资源共享区

务器场景数据库服务器

盘200G

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资源名称配置要求数量用途部署区域

4核，8GB及以上，

应用服务在线监控智能监管

系统盘200G,数据1资源共享区

器场景应用服务器

盘200GB

4核，8GB及以上，

应用服务工艺流程数智监管

系统盘200G1公众服务区

器场景应用服务器

数据盘200G及以上

4核，8GB及以上，

数据库服工艺流程数智监管

系统盘200G1资源共享区

务器场景数据库服务器

数据盘27及以上

4.5.性能需求分析

1）应采用B/S三层架构的体系结构，充分考虑到今后纵向和横向的扩展能

力，能够满足日后模块的升级和需求的增加。

2）系统应采用模块化设计，在增加后台管理模块时，无须更改页面的代码。

3）支持7X24小时不间断运行，月平均故障时间。天，月平均故障修复时

间＜30分钟。

4）XX市生态环境局XX分局现有业务人员约90人，覆盖企业40家，每家

企业一个账号，考虑未来业务发展，企业会增加至60-80家，局内业务人员增长

至100人左右。系统需支持150个以上在线用户，支持40个以上并发用户。

5）在带宽稳定的情况下，一般页面加载响应时间〈2秒；10万条数据的简单

查询及统计不超过4秒，百万条数据的查询及统计不超过8秒；一般资料保存响

应时间C6秒：一般图表分析响应时间＜10秒，比较复杂的图表分析响应时间＜20

秒，特别复杂的图表分析响应时间V40秒。

6）支持的年数据量大于50万记录数、50G字节的数据量。

4.6.系统安全需求分析

本项目建设的应用系统存储和使用了污染源企业的各类隐私信息，若受到破

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坏，业务信息安全和系统服务安全均一般损害国家安全事项，损害社会秩序（影

响国家机关、企事业单位、社会团体的生产秩序、经营秩序，影响公共场所的活

动秩序）、公共利益（影响社会成员使用公共设施、获取公共数据资源、接收公

共服务等）。因此，依据《信息安全技术网络安全等级保护定级指南》（GB/T

22240-2020）的定级流程，网络安全等级保护自定级为第二级。

（五）项目设计要求

5.1.系统总体框架设计

5.1.1.系统框架设计

基础设施层

石化行业废气全过程管控的主要前端感知设备包括工业安全隔离设备，从企

业DCS采集企业生产过程中涉气装置的相关参数及在企业治理设施末端安装边

缘计算设备、各类监控传感器、物联网智慧巡检机器人等，对在线监测数据进行

分析。

云基础设施依托于XX市信创云，统一为上层提供网络资源、计算资源、存

储资源等云计算基础资源服务。

数据资源层

本项目汇集前期全流程环境危害识别与管控项目排查出的企业各类涉气排

放源信息，通过与石化区管委会危险化学品重大危险源风险监测预警系统对接或

通过安装工业安全隔离设备从企业DCS直接读取企业生产工艺过程中的相关参

数，结合“数字治气”应用的其他数据，面向业务应用提供数据服务。本项目基

于面向对象数据存储方式，充分利用数据抽取、清洗、转换等数据集成手段，提

供数据分析展示服务，满足XX市生态环境局XX分局内部外部的数据交换、数据

共享与应用需求。

应用支撑层

本项目依托前期数字化建设成果，利用包括基础引擎（统一身份认证、权限

管理、日志管理、地理信息共享服务、数据采集工具）、过程监控数据挖掘模型

等内容，快速支撑本项目应用系统的快速高效的搭建。并通过污染源一体化闭环

管理（“数字治气”应用建设中）实现业务的高效闭环处置。

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业务应用层

生态环境局XX分局石化行业废气全过程管控平台业务应用层共有两个方面。

整体项目从石化行业涉气污染源监管这一业务条线出发，分析XX区近年来环境

空气质量下降的原因，发现XX区大气管控业务中存在对企业生产过程缺乏监管、

无组织排放量大且无法溯源、企业在线监测数据有造假嫌疑等现象，因此需要构

建工艺流程数智监管和在线监控智能监管场景。

本项目从过程污染管控体系业务条线出发，围绕石化行业过程无组织排放监

管、异常工况排放监管、污染源在线监控系统运行工况、感知设备数据逻辑关系

分析等几个方面，对石化行业企业实现全面的监管，全面提升石化园区VOCS排

放管理水平。围绕在线监测数据造假几种情景，进行智能识别，全面提升在线监

测数据质量。

政策制度体系、标准规范体系、组织保障体系、网络安全体系

根据国家和生态环境XX分局对信息化的安全管理需求、运行维护保障需求、

数据标准化需求等，本本项目系统进行设计。

5.1.2.网络架构设计

本项目部署于XX市信创云平台，政府部门通过政务外网访问，第三方企业、

社会公众通过互联网访问。第三方企业的前端感知数据通过环保专网进行传输。

环保专网与XX分局政务外网区通过数据网闸等安仝设备进行安仝防护。

5.2.业务应用层设计

5.2.1.工艺流程数智监管场景

在生产工艺全过程（包含隐形排口及过程泄漏点）、污染治理设施（含在线

监测系统）部署物联感知设备，将关键参数信息（浓度、流量、温度、能耗、状

态或DCS信息）通过边缘计算设备接入全过程管控系统，利用大数据分析研判与

评价，提高智慧感知和预警溯源能力，实现整体智治，对企业实施“源头一过程

一末端一成效”全过程污染监管，确保数据有效性，提升企业VOCs污染治理能

力，切实削减VOCs排放量。工艺流程数智监管场景包含首页大屏、过程监控页

面、工艺流程图展示、报警管理、数据查询、统计分析等子模块。

5.2.1.1.场景首页大屏

依托于互联网大数据分析技术，整合环保平台资源，多维度的数据可视化展

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示，集数据采集、数据处理、可视化平台于一体，为平台数据提供实质分析与统

计，提升数据化管理与服务能力，及时准确掌握企业运行情况及对大气环境的影

响。

平台数据实时更新，过程监控数据可视化，展示重点监控企业及点位的统计

数据，其中包含：

企业总数、监测点位总数、监测点位在线率、报警情况

地图展示功能：地图上展示企业的点位分布，按照不同的企业类型显示不同

图标。

企业列表搜索：可模糊搜索相关企业，选定企业后地图上展示。

地图展示的点位分布可点击，将会弹出该企业信息，点击详情跳转至改企业

过程监控页面。

5.2.1.2.过程监控页面

展示每个己完成工艺流程数据采集企业的过程监控数据，主要功能有企业基

础信息、过控统计信息、报警记录、企业搜索等。

5.2.1.3.工艺流程图展示

因石化行业企业每家的原辅材料、生产装置、生产工艺、废气处理工艺及设

施都不相同，所以每家企业的工艺流程图界面都需要定制化开发，且开发前需要

进行大量的调研工作，具体工作包括筛选出重点监管点位、调研点位详细信息、

绘制草图、关联数据等。

具体功能如下：

5.2.1.3.1.实时展示

在工艺流程图中本所选企业每个工艺流程中的监测数据进行展示，展示的内

容有：工艺流程点位名称、实时监测数据、报警信息等。

5.2.1.3.2.监测数据查看

点击工艺流程点位可查看点位基础信息及最新数据，点击详情按钮跳转至数

据查询界面查询该点位历史数据及变化趋势。

5.2.1.4.报警管理

针对不同的企业类型、设备类型，根据监管需求、设备设计参数，设置不同

的告警规则，记录企业内部各类型站点的告警信息。

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5.2.1.4.1.预警提醒

预警提醒通过系统直接推送到相关工作人员。

本企业触发预警规则后提醒企业相关联系人，企业相关联系人可查看具体预

警信息，需要反馈的也可通过企业端进行整改反馈。

5.2.1.4.2.预警查询

预警查询分为待处理、己处理、仅提醒三部分。

所有预警信息均支持筛选后导出功能。

5.2.1.4.3.预警信息处理

相关监管人员收到预警信息后，可将处理结果等录入系统，实现闭环管理。

5.2.1.4.4.报警规则设置

报警列表里可查看对应的报警规则。具有相关权限的工作人员可对每个设备

的报警规则根据实际监管需求或「艺设计参数进行修改、新增或删除.

5.2.1.5.数据查询

数据查询支持过程监控点位的原始数据查询、另外还可设置筛选条件对数据

进行查询。

查询的数据均可导出。

5.2.1.6.统计分析

可生成各类统计分析图表，包括历史趋势折线图、历史数据统计分析•、归一

化曲线等

报警统计：可对所选时间段内的报警数据进行统计，以折线图形式展示每日

或每小时的报警数量。

可选择时间段，木区域内企业报警次数进行排序，排序企业清单可以导出。

统计分析的图表均可导出。

5.2.2.在线监控智能监管场景

5.2.2.1.系统IoT测点管理

1)IoT测点实时数据接收

设计高效的数据接收机制，确保从IoT设备或传感器中实时接收测点数据。

实现数据的解析、转换和标准化，以统一的数据格式存储和展示。

2)测点预警接收

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接收由IoT设备或传感器触发的预警信息。对预警信息进行解析和处理，生

成预警事件，并触发相应的预警处理流程。

3)IoT测点配置管理

提供测点配置的增、删、改、查功能，包括测点名称、设备型号、采集频率、

数据格式等。支持对测点配置进行版本控制和历史记录查询导出，方便管理和追

溯。

4.IoT测点AI运行规则配置管理

设计AI运行规则的配置界面，支持自定义规则条件和动作。提供规则模板

和示例，方便用户快速创建和配置AT运行规则。实现规则的存储、查询和动态

加载，确保规则的灵活性和可扩展性。

5)IoT测点配置同步管理

实现测点配置的自动同步和更新机制，确保不同平台或系统间的数据一

致性。监控配置同步状态，及时处理同步异常，确保系统的稳定性和可靠性。

5.2.2.2.数据展示大屏

设计数据展示大屏旨在实时展示IoT测点数据、预警线索、联网备案信息变

更、系统运行异常预警、监测数据实时预警、运维异常实时预警以及专项的预定

义统计指标，提供直观、高效的数据可视化，帮助用户快速识别潜在风险和问题。

数据展示大屏功能模块：

1)IoT测点实时数据展示

展示IoT测点的实时数据，包括温度、湿度、压力、流量等关键指标。采用

图表或曲线形式，动态展示数据变化趋势。

2)数采仪操作日志变动展示

展示数采仪的操作日志变动，包括操作时间、操作内容、操作人员等信息。

提供口志查询和导出功能，方便用户进行追溯和分析。

3)预警线索实时展示

展示联网备案信息变更、系统运行异常预警、监测数据实时预警、运维异常

实时预警等预警线索。提供预警详情和处置建议，方便用户快速响应和处理。

4)联网备案信息变更展示

展示排污许可证与首次联网备案不一致、量程、限值、参数和计算公式变更、

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联网备案超期等变更信息。提供变更详情和处理建议，确保备案信息的准确性和

合规性。

5）系统运行异常预警展示

展示小间运行环境异常、采样异常,、预处理异常、各主要分析设备异常、数

采和网络异常、系统及主要设备运行能耗异常等预警信息。提供异常详情和处置

建议，确保系统的稳定运行和数据的可靠性。

6）监测数据实时预警展示

展示工况相关的监测数据实时预警信息，如排放超标、浓度异常等。提供预

警详情和处置建议，帮助用户及时应对潜在的环境风险。

7）运维异常实时预警展示

展示运维过程中的异常信息，如设备故障、维护超时等。提供异常详情和处

置建议，确保运维工作的及时性和有效性c

8）专项的预定义的统计指标实时展示

展示用户关心的专项统计指标，提供指标对比和趋势分析功能，帮助用户深

入了解数据背后的规律和趋势。

预警内容清单如F：

序号类型二级分类预警内容

1点位数不够

排污许可证与首次联

网备案不一致

2监测项目不符

3工作物理量程调整

联网备案信

息变更量程、限值、参数和

4参数变更

计算公式变更

5计算公式修改

6联网备案超期验收和联网超期

7系统运行异小间运行异常小间环境温湿度异常

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常预警

8能耗为零/偏低

采样探头加热温度异

9

常

10伴热管温度异常

采样异常

11伴热管功率异常

12采样泵功率异常

13采样管路异常

14机柜环境温湿度异常

15加热盒温度异常

16加热盒能耗异常

预处理异常

17冷凝器温度异常

18冷凝器能耗异常

19预处理管路异常

20仪表风异常

21主分析仪报警

各主要分析设备异常

22主分析仪能耗异常

23粉尘仪报警

24数采网络异常数采区平台通讯故障

20

数据采关键日志修改

25

报警

26折算数据计算异常

监测数据实

27末端监测数据异常流量计算异常

时预警

28恒值

校准和全过程比对数

29

据虚假

质控和全过程顺序异

30

常

31运维异常工况相关异常维护时间超过常规

频繁开展故障、维护、

32

校准

手工比对数据与在线

33

数据不符合

5.2.2.3.预警线索处置管理

设计预警线索处置管理方案旨在实现对预警线索的有效管理，包括预警线索

的识别、分类、处置和跟踪，确保预警线索得到及时、合理的处理，提高预警管

理的效率和准确性。具体功能如下：

1）预警线索展示

系统根据预设规则或算法自动检测并生成预警线索，或者由人工手动触发预

警线索。展示所有已识别的预警线索，包括预警线索的类别、描述、生成时间等

信息。

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2）预警线索分类管理

根据预警线索的性质和严重程度，将其分为不同的类别。提供对预警线索的

分类管理功能，支持新增、修改、删除预警线索类别。

3）预警线索处置操作

根据预警线索的类别和具体情况，采取相应的处置措施。处置操作包括忽略、

挂起需观察、转违法线索处理等。

忽略：对于误报或不影响系统运行的轻微预警线索，可以选择忽略，不进行

进一步处理。

挂起需观察：对于需要进一步观察或确认的预警线索，可以选择挂起状态,

待观察后再做进一步处理。

转违法线索处理：对于涉及违法行为的预警线索，经人工审核后应及时转交

给相关部门或法律机构进行处理，确保违法行为得到及时制止和处罚.

处置结果反馈：记录预警线索的处置结果和反馈信息，包括处置时间、处置

人员、处置结果描述等。

5.2.2.4.预警规则配置管理

设计预警规则配置管理，旨在构建一个灵活、可扩展的预警系统，能够支持

多种预警规则的定义、配置和管理，以适应不同场景和需求。

5.2.2.4.1.预警规则管理

规则配置界面：提供直观、易用的规则配置界面，支持用户通过拖拽、选择、

填写等方式进行规则配置。

规则分类：将预警规则按照不同的逻辑和应用场景进行分类，如停运规则、

高低值规则、高高低低值规则、偏差值规则、变化率规则等。

规则模板：为每个规则类别设计相应的模板，提供预定义的字段和参数，方

使用户快速创建和配置预警规则。

规则表达式：支持基于数学表达式、逻辑表达式等自定义预警规则，以满足

复杂场景的需求。

规则存储：将配置好的预警规则存储在数据库中，支持版本控制和历史记录

查询，方便管理和追溯。

规则调度：根据配置好的预警规则，系统自动调度和执行预警任务，生成预

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警线索并推送给相关人员。

5.2.2.4.2.预警规则扩展

规则扩展接口：提供开放的规则扩展接口，支持用户根据实际需求自定义新

的预警规则，并集成到预警系统中。

规则动态加载：支持预警规则的动态加载和更新，无需重启系统即可生效,

提高系统的灵活性和可扩展性。

5.2.2.5.系统管理

系统用户、系统权限、系统安全、系统配置

系统用户：对系统用户进行管理的系统。系统用户管理的主要功能包括用户

的录入、维护、查询、分析等。系统用户管理支持多种用户的录入和管理，如管

理员、操作员、监测员等。系统用户管理支持对月户的属性信息、用户信息、数

据信息等进行管理和维护.

系统权限：对系统权限进行管理的系统。系统权限管理的主要功能包括权限

的录入、维护、查询、分析等。系统权限管理支持多种权限的录入和管理，如管

理员权限、操作员权限、监测员权限等。系统权限管理支持对权限的属性信息、

权限信息、数据信息等进行管理和维护。

系统安全：对系统安全进行管理的系统。系统安全管理的主要功能包括安全

策略的制定、安仝性检查、安仝性优化等。系统安仝管理支持多种安仝策略为制

定和实施，如访问控制策略、数据加密策略、日志管理策略等。系统安全管理支

持对安全性检查和安全性优化的查询、分析等。

系统配置：系统配置进行管理的系统。系统配置管理的主要功能包括系统配

置的录入、维护、查询、分析等。系统配置管理支持多种系统配置的录入和管理，

如硬件配置、软件配置、网络配置等。系统配置管理应该支持对系统配置的属性

信息、系统配置信息、数据信息等进行管理和维

5.2.3.Pad端适配

为方便执法人员进行现场执法，需对污染源数字挛生地图、工艺流程数智监

管场景、在线监控智能监管场景、高值点溯源管控场景PC端功能进行前端页面

改造，使其适配于现生态环境局XX分局执法人员所使用的执法PAD。

执法人员使用PAD可以在网页端查看污染源数字挛生地图.

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5.2.4.X政钉端

在原有的数字治气X政钉端功能基础上，增加过程管控模块和在线智能监管

模块。

5.2.4.1.过控管控

可查看工艺流程数智监管场景所覆盖企业清单，点击可查看该企业点位列表、

报警列表等。同时，收到过控报警相关的执法任务或现场检查任务时，可在移动

端进行反馈，形成任务闭环。

5.2.4.2.在线智能监管

可查看在线智能监管场景产生的报警信息，点击报警列表，可分类型、时间

段查询该企业报警信息。

还可在移动端进行反馈，形成任务闭环。

5.2.5.X里办端

本项目在原有的数字治气X里办端功能基础上，增加本企业过程监控数据查

看功能。另外本企业环保联系人收到报警信息提醒后可登录企业端查看过控报警

信息，并进行核实整改或申诉。

5.3.项目集成与接口设计要求

5.3.1.关联系统需求分析

本项目主要依托于前期的生态环境一张图系统及“数字治气”应用进行建设

并进行统一整合。在数据层面上，需要共享污染源数据、环境空气监测站点数据

等。同时本项目新产生的污染源相关数据也将同步至生态环境一张图的一企一档

数据中，为原有的业务系统提供更丰富的数据来源，实现更精细化的监管。

在业务流程层面，依托“数字治气”应用的监管端及两端的功能，进行报警

信息的流转，实现业务流程的闭环管理。

5.3.2.接口需求

（1）对外提供的接口

本项目对建设单位以外部门提供的接口主要为各类数据共享接口，其他需求

部门可从XX省一体化数字资源上申请数据，以数据接口的形式调用所需数据。

需由本项目对建设单位已有系统提供数据的系统有XX区“数字治气”应用，

本项目将对XX区“数字治气”应用提供数据接口，实现相关数据的共享。

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（2）项目需要使用的接口

本项目所需要使用的接口主要为数据接口，从XX省一体化数字资源上申请

数据，以数据接口的形式调用所需数据，为业务场景提供数据支撑。需要调用的

数据包括污染源重大危险源数据、污染源在线监测数据等。

5.3.3.项目边界及约束需求

XX区“数字治气”应用在省市平台总体框架下，打造XX区大气环境监管特

色应用，主要涉及与XX区生态环境一张图系统、XX区“数字治气”应用、石化

区管委会危险化学品重大危险源风险监测预警系统、其他相关系统等系统存在边

界关系。

5.4.应用支撑层设计要求

5.4.1.造假识别实现算法

在线监控智能监管场景中各类预警的生成需要通过以下各类算法来实现：

序号类型二级分类算法预警内容

1排污许可证与首坏值分析点位数不够

次联网备案不一

2致坏值分析监测项目不符

联网备

3坏值分析工作物理量程调整

案信息

量程、限值、参数

4变更坏值分析参数变更

和计算公式变更

5坏值分析计算公式修改

6联网备案超期阈值判断验收和联网超期

小间环境温湿度异

7系统运阈值判断

常

行异常小间运行异常

预警

8时间序列分析能耗为零/偏低

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序号类型二级分类算法预警内容

采样探头加热温度

9时间窗口算法

异常

10时间窗口算法伴热管温度异常

采样异常

11趋势分析算法伴热管功率异常

12趋势分析算法采样泵功率异常

13决策树采样管路异常

机柜环境温湿度异

14阀值判断

常

15阀值判断加热盒温度异常

16趋势分析算法加热盒能耗异常

预处理异常

17时间窗口算法冷凝器温度异常

18趋势分析算法冷凝器能耗异常

19决策树预处理管路异常

20阀值判断仪表风异常

21坏值分析主分析仪报警

各主要分析设备

异常

22趋势分析算法主分析仪能耗异常

23坏值分析粉尘仪报警

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序号类型二级分类算法预警内容

数采区平台通讯故

24坏值分析

障

数采网络异常

数据采关键日志修

25坏值分析

改报警

26坏值分析折算数据计算异常

监测数

27末端监测数据异坏值分析流量计算异常

据实时

常

预警时间序列分析

28，恒值