| 環境空氣質量監測預警預報發布系統 |
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價格: 元(人民幣) | 產地:本地 |
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| 上架時間:2017-12-26 17:06:17 | 瀏覽量:232 | |
天津智易時代科技發展有限公司
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| 所屬行業:環境檢測儀器 | 主要客戶: | |
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1 系統結構 環境空氣質量監測預警預報發布系統系統采用多層次的系統結構設計,可以對接不同性質(國控,省空,區域等),不同廠家的空氣質量子站相關數據,建立一套完善的空氣質量監測、預警、發布的可視化平臺。同時用數據質控,遠程反控、統計分析等信息化手段,幫助環境監測部門及時、全面、準確地掌握本轄區的空氣質量現狀,實現對本轄區監測站點空氣質量進行準確分析,為空氣質量的溯源提供決策平臺。系統通過專用VPN網絡向上級傳輸實時監測數據,并與其它職能部門的物聯網平臺對接,實現數據資源的互聯共享。 2系統邏輯架構 系統邏輯結構采用四層架構,包括數據采集層、基礎支撐層、數據資源層和應用層。數據采集層實時獲取監測對象的各類原始數據,并將采集到的不同傳輸協議的數據轉換成統一格式上送至監控中心軟件平臺,實現監測結果、設備運行狀態等數據及時自動上報;基礎支撐層處理數據管理與交換業務,包括從監測子站工控機及其它源采集數據,對采集的數據進行存儲、處理、分析以及備份等;數據資源層包括對采集的空氣質量數據和業務應用數據進行分類和管理,為功能展示層提供支持。系統在應用層可以進行空氣質量結果展示、統計分析、預報預警、發布空氣質量實況等。系統邏輯結構如圖所示: 3系統網絡部署
(1)可依據電子政務的安全要求,外網可使用PCM安全線路,環保局內部網不與Internet連接。 4系統技術路線
軟件系統架構以Windows7.Net Server作為網絡平臺,以Microsoft.Net為開發平臺,后臺數據庫可在SQL Server 2008、Oracle8i、DB2間自由掛接,內部架構要采用分層設計、構件化設計,采用TCP和UDP協議,通過Socket等通信技術和服務實現。系統有良好的開放性、集成性、穩定性等諸多優點,是目前國內領先的完全基于B/S結構、GIS實時監測、多層分布式的在線監測預報預警系統,客戶端無需安裝、無需配置任何軟件,通過瀏覽器就可以實現全部操作;瘦客戶端設計,無需在客戶端下載任何插件,可以使得系統在窄帶網絡上運行流暢。 5系統接口設計
系統在接口設計方面主要考慮數據提取與匯交、數據同步、用戶認證以及對外數據交換。本項目采用Web Service接口技術,Web Service可以將運行在Intranet/Internet分布式服務器上的應用集成在一起,使地理上分布在不同區域的計算機和設備協同工作,為用戶提供各種各樣的服務。利用Web Service接口能夠迅速的通過互聯網向用戶提供服務,在廣泛的范圍內尋找可能的合作伙伴。隨著Web Service技術的發展和運用,信息處理活動的重點將從目前的開發和使用應用程序過渡到開發和使用Web Service,Web Service將取代應用程序成為Web上的基本開發和應用實體。作為下一代Web的主流技術,Web Service為真正融入Internet奠定了堅實的基礎。 二、建設內容 1 數據接收系統 數據接收系統主要作用是接收溫濕度、風速風向、氣壓等各類傳感器,SO2、NO2、O3等氣體分析儀和PM2.5、PM10粉塵分析儀等的實時環境空氣質量原始監測數據,其工作原理是:傳感器和分析儀將多路測試信號按序通過接口協議進入無線通訊節點設備DVR的獨立(DTU)傳輸通道,經避雷處理后輸入到單元內數據采集器,采集器將采集的數據經過無線數據傳輸終端通過 TCP/IP 網絡傳入到數據接收系統,數據接收系統將接收到的數據進行解析、存儲及上傳等處理。
中心接收到相關參數數據,通過后臺監測管理系統進行數據匯總、整理和綜合分析并轉化成詳細信息實時在監測終端或大屏幕上進行顯示,工作人員可以在監控中心或辦公室進行監測,隨時得到即時數據報告,實現遠端無人值守。 1)數據接收 根據30秒實時數據,按照所執行的技術標準、規范,自動統計5分鐘及1小時、1日數據平均值,并根據儀器運行狀態與質控執行情況,作出相應的數據狀態標識;同時按照“向上備份”規則及時把監測數據報送到各級監控中心,能夠以word、excel等形式導出。 2)數據上傳 滿足實時、多點直報的需求,能即時向多個目標直接傳輸數據,同時系統提供兩種上傳方式,自動上傳和手動上傳,用戶設置對應程序后,系統按照設定時間自動上傳采集數據,也可以不定期地通過手動方式批量上傳,傳輸網絡主要利用VPN網絡,用戶通過接入企業內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離,可對整個數據傳送過程進行加密保護,保證數據傳輸的安全性和可靠性。 3)數據存儲 系統在向上級環保系統傳輸監測數據的同時,將上傳數據統一存儲到中心數據庫中,實現動態異地數據備份功能。還可以人工設置本地數據保存時間,超出設定時間后數據將會自動被清理,避免由于數據快速積累導致內存空間不夠的情況發生。 4)儀器通用智能接入 實現智能化接口技術,具備快捷接入不同品牌、不同種類、不同監測方法的分析儀器的能力,以實行標準化處理,并保證設備的穩定運行。可同時連接多臺不同的分析儀器,能快速兼容新類型設備,滿足各種測控需求。 5)監測中心反控功能 系統可以實現由監測中心向監測子站發送命令調取數據,也可以實時監視在線監測儀器是否正常工作,從而清楚設備的運行狀況及運行進度,當前端數據采集設備或儀器出現故障時,可以在后臺發送命令實現設備的正常運行。 2 數據庫管理系統
數據庫管理系統通過利用大型關系型數據庫在數據安全、一致性和分布式處理等方面的優勢,將常規6參數、氣象五參數等數據集中起來,使用戶通過單一界面就可以方便的管理、查詢、分析大量的環境數據,從而簡化環境數據管理的難度,提高環境數據管理水平。
數據管理平臺采用四層設計,主要有標準層、采集層、數據庫層、服務層。在標準層采用國際標準及國家標準對輸入數據標準化,采用標準編碼,使進入數據庫的數據格式共享,實現了數據格式標準、數據接口標準、數據傳輸標準、數據集成標準,通過這些標準的制定,系統就能夠實現各個層面的良好交流。 (1)元數據庫 元數據是關于數據的描述性數據信息,大量地反映數據集自身的特征規律,方便于用戶對數據集的準確、高效與充分的開發與利用。通過元數據可以檢索、訪問數據庫,可以有效利用計算機的系統資源。 (2)配置數據庫 配置數據庫主要是針對數據庫所支撐的各個平臺的相應系統配置做數據支撐,如:信息化標準和規范體系、系統的后臺管理模塊等。 (3)基礎數據庫 基礎數據庫存儲空氣質量監測點基礎信息等,是其業務模塊運行的基礎,系統提供功能對這些基礎信息進行管理維護,保證基礎數據在整個業務系統中的一致性和準確性,避免基礎數據前后不一致造成的系統功能異常。 (4)業務數據庫
根據國標的相關要求以及業務系統相對應標準搭建,在確保數據格式的準確以及可更新性的基礎上搭建。采用國際標準及國家標準對輸入數據標準化,采用標準編碼,使進入數據庫的數據格式共享,實現數據庫之間的數據從技術上可完全交互。 3 數據審核處理系統
數據審核處理系統的建設主要為實現縣級監測中心數據資源的管理。根據信息管理運行的方式與特點,系統的功能應該滿足監測數據的審核、處理、查詢、統計、分析等等。數據綜合管理平臺的應用能夠為環境部門進行環境空氣質量綜合管理、環境規劃、決策分析提供支持。 1)數據審核 在數據傳輸過程中,針對各項數據上報類型和規范要求,可以預定義數據校驗規則,有效保證數據質量。對數據項有效值的上、下限以及表達格式按規范進行設置;監測項目的數值間邏輯關系也是審核的重點,進一步校對數據的合理性和準確性。當上述審核過程中未出現異常情況,則數據審核通過并即可入庫,整個檢驗審核過程由系統程序完成,接收數據時通過采用CRC校驗等多種方式,避免了數據錄入時的很多錯漏狀況。對于任何的標記或剔除操作,系統自動記憶,作為日志備查。 2)人工復審
在自動審核的過程中,系統按照設定程序進行數據質量的審核,但由于缺乏對整個運行平臺宏觀掌控,可能會將無效數據標識為有效數據,或將有效數據標識為無效數據。人工復審就是要實現數據的第二次過濾和篩查,通過對分析儀的運行狀態、子站維護情況、數采情況、網絡等信息的了解,來確定自動審核數據的客觀性和準確度,對自動審核未做標識的無效數據記為無效并說明無效原因,對自動審核誤標識的數據,要將其還原為有效數據并按審核技術要求進行修約。 4 環境空氣質量監測預警預報發布系統 環境空氣質量監測預警預報發布系統是整合地理信息系統和環境專題數據基礎上的環境綜合管理體系,在環境業務管理中實現了對污染源、環境質量、在線監測、建設項目審批、總量控制等業務信息基于地圖的空間展示、預警預報、信息發布,將傳統的靜態記錄以多樣化的地圖形式展現給用戶,實現了數據可視化。通過直接對地圖要素進行查詢,可以獲得環境監測點位、污染源等的空間分布及其與環境敏感區域的空間關系等信息,對各種環境數據進行綜合的統計并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現方式進行展示,它使環境主管部門對各種環境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。 4.1 Web端發布系統 4.1.1 空氣質量子站點位GIS地圖在線顯示 系統提供多種方式的地圖效果(矢量、衛星、三維)來實時顯示空氣子站的位置和實時數據,如果是帶有GPS模塊的監測儀器,可以直接向平臺開放的接口發送定位信息,對接成功并審核完成后,即可在GIS地圖上顯示。當GPS無法定位、定位不準或站點坐標移動后,用戶也可以在系統中直接標注監測儀器經緯度和站點相關信息。站點名稱在初始配置或站點配動時可以進行更改。 4.1.2 站點數據實時狀態查看 用戶上傳點位成功,按照環境部門標準格式發送數據協議后,我們支持:HJ/T212-2005《污染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸標準》,站點對接成功后即可自動解析數據格式生成數據面板,可以按照不同需求配置需要顯示的監測因子,顯示時間段分為實時狀態值、最近一小時值、最近24小時值等。 4.1.3 環境遠程視頻實時監控 監測現場可以安裝視頻監控設備,通過窗口視圖直觀了解監測站點的周邊情況和污染物實時排放數據,以保證系統運行的穩定性。當數據異常提醒之后,可以通過回傳影像資料判斷現場情況(需人工進行),當發生不可抗力因素時,同樣可以根據影像資料來判定事故詳情。 4.1.4 空氣質量預警
系統生成數據后,可按照用戶需求設置預警模式(提醒方式:短信、郵件、微信)。
模式2:斷線預警
4.1.5 空氣質量數據報表
用戶數據收集達到系統最低要求數量后,后臺即可啟用數據歸類功能,自動計算小時值、日、周、旬、月、年均值等,生成對應報表供用戶下載查看。 4.1.6 空氣質量日報自動生成 按照HJ633-2012環境空氣質量指數(AQI)技術規定要求,自動生成日報數據報表,發布的日報指標包括各監測站點的監測站點信息、空氣質量指數(AQI)、首要污染物、空氣質量指數類別以及空氣質量指數說明等信息,可自動生成word、Excel、PDF多種格式格式的日報,日報格式如下表: 4.1.7 環境空氣質量數據排名
針對相關環境管理部門以及用戶個性化定制需求,系統設置獨立排名系統,由于接入監測因子類型較多,所以排名目前采用AQCI(空氣質量綜合指數)進行,同時可以采用AQI或者根據不同用戶特點定制排名體系。 4.1.8 污染源解析
污染在環境空氣質量預報預警工作中,污染源調查與排放源清單的建立不僅是環境空氣質量預測預報的重要前提,同時也是研究城市環境空氣質量變化成因和污染排放控制管理的重要基礎工作之一。
分析全面覆蓋污普、環統、排污申報、總量、監察等數據,采用統一標準規范和統一分析方法,準確反映污染源數據和各類數據間的關系。從多角度進行分析,全面反映污染源狀況,包括污染源數量和分布,主要污染物排放總量和變化趨勢等,按行業、污染物、企業情況等因素,篩選出重點管理對象,為監察工作提供依據。
4.1.9 環境空氣質量預報(空氣質量動態云圖)
環境空氣質量預報是大氣防治工作中的核心工作,業務處室需要對外提供24小時環境空氣質量預報和未來3天污染潛勢預測。24小時預報產品包括SO2、NO2、O3、CO、PM10、PM2.5六種污染物濃度范圍、環境空氣質量指數(AQI)及其環境空氣質量級別。未來3天污染物潛勢預測產品包括環境空氣質量級別、首要污染物濃度范圍。業務部門需要根據系統所提供的環境空氣質量預報產品和實時監測數據,結合業務專家會商結果,整理出最終的發布產品,對公眾進行發布。為了更好的保證預報工作正常進行,需要提供以集成數值預報為主,統計預報為輔的雙預報模式。 4.1.10 環境空氣質量預警與控制決策支持
環境空氣質量預警與控制決策支持是大氣防治工作中的核心,業務部門需要建立一套完整的污染天氣控制措施包括機動車限行、工業源關閉、建筑工地停工等,該方案需要明確描述采取的措施對社會、經濟影響的定量描述關系。 4.2 移動端發布系統
手機版發布系統支持Android、IOS等主流的手機操作系統,系統界面簡潔、大方,易于操作。發布各個監測站點的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO小時、日均、月均濃度值,提供查看轄區內各站點空氣質量排名功能,并繪制過去24小時的濃度曲線圖。發布城市、區域的環境質量AQI、首要污染物、環境質量指數類別、環境質量指數說明以及健康提示等信息。按照《HJ633-2012環境質量指數(AQI)技術規定》,根據環境質量AQI進行顏色標識。 根據用戶級別不同,分別設定不同權限,普通用戶登入后只可查看賬號所屬站點詳情,以管理員身份登入之后,則可查看全部點位狀況與其均值顯示。 4.2.2 數據查看與分析 主界面可查看權限范圍內點位數據詳情,點擊不同監測因子所在方格,下方折線圖則對應顯示其最近24小時內污染因子變化情況。 4.2.3 GIS地理信息顯示
點位狀況與web端同步,獲取坐標信息后即可在地圖上顯示,支持當前總體數據情況與單項指數切換,污染指數根據等級不同以不同顏色顯示。 4.2.4 歷史數據查詢 移動端在web端基礎上提供簡單的查詢功能,該模塊按照權限不同所屬轄區不同,可以查看站點最近24小時、或最近30天、或最近12個月,綜合指數或者分項指數的均值狀況。 4.2.5 環境質量指數排名查看 移動端可以便捷的為環境管理人員提供服務,管理者賬號登錄后,開放排名信息功能,提供當日轄區內站點排名,明確污染方向。 4.2.6 系統設置、功能標準、預警處理 輔助功能全部歸集于側邊欄內,APP向用戶推送通知,個人設置中可以設置是否接收消息、提醒方式等。 4.3 面向公眾的環境空氣質量微信發布平臺 空氣質量一直是公眾非常關注的問題,各級環保監測部門目前大部分采用了網站的形式向公眾發布空氣質量情況,除了提供網站、微博、手機APP,我們還進一步升級空氣質量信息的發布渠道,可以建立如微信公眾賬號等新的發布平臺。通過政府微信公眾號發布空氣質量信息,方便公眾查看。 4.4 系統管理 系統管理包括用戶管理、角色管理、配置管理、權限管理、日志管理幾個模塊。 4.4.1用戶管理 通過用戶管理,可以對系統用戶進行新建、查找、刪除、修改等操作。 4.4.2角色管理 能對角色信息進行添加,刪除,修改,查詢等操作。每個用戶都需要一個角色來決定它所能擁有的權限。 4.4.3配置管理 通過配置管理,可對系統中通用的、可配置的項目進行靈活的配置。例如監測數據異常值的判斷標準、系統涉及公文的模板、超標報警的閾值等。 4.4.4權限管理 管理人員能夠分配系統用戶各功能模塊的操作權限,能夠查看系統的操作日志、恢復被刪除企業,設置編碼表信息。本系統采用分層管理的和分地區管理相結合的安全管理方式,即用戶除了根據分配的權限獲得相應的功能和訪問控制能力之外,還會根據其所屬的地區,分配相應的地區的空氣質量的監測數據權限。系統管理員可以根據需要管理用戶,以及把權限分配給用戶。 4.4.5日志管理 通過日志管理,可以查看任意時間段的系統操作記錄以及站點維護、站點故障、站點掉線記錄,便于用戶對系統運行情況的掌握,為系統運行異常、故障等突發狀況的處理和維護提供依據。 |
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