惠州市污染源在线监控平台软件方案

惠州市污染源在线监控平台软件方案内容摘要：

方法是：自动监控现场按照环保 局 约定的通讯标准，向通信平台发送监测数据包，通信平台根据前端设备的端口号、设备号过滤掉无用的数据包，接收相关的有效数据包并交给数据解析模块依据相关的通讯规约解析数据，数据解析结果同时向对应的监控中心平台转发。  数据解析 本 接收系统接收到有效数据包后，统一按照通讯约定对数据进行解析、入库。  数据直传 现场数据可直接传送到各级环保部门的平台，另外也可以通过由 各区 /县 的数据传输通讯平台逐级转发的方 式将现场的数据上传的 市 级环保部门。  网络远程控制 本 接收系统接受上位机的远程控制命令，实现对下端设备进行远程控制，本系统的网络远程控制与在线自动监测设备的远程控制处理相对应，各监控中心通过网络经由通信平台发送远程控制指令，在线自动监测设备执行并向通信平台返回执行结果。  参数设置 通过本接收平台可实现对现场设备相关参数的远程设置，如修改数据采集仪的访问密码、修改数据采集仪实时数据采集传输时间间隔等。  远程控制和现场端历史数据的调取功能 有 权限的监控中心可以向本接收系统发起对监控现场的远程控制或提取现场端历史数 据的调取指令。 由通信平台转发该指令到对应的监控现场，监控现场收到并响应该指令要求，向通信平台回复请求结果，通信平台转发请求结果到对应的监控中心。 （ 4） 地理信息系统 地理信息系统（ GIS）是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的系统软件。 近年来，利用 GIS 技术，进行项目选址规划的应用日益广泛。 结合环境保护的业务特点，借助 GIS 系统，为环境监测管理对象（空气、地表水、酸雨、噪声、近海水域等）位置的优化选择、排污监控 /测地点的优化设置、生态环境保护对象监管的位置优化选择提供更加直观、科学的 辅助决策支持。 第 16页 共 40页 （ 5） 综合信息查询 门户 建 立污染源自动监控中心系统的统一 综合信息查询 门户，为各类信息和数据的发布和展示提供统一的出口，为各业务应用系统的集成提供系统集成接口。  单点登录；  用户管理；  角色管理；  模块管理；  污染源授权；  日志管理等。 系统架构 体系架构 如图，系统体系架构主要从业务的视角，给出了系统构建的全貌，从应用、技术和数据角度而言，要求体系结构支持多种技术平台、多个厂家、多种应用解决方案，能够处理符合标准的多种来源的数据信息，同时，系统建设本身就包含了对信息描述的标准的制定。 在这个意义上，本系统平台不是一个传统意义上的单独的信息系统，而对多种信息来源、 第 17页 共 40页 多种服务、多种技术解决方案共存的应用整合平台。 逻辑结构 系统逻辑结构是根据 惠州市环保局 对对 污染源 企业的环境监督需求，借助现代信息技术，通过层次化与结构化思想进行设计的。 系统逻辑结构由四个层面、两套体系组成。 系统主要面向政府、公众和排污企业，通过统一的信息门户，利用核心应用系统，实现对 污染源 自动监控企业的自动监控与管理。 支撑各应用系统的环境主要包括数据信息资源和软硬件基础设施环境，并在系统建设过程中，建立配套的信息安全保障体系和 标准规范体系。 统一信息门户层 重点监控企业污染源自动监控系统提供的信息门户包含两类，即电子政务外网门户和Inter 网门户。 电子政务外网门户为环保部相关工作人员应用本系统提供登录窗口，其主要功能是整合各系统的信息，运用先进的数据交换、共享、采集、发布手段，在同一平台上传递信息、开展业务，促进原来分散的业务系统的整合，资源共享，提高环保部门业务效率和决策速度。 Inter 网门户为公众提供一站式的服务入口，提供在线服务、网上投诉、网上办事等功能。 同时，统一信息门户可以将企业、政府和公众所有 应用集成起来，通过统一入口，给不同层次的使用者提供个性化信息服务。 信息门户的一些基本业务是相同的，如统一权限管理、已有应用系统的集成以及建立在系统基础上的决策支持等。 第 18页 共 40页 各核心应用系统层 基于重点监控企业污染源自动监控系统的建设目标，结合本项目信息化需求分析，以及信息化建设重点与难点，总结环保部的各核心业务系统，包括 污染源 自动监控系统、 污染源 基础 信息 系统、公众监督与现场执法管理系统、防污染应急系统、申报收费系统、环境监督综合决策支持系统、地理信息系统等。 数据信息资源层 信息是对数据的合理组织，是系统 进行事务处理，实现业务功能的基础。 信息流是伴随环保业务开展的，科学、合理、规范地组织与部署信息资源，实现信息流的畅通、高效运转是重点监控企业污染源自动监控系统的基础。 首先必须对重点监控企业污染源自动监控系统相关的信息资源进行分类，建立信息资源分类目录，然后从市局，县局，以及污染源企业等不同层面对信息资源进行部署，同时提出数据传输、数据交换、数据存储的标准与规范。 软硬件基础环境层 软硬件基础环境主要包括应用系统平台、网络与基础设施平台。 应用系统平台是重点监控企业污染源自动监控系统运行的基础性软件，包括 数据库系统、操作系统、主机系统、中间件等。 网络与基础设施是支撑重点监控企业污染源自动监控系统运行的最底层的基础环境，包括广域网和局域网、通信网络、服务器、存储设备，以及不间断电源、空调等机房设施。 标准规范体系 重点监控企业污染源自动监控系统是一个复杂的系统项目，存在许多技术标准与管理规划。 为了降低系统实施风险，并为系统的安全稳定运行奠定技术标准基础，需要规范相关信息技术应用的标准，建立适合的系统标准规范。 信息安全保障体系 根据重点监控企业污染源自动监控系统的重要性，建立信息安全管理体系与信息安全技术体系，进一步提升信息安全的管控力度，加强信息安全技术应用，提高信息安全防护能力，从技术各个层面提供对信息安全的技术支撑并对信息安全的运行进行全方位管理。 部署结构 惠州市污染源在线监测系统 主要由中心站和监控子站组成。 在系统中， 各监测子站 的现场 监测设备 均采用符合《广东省污染源排放在线监测技术规范》所规定的符合 RS23RS42 RS485 中任一种通讯接口 ,并能 提供网络接入功能 的仪器设备。 数据经设备采集后，通过串口连接到现场服务器，经 服务器软件 打包加密后通过 已建成的 宽带 网络 （ 10M） ， 高速传输至惠州市 监测中心 站。 在数据中心服务器上对数据进行分析， 形成各种统计分析报告、报表及图形，通过显示屏进行显示。 经系统甄别， 正常 可靠 数据经由宽带网络上传至 第 19页 共 40页 省环保监测中心。 对于异常数据予以报警提示，经系统自动甄别后上传至省环保监测中心。 整个系统网络 层次从底层逐级向上可分为现场层、网络传输层和中心监控层三个层次：  现场层包括数据采集传输仪和各种监测、采样设备。 完成数据采集、存储、发送及命令接收等方面的功能。  网络传输层指用于实现数据传输的 网络实体，本方案采用宽带网络传输。  中心监控层即监控中心监控平台。 它通过网络传输层和现场层相互通讯，交换数据、指令下达，以实现对现场层的集中远程监控。 监控中心应能通过网络监控辖区内的所有现场监控点。 第 20页 共 40页 现场采集层设计 现场 数据采集 服务器具有数据采集、变换、存储和上传功能， 通过串口 与各种现场仪器装置连接，对各种现场采集的数据与信息进行整合，完成数据与信息输出前的加工、处理，同时接收和执行管理监控中心所发出的各种指令。 数据采集中心采用全数字化的双向通讯传输，必须做到现场数据信息定时报，异常情况及时报，外来查询随时报。 数据与信息的传输必须全程保真 、可靠无误。 现场服务器的功能： (1)现场数据和设备运行状态监测功能  污染物排放数据监测：能实时采集在线监测仪检测的污染物排放数据。 超标后能自动报警。  检测设备运行状态监测：能自动监测在线监测仪、自动采样器等现场仪表、设备的运行状态（运行、停止或故障等）。  工作环境监测：能监测现场监测站的运行环境参数（如温度、湿度）、安防报警等信号。 (2)远程设置和控制 能及时响应监控中心发来的限值设定操作指令，实现远程操作控制。 (3)数据传输功能 能按照以下几种方式，实现与监控中心的数据实时通信：  应答上传：对监控 中心发出的数据呼叫请求能及时响应上传；  定时上传：能根据设定的间隔时间定时上传现场数据给监控中心；  异常主动上报：当出现污染物超标、治污设施停止运转、现场设备故障等异常情况时能主动上传给上一级监控中心。 (4)通信接入方式 能支持多种接入方式（ ADSL、 PSTN、 GPRS、 CDMA）。 网络传输层设计 本方案的 通信方式采用基于 TCP/IP 的通信协议，利用公用通信网络在互联网（ Inter）上建立虚拟专用网 VPN（ Virtual Private Network），规划各个使用站点的固定 IP 地址，在保证数据 安全性的前提下提供数据的快速交换通道 ， (1)网络实现方式 通信方式应采用基于 TCP/IP 的通信协议，可采用有线方式： ADSL、 PSTN， 利用公用通信网络在互联网（ Inter）上建立虚拟专用网 VPN（ Virtual Private Network），规划 第 21页 共 40页 各个使用站点的固定 IP 地址，在保证数据安全性的前提下提供数据的快速交换通道 ，目前 惠州环保监测中心 已建好了 10M 高速宽带专网。 (2)数据交换模式 远程监控 ： 监控中心能通过标准的 WEB 浏览器（如 Inter Explore 或 Netscape 等）访问每 个 现场 数据采集 服务器 ，能通过 WEB 页面监视现场的实时数据。 (3)数据交换 现场 数据采集 服务器 与监控中心数据库服务器之间能通过通信网络进行数据交换， 现场 数据采集 服务器 可以定时和出现异常情况时主动上传数据，也可响应监控中心的指令进行数据上传。 中心监控层设计 管理监控中心：用于对环境污染源数据进行统计、分析、管理的计算机平台，通过它对现场采集的数据进行、处理。 在监控中心应能对排污状况进行公示。 能做到对排污单位进行数据查询，远程监控管理，自动输出各种数据信息报表，实现数据集中管理、信息资源共享，并为建立 市级、省级、国家级环境监察信息网提供基础源数据、通讯手段和管理平台。 如图： 第 22页 共 40页 各监测点的现场服务器 上电后自动 连接到专线 网络，和预先设定的 IP 地址或者域名建立 TCP 链路，这样监控中心和各个监测点间就实现了双向传输数 据，现场服务器负责 实时监测现场 环境 并能对所采集的原始数据进行记录储存和定时上传。 记录仪具有智能逻辑判断功能，异常情况出现后应能及时通过传输网络上传至监控中心。 监控中心系统主要由数据通信子系统、数据处理子系统和报表系 统 组成，主要完成的功能有数据通信，数据处理，报表统计分析等。 数据处理子系统、报 表系统作为主要的人机交互界面，接收现场服务器传输来的 信 息和其他污染源的监测信息；负责对监测信息分类、筛选和综合分析；完成对 数 据的统计、运算、处理，能自动生成各种报表；具有存储、显示、记录、打印、统计等功能，而且还可以向监测点发送有关查询命令和控制信息。 以下功能是监控中心应具备的基本功能，但不 局 限 于 以下功能：  集中监控功能：在监控中心可以通过网络实时监测各站点的实时数据。  集中报警功能：任何现场的异常报警信号能在监控中心集中进行声光、画面报警，同时能自动通过短信、电话等方式将报警内容通知环境监测执法人员。  数 据记录储存功能：能按规定的数据库格式保存现场原始数据、报警数据和操作记录的数据。  数据发布功能：中心数据库数据应能实现数据共享，对其它系统应具有开放性。 技术路线 软件 开发技术 开发体系 第 23页 共 40页 本项目的 污染源在线 监控平台软件采用基于 .NET 开发体系的 B/A/S 架构实现， .NET 定义的组件与系统功能相映射，提高内聚，降低耦合，以功能为中心的组件之间通过规范的接口通信，实现组件之间相互独立，有序联系，加大了并行开发的可行。