第一篇：智慧環保網格化在線監測管理系統

目錄

一、背景介紹...................................................................................................................................1

二、系統概述...................................................................................................................................1

三、功能特點...................................................................................................................................1 3.1WEB端.................................................................................................................................1 3.1.1監測點位GIS地圖在線顯示..................................................................................1 3.1.2站點數據實時狀態查看..........................................................................................2 3.1.3站點環境遠程視頻實時監控..................................................................................3 3.1.4預警通知..................................................................................................................3 3.1.5數據報表生成..........................................................................................................4 3.1.6環境質量數據排名..................................................................................................4 3.1.7污染物來源分析......................................................................................................6 3.1.8環境數據動態云圖展示..........................................................................................6 3.1.9環境質量預測..........................................................................................................6 3.1.10應急預案管理........................................................................................................6 3.1.11遠程維護配置........................................................................................................7 3.2用戶APP.............................................................................................................................7 3.2.1環境質量指數排名查看..........................................................................................7 3.2.2超標預警..................................................................................................................8 3.2.3預案提醒..................................................................................................................8 3.3維護APP.............................................................................................................................8 3.3.1使用背景..................................................................................................................8 3.3.2狀態查詢..................................................................................................................8 3.3.3斷線故障預警..........................................................................................................8

四、平臺架構與系統工作原理.......................................................................................................9 4.1環境數據采集.....................................................................................................................9 4.2環境數據存儲.....................................................................................................................9 4.3環境數據分析處理...........................................................................................................10 4.4環境數據報表生成與排名...............................................................................................10 4.5環境監測指標預警...........................................................................................................10 4.6CMAQ空氣質量模型建模分析........................................................................................10 4.7環境質量趨勢預判...........................................................................................................10

五、系統硬件構成.........................................................................................................................10

六、案例性能測評.......................................................................................................................10 6.1設備接入數量測試...........................................................................................................11 6.2持續運行穩定測試...........................................................................................................11 6.3前置監聽安全測評...........................................................................................................11

一、背景介紹

2015年7月26日，國務院辦公廳以國辦發〔2015〕56號印發《生態環境監測網絡建設方案》。該《方案》分為：

（1）總體要求；

（2）全面設點，完善生態環境監測網絡；

（3）全國聯網，實現生態環境監測信息集成共享；（4）自動預警，科學引導環境管理與風險防范；（5）依法追責，建立生態環境監測與監管聯動機制；

（6）健全生態環境監測制度與保障體系。（共6部分20條）

主要目標是：到2020年，全國生態環境監測網絡基本實現環境質量、重點污染源、生態狀況監測全覆蓋，各級各類監測數據系統互聯共享，監測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監測與監管協同聯動，初步建成陸海統籌、天地一體、上下協同、信息共享的生態環境監測網絡，使生態環境監測能力與生態文明建設要求相適應。

二、系統概述

環保網格化管理系統根據國家環境部門發布的《環境信息網絡建設規范》（HJ460-2009）、《環境保護應用軟件開發管理技術規范》（HJ622-2011）、《污染源在線自動監控監測系統數據傳輸標準2122005》、《環境污染源自動監控信息傳輸、交換技術規范》（HJ_T352-2007）等國家標準協議，以環境監測點位數據傳感體系為基礎，針對不同環境企事業單位需求，運用最新的環保理論研究成果和信息技術，建立智能化環保網格在線監測系統數據平臺。

平臺數據中心可提供所屬地區各監測點位數據的實時采集傳輸、實時監控空氣環境質量，實現在線數據查詢及報表統計、數據自動預警、環保信息綜合分析、數據歸集和排名反饋等，為環保的研究提供信息資源和手段，為環保業務管理提供統一的管理平臺。

三、功能特點

3.1WEB端

3.1.1監測點位GIS地圖在線顯示

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上傳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。地圖效果：矢量、衛星、三維。1

3.1.2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，系統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。3.1.3站點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。

3.1.4預警通知

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1：超標預警

大氣、揚塵標準格式按照AQI指數對應色值顯示，水質、煙氣按照國家標準顯示，非標準格式監測因子支持用戶定制開發，地圖指標根據指數對應顏色顯示，點擊站點顯示數據時,首要污染物通過顏色條注釋，當數據指標超過預警界限后，根據用戶定制發送提醒。

AQI：空氣污染指數劃分為0－50、51－100、101－150、151－200、201－300和大于300六檔，對應于空氣質量的六個級別，指數越大，級別越高，說明污染越嚴重，對人體健康的影響也越明顯。

模式2：斷線預警

監測點位由于設備故障、設備短線等原因導致數據連接中斷后，系統自動給指定聯系人發送斷線提醒，每小時提醒一次，直至重新正常連接。

模式3：異常值預警

當監測數值在某一時間段內出現大幅度起落，或者在較長時間數值無變化，同樣會觸發預警，報知相關人員核對檢修。3.1.5數據報表生成

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。

數據生成支持折線圖、柱狀圖、餅狀圖、在線文檔等多種形式，導出打印時支持選用JPG圖片、PDF、EXCEL、WORD文檔多種格式。

3.1.6環境質量數據排名

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。

日均值排名于每天早晨8：30以短信形式發送至各站點負責人，及時了解最新動態。

分級計算參考的標準是新的《環境空氣質量標準（GB3095-2012）》。AQI采用《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）（HJ633—2012）》計算，AQCI按照《環境空氣質量評價技術規范（試行）（發布稿）（HJ633-2013）》計算，參與評價的污染物為SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO六項。發布頻次為每小時一次。

AQI參考算法：

a）對照各項污染物的分級濃度限值，以實測濃度值分別計算得出空氣質量分指數IAQI；

b）從各項污染物的IAQI中選擇最大值確定為AQI，當AQI大于50時將IAQI最大的污染物確定為首要污染物；

c）對照AQI分級標準，確定空氣質量級別、類別及表示顏色、健康影響與建議采取的措施。3.1.7污染物來源分析

收集點位數據后，平臺對各項污染物統計值進行計算分析，初步建立點位污染源模型（當前采用方法為首要污染物比重餅狀圖解析），如果監測點位條件允 許，能夠實現現場采樣，則可以更加精確的進行污染物對比分析，通過各時間段污染物比重模型結合地區現狀來分析具體污染源和現場實際情況，并提供針對性治理方案。

污染源分析全面覆蓋污普、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。

污染源可分成固定源、流動源、開放源等。固定源主要包括燃煤（油）的各類電廠鍋爐、民用爐灶、建材和冶金工業爐窯等顆粒物排放源，流動源主要包括機動車、船、飛機及非道路機械等顆粒物排放源。源解析中的開放源通常包括土壤風沙塵、道路揚塵、施工揚塵、堆場揚塵和窗臺塵等。特定地區的源解析工作有時需要考慮生物質燃燒塵、餐飲油煙塵和海鹽離子等顆粒物排放源。

3.1.8環境數據動態云圖展示

根據環境數據的變化制作地區熱力圖以及云圖

（圖案僅供參考）

3.1.9環境質量預測

大數據平臺運行過程，在收集夠一定量的收據后，建立監測數據三維模型，分析預測未來的環境質量趨勢。

地址：天津市西青區海泰創新基地B8-3-501聯系方式：***12 3.1.10應急預案管理

基于GIS地圖信息建立環境預案管理體系，根據不同用戶開放不同編制權限，預案錄入時候系統根據運行規則自動命名，并生成固定格式編碼，便于快速 檢索。

系統運行中，面對突發狀況時，可根據數據模型提供預案，為環境管理部門提供相應參考。

3.1.11遠程維護配置

環保監測點位需要大面積覆蓋，同時需要滿足便攜性、移動性、實用性的需求，因此目前數據網絡傳輸基本通過GPRS傳輸，接入公網進行。監測站點發生故障或數據連接異常時，可通過Internet遠程訪問確定是否需要前往維護，節約人工成本。

網即國際互聯網（Internet），它是把全球不同位置、不同規模的計算機網絡（包括局域網、城域網、廣域網）相互連接在一起所形成的計算機網絡的集合體。我們通常所瀏覽的WWW站點、FTP站點以及溝通時所采用的即時通訊軟件均屬于服務在Internet（公網）的應用程序，因此也稱它們為“網絡應用程序”。

3.2用戶APP

APP界面

3.2.1環境質量指數排名查看

移動端可以便捷輔助維護工作之外，還可以為環境管理人員提供服務。以普通用戶身份登錄APP內，系統會檢測用戶定位，首頁顯示最近點位信息，支持用戶點位綁定。

管理者賬號經過系統認證后，開放排名信息功能，提供近七天日均值或者近三月月均值排名。

3.2.2超標預警

用戶綁定站點后可以設置站點指標值，如果超出指標，APP向用戶推送通知。

3.2.3預案提醒

PC端生成預案后，同步至移動端管理，具有日程安排的預案，可以設置提醒功能。

3.3維護APP 3.3.1使用背景

在以往的案例中，系統剛開始投入使用時、數據傳輸還未趨于穩定，在這一時間段，需要大量的運維工作，許多工作場景并不適合攜帶PC設備，所以需要在移動端來輔助完成常規維護工作，維護人員直接在移動端可以查看點位狀態信息。

3.3.2狀態查詢

維護人員登錄APP，跳轉至點位列表界面，包括點位名稱、點位狀態與更新時間，可以切換至地圖模式，當前采用百度地圖接口開發。點擊刷新可以抓取最新點位數據信息，以北京時間為標準，最近15分鐘內有數據上傳，狀態標注為紅色，若無上傳，狀態標注為灰色。

點擊點位會顯示點位監測因子實時數據選項卡。

3.3.3斷線故障預警

若點位15分鐘未上傳數據，系統則判斷其為離線狀態，通過推送功能將斷線通知發送至維修人員APP內，可以根據用戶需求定制開發微信通知接口。

站點導航

接入百度地圖導航功能，可以實時查詢到達點位具體路線時間等。

四、平臺架構與系統工作原理

4.1環境數據采集

監聽服務器使用公網固定IP，監測儀器發送數據至此IP地址對應端口，系統自動采集并通過內置協議將字符串解析為需要的信息，實現數據包的校驗、檢查、解析和入庫（數據存儲），采用多線程異步通信技術與各監測點通信，可查看原始數據，實現數據同步轉發。

當監測點位斷線或者出現異常時，線程保留五分鐘對接期，五分鐘之內不上傳數據系統關閉線程，降低占用率，直至重新連接再次打開。

4.2環境數據存儲

數據庫服務器對接收到的環境數據進行整體規劃，對環保業務涉及的眾多數據資源進行科學合理的分類，在此基礎上建立數據體系和數據庫體系，形成基礎數據庫、專業數據庫、元數據庫和標準數據庫。

由于環境大數據的保密性，數據庫服務器需要關閉公網服務和外接端口，與監聽服務器接入同一局域網，使用內網IP。監聽服務器解析完成后，通過局域網將數據存儲至此。數據庫定期備份、定期殺毒、定期更新軟件服務與相關插件，以保證存儲數據的安全。

4.3環境數據分析處理

中心服務器針對各項數據庫進行數據管理，嚴格按照相關法律法規及環保行業規定進行統計分析運算處理，得出最符合標準的環境數值。統計功能支持根據原始值值計算小時值、日報、月報、年報等。分析功能包括，對大氣、水質、煙氣等不同行業進行規則整合判斷、如煙塵，煙氣的含量跟氧氣關系，COD與濁度及溶解氧的關系等高級功能，根據用戶需求定制開發。

經過算法運行生成數據模型，實現系統建模分析的關鍵功能。

4.4環境數據報表生成與排名

中心服務器生成各項報表后，根據空氣質量指數從低到高進行排名，指數越低排名越靠前。支持總體排名、區域排名、單站點排名。服務器與EXCEL報表、WORD文檔、JPG圖片、PDF等接口進行對接，使前端頁面可以順利導出打印。

4.5環境監測指標預警

預警服務器中置入交互模塊，每30分鐘采集監測子站的運行狀態、設備狀 態、監測數據，對服務器進行信息交互傳輸、讀取操作日志，連續兩次出現異常，系統啟用預警提醒。同時可以將監測因子標準接入檢測程序中，如果超標或者出現恒值，則提示相關人員并將信息傳輸至前置服務器。所有預警信息在前端頁面展示。

4.6CMAQ空氣質量模型建模分析

CMAQ是美國國家環境保護局研制的第三代空氣質量預報和評估系統(Models-3)。系統采用靈活的模塊化思想，由氣體模式、污染排放模式、空氣質量模式組成。基于CMAQ的空氣質量模擬過程可實現設置可視化和運行自動化，減少人工操作，通過適量定制化開發，可以作為區域臭氧、能見度、酸沉降等過程的整合應用平臺。

4.7環境質量趨勢預判

中心服務器處理數據，結合實際數據建立源解析模型，結合天氣系統分析環境質量趨勢。

五、系統硬件構成

1、環境指標監測儀器子站

2、GPS子站定位模塊

3、數據采集設備

4、無線傳輸設備

5、數據監聽前置服務器

6、數據庫服務器

7、WEB應用服務器

六、案例性能測評

6.1設備接入數量測試

測試采用虛擬機模式運行，持續添加新的點位端口。

測試結果：監聽程序服務最大可以同時接入36000個在線點位，支持60000端口同時接收，100000條協議數據并發，同時可以在10s內交與數據庫服務器處理完畢。

6.2持續運行穩定測試

測試使用真實場景，69個點位同時向服務器發送數據，程序獨立運行并不做任何操作，可以維持一周高速運轉。

出現連接失誤后，程序改進為windows計劃服務運行，定時清理緩存數據，備份操作日志，85個點位同時上傳，無任何冗余卡頓現象。

測試結果：在監測子站點位可控范圍內，程序服務可持續穩定運行。

6.3前置監聽安全測評

測試方法為調取各大平臺接口，端口在對接不同數據來源后定時關閉，期間只開放與用戶監測站點對接，數據包較為穩定。

第二篇：大氣監測網格化管理系統

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大氣監測網格化管理系統一、背景介紹

2015年7月26日，國務院辦公廳以國辦發〔2015〕56號印發《生態環境監測網絡建設方案》。該《方案》分為：

（1）總體要求；

（2）全面設點，完善生態環境監測網絡；（3）全國聯網，實現生態環境監測信息集成共享；（4）自動預警，科學引導環境管理與風險防范；（5）依法追責，建立生態環境監測與監管聯動機制；（6）健全生態環境監測制度與保障體系。（共6部分20條）

主要目標是：到2020年，全國生態環境監測網絡基本實現環境質量、重點污染源、生態狀況監測全覆蓋，各級各類監測數據系統互聯共享，監測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監測與監管協同聯動，初步建成陸海統籌、天地一體、上下協同、信息共享的生態環境監測網絡，使生態環境監測能力與生態文明建設要求相適應。

二、系統概述

智易時代環保網格化管理系統根據國家環境部門發布的《環境信息網絡建設規范》（HJ460-2009）、《環境保護應用軟件開發管理技術規范》（HJ622-2011）、《污染源在線自動監控監測系統數據傳輸標準2122005》、《環境污染源自動監控信息傳輸、交換技術規范》（HJ_T352-2007）等國家標準協議，以環境監測點位數據傳感體系為基礎，針對不同環境企事業單位需求，運用最新的環保理論研究成果和信息技術，建立智能化環保網格在線監測系統數據平臺。

平臺數據中心可提供所屬地區各監測點位數據的實時采集傳輸、實時監控空氣環境質量，實現在線數據查詢及報表統計、數據自動預警、環保信息綜合分析、數據歸集和排名反饋等，為環保的研究提供信息資源和手段，為環保業務管理提供統一的管理平臺。

三、功能特點

3.1 WEB端

3.1.1監測點位GIS地圖在線顯示

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

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以在系統中上傳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。地圖效果：矢量、衛星、三維。

3.1.2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，系統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。

3.1.3站點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。

3.1.4預警通知

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1：超標預警

大氣、揚塵標準格式按照AQI指數對應色值顯示，水質、煙氣按照國家標準顯示，非標準格式監測因子支持用戶定制開發，地圖指標根據指數對應顏色顯示，點擊站點顯示數據時，首要污染物通過顏色條注釋，當數據指標超過預警界限后，根據用戶定制發送提醒。

AQI：空氣污染指數劃分為0－50、51－100、101－150、151－200、201－300和大于300六檔，對應于空氣質量的六個級別，指數越大，級別越高，說明污染越嚴重，對人體健康的影響也越明顯。

模式2：斷線預警

監測點位由于設備故障、設備短線等原因導致數據連接中斷后，系統自動給指定聯系人發送斷線提醒，每小時提醒一次，直至重新正常連接。

模式3：異常值預警

當監測數值在某一時間段內出現大幅度起落，或者在較長時間數值無變化，同樣會觸發預警，報知相關人員核對檢修。

3.1.5數據報表生成

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。

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數據生成支持折線圖、柱狀圖、餅狀圖、在線文檔等多種形式，導出打印時支持選用JPG圖片、PDF、EXCEL、WORD文檔多種格式。

3.1.6環境質量數據排名

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。

日均值排名于每天早晨8：30以短信形式發送至各站點負責人，及時了解最新動態。分級計算參考的標準是新的《環境空氣質量標準（GB3095-2012）》。AQI采用《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）（HJ 633—2012）》計算，AQCI按照《環境空氣質量評價技術規范（試行）（發布稿）（HJ633-2013）》計算，參與評價的污染物為SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO六項。發布頻次為每小時一次。

AQI參考算法：

a）對照各項污染物的分級濃度限值，以實測濃度值分別計算得出空氣質量分指數IAQI；

b）從各項污染物的IAQI中選擇最大值確定為AQI，當AQI大于50時將IAQI最大的污染物確定為首要污染物；

c）對照AQI分級標準，確定空氣質量級別、類別及表示顏色、健康影響與建議采取的措施。

3.1.7污染物來源分析

收集點位數據后，平臺對各項污染物統計值進行計算分析，初步建立點位污染源模型（當前采用方法為首要污染物比重餅狀圖解析），如果監測點位條件允許，能夠實現現場采樣，則可以更加精確的進行污染物對比分析，通過各時間段污染物比重模型結合地區現狀來分析具體污染源和現場實際情況，并提供針對性治理方案。

污染源分析全面覆蓋污普、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。

污染源可分成固定源、流動源、開放源等。固定源主要包括燃煤（油）的各類電廠鍋爐、www.tmdps.cn

民用爐灶、建材和冶金工業爐窯等顆粒物排放源，流動源主要包括機動車、船、飛機及非道路機械等顆粒物排放源。源解析中的開放源通常包括土壤風沙塵、道路揚塵、施工揚塵、堆場揚塵和窗臺塵等。特定地區的源解析工作有時需要考慮生物質燃燒塵、餐飲油煙塵和海鹽離子等顆粒物排放源。

3.1.8環境數據動態云圖展示

根據環境數據的變化制作地區熱力圖以及云圖 3.1.9環境質量預測

大數據平臺運行過程，在收集夠一定量的收據后，建立監測數據三維模型，分析預測未來的環境質量趨勢。

3.1.10應急預案管理

基于GIS地圖信息建立環境預案管理體系，根據不同用戶開放不同編制權限，預案錄入時候系統根據運行規則自動命名，并生成固定格式編碼，便于快速檢索。

系統運行中，面對突發狀況時，可根據數據模型提供預案，為環境管理部門提供相應參考。

3.1.11遠程維護配置

環保監測點位需要大面積覆蓋，同時需要滿足便攜性、移動性、實用性的需求，因此目前數據網絡傳輸基本通過GPRS傳輸，接入公網進行。監測站點發生故障或數據連接異常時，可通過Internet遠程訪問確定是否需要前往維護，節約人工成本。

網即國際互聯網（Internet），它是把全球不同位置、不同規模的計算機網絡（包括局域網、城域網、廣域網）相互連接在一起所形成的計算機網絡的集合體。我們通常所瀏覽的www.tmdps.cn

用戶綁定站點后可以設置站點指標值，如果超出指標，APP向用戶推送通知。3.2.3預案提醒

PC端生成預案后，同步至移動端管理，具有日程安排的預案，可以設置提醒功能。3.3維護APP 3.3.1使用背景

在以往的案例中，系統剛開始投入使用時、數據傳輸還未趨于穩定，在這一時間段，需要大量的運維工作，許多工作場景并不適合攜帶PC設備，所以需要在移動端來輔助完成常規維護工作，維護人員直接在移動端可以查看點位狀態信息。

3.3.2狀態查詢

維護人員登錄APP，跳轉至點位列表界面，包括點位名稱、點位狀態與更新時間，可以切換至地圖模式，當前采用百度地圖接口開發。點擊刷新可以抓取最新點位數據信息，以北京時間為標準，最近15分鐘內有數據上傳，狀態標注為紅色，若無上傳，狀態標注為灰色。

點擊點位會顯示點位監測因子實時數據選項卡。3.3.3斷線故障預警

若點位15分鐘未上傳數據，系統則判斷其為離線狀態，通過推送功能將斷線通知發送至維修人員APP內，可以根據用戶需求定制開發微信通知接口。

站點導航

接入百度地圖導航功能，可以實時查詢到達點位具體路線時間等。

四、平臺架構與系統工作原理 4.1環境數據采集

監聽服務器使用公網固定IP，監測儀器發送數據至此IP地址對應端口，系統自動采集并通過內置協議將字符串解析為需要的信息，實現數據包的校驗、檢查、解析和入庫（數據存儲），采用多線程異步通信技術與各監測點通信，可查看原始數據，實現數據同步轉發。

當監測點位斷線或者出現異常時，線程保留五分鐘對接期，五分鐘之內不上傳數據系統關閉線程，降低占用率，直至重新連接再次打開。

4.2環境數據存儲

數據庫服務器對接收到的環境數據進行整體規劃，對環保業務涉及的眾多數據資源進行科學合理的分類，在此基礎上建立數據體系和數據庫體系，形成基礎數據庫、專業數據庫、元數據庫和標準數據庫。

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由于環境大數據的保密性，數據庫服務器需要關閉公網服務和外接端口，與監聽服務器接入同一局域網，使用內網IP。監聽服務器解析完成后，通過局域網將數據存儲至此。數據庫定期備份、定期殺毒、定期更新軟件服務與相關插件，以保證存儲數據的安全。

4.3環境數據分析處理

中心服務器針對各項數據庫進行數據管理，嚴格按照相關法律法規及環保行業規定進行統計分析運算處理，得出最符合標準的環境數值。統計功能支持根據原始值值計算小時值、日報、月報、年報等。分析功能包括，對大氣、水質、煙氣等不同行業進行規則整合判斷、如煙塵，煙氣的含量跟氧氣關系，COD與濁度及溶解氧的關系等高級功能，根據用戶需求定制開發。

經過算法運行生成數據模型，實現系統建模分析的關鍵功能。4.4環境數據報表生成與排名

中心服務器生成各項報表后，根據空氣質量指數從低到高進行排名，指數越低排名越靠前。支持總體排名、區域排名、單站點排名。服務器與EXCEL報表、WORD文檔、JPG圖片、PDF等接口進行對接，使前端頁面可以順利導出打印。

4.5環境監測指標預警

預警服務器中置入交互模塊，每30分鐘采集監測子站的運行狀態、設備狀態、監測數據，對服務器進行信息交互傳輸、讀取操作日志，連續兩次出現異常，系統啟用預警提醒。同時可以將監測因子標準接入檢測程序中，如果超標或者出現恒值，則提示相關人員并將信息傳輸至前置服務器。所有預警信息在前端頁面展示。

4.6 CMAQ空氣質量模型建模分析

CMAQ是美國國家環境保護局研制的第三代空氣質量預報和評估系統(Models-3)。系統采用靈活的模塊化思想，由氣體模式、污染排放模式、空氣質量模式組成。基于CMAQ的空氣質量模擬過程可實現設置可視化和運行自動化，減少人工操作，通過適量定制化開發，可以作為區域臭氧、能見度、酸沉降等過程的整合應用平臺。

4.7環境質量趨勢預判

中心服務器處理數據，結合實際數據建立源解析模型，結合天氣系統分析環境質量趨勢。

五、系統硬件構成 環境指標監測儀器子站 GPS子站定位模塊

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數據采集設備 無線傳輸設備 數據監聽前置服務器 數據庫服務器 WEB應用服務器

六、案例性能測評 6.1設備接入數量測試

測試采用虛擬機模式運行，持續添加新的點位端口。

測試結果：監聽程序服務最大可以同時接入36000個在線點位，支持60000端口同時接收，100000條協議數據并發，同時可以在10s內交與數據庫服務器處理完畢。

6.2持續運行穩定測試

測試使用真實場景，69個點位同時向服務器發送數據，程序獨立運行并不做任何操作，可以維持一周高速運轉。

出現連接失誤后，程序改進為windows計劃服務運行，定時清理緩存數據，備份操作日志，85個點位同時上傳，無任何冗余卡頓現象。

測試結果：在監測子站點位可控范圍內，程序服務可持續穩定運行。6.3前置監聽安全測評

測試方法為調取各大平臺接口，端口在對接不同數據來源后定時關閉，期間只開放與用戶監測站點對接，數據包較為穩定。

第三篇：智慧網格化管理系統方案

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智慧環保網格化管理系統

1.核心技術

系統平臺應用主要提供對數據的訪問與相關操作。

系統中心服務包括：（1）數據交互系統：接收來自現場的自動監測數據，將數據保存至本地進行存儲；（2）數據處理系統：接收數據交互系統轉發的自動監測數據，同時將數據保存至數據庫中；（3）對外服務接口：對第三方軟件平臺提供數據訪問的接口，可定制化開發。

基站軟件應用主要對儀器進行控制、測試、數據采集、上傳。

通過環境數據中心的建設實現對環境數據資源的有效收集、存儲、整合、管理、分析，推動信息資產的管理、共享和利用，提高數據綜合分析應用和決策分析支撐能力。同時構建環境GIS應用展示平臺，將所有轄區內環境狀況展現于管理者面前，整合所有環境信息及資源，構建統一的業務應用平臺，為后續的信息化應用打下堅實基礎。2.技術目標與設計原則

嚴格按照國家標準建成具有較強數據應用能力和系統維護能力的“智能環保軟件平臺”，走數據采集、服務集中、數據存儲集中、數據應用服務集中的建設及應用道路。系統需滿足安全性、高穩定性、可擴展性等性能要求。逐步把全區所有污染源的數據接入、數據存儲、數據挖掘應用等服務全部集中至天津市。提高現場設施接入效率，擴展接入能力，使環境監控中心可滿足全區所有污染源接入的性能要求，確保全區污染源自動監控中心正常運行，即可在上端層面保障轄區內污染源自動監控系統正常運行。2.1安全性原則

本系統要實現基于大型數據中心、強大信息處理環境和高速網絡為一體，信息管理的獲取、共享、處理服務，支持實時網上數據信息處理，支持協同工作及虛擬辦公環境的新一代信息化環保平臺。由于整個系統涉及大量的保密數據，而且部分數據共享基于網絡環境，在設計過程中，會重點實施信息安全及保密措施，確保系統中的信息資源不被非法竊取和篡改，數據中心不被破壞，保證用戶能夠正常使用系統中的資源信息，提供應有的信息服務。采用有效的安全保密技術以確保該系統的安全性，建立健全管理制度基礎。本系統還采用整套安全、科學、便利的管理模式，系統對終端用戶的權限嚴格界定，終端用戶的權限細化到每一個模塊的每一個功能，在此基礎上使用系統靈活的管理方式，很大程度上簡化了系統管理人員的工作復雜度。

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2.2規范性原則

系統設計過程中，數據結構和數據編碼的設置符合嚴格的技術規范，全部采用國家下發文件標準。工作中專用的數據，通過全面的匯總分類，制定數據編碼規范，保證其準確性和擴展性，為系統信息化的長期發展奠定良好的數據基礎與規范。2.3穩定性原則

系統在開始數據對接后，每日定期備份數據至服務器，并對異常數據進行篩選分析和定期清理，以防對后續使用造成影響。考慮到網絡不穩定狀況在終端設備建立本地數據庫，緊急情況可以調用本地存儲。2.4可拓展性原則

平臺最大支持三萬臺設備同時在線監測，在數據通訊協議合理范圍內支持自定義配置上傳，支持設備發送端和接收端自動在線應答，超級管理員享有最高權限，可對系統進行配置編輯。3.項目建設方案 3.1平臺搭建

動態的運行監測體系,監測需要對所屬地區的多種氣體和粉塵實時的監管，收集、整理、匯總各種數據，為該系統運行情況進行分析、編制實時數據的統計報表等管理工作提供可靠的第一手數據。3.2功能概述

1)SO2、NO2、CO、O3四種氣體在線監測，PM2.5、PM10在線監測； 2)數據實時更新，反應污染源變化情況； 3)在線平臺統一管理、監控； 4)在線預警提示

3.3基數數據保障

在線監控中心的數據庫中應包含所鋪設線的基礎地理數據、監測設施的空間數據和屬性數據，各類相關運行設備與監測設備的運行數據，還可與視頻監控數據、項目管理數據、客戶數據、氣象數據、模擬數據、社會經濟數據等相結合，組成一個可靠的數據庫。3.4基礎信息平臺

系統中所有監測設備的實時運行數據應分別在分中心的數據庫中予以保存，并按照監測中心對運行數據的要求自動匯集整理后上傳至綜合數據庫中。儲存在監控中心在綜合數據庫

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和分中心數據庫中的各類數據，可以通過授權讓應用系統中的相關人員共享。3.5軟硬件系統架構

系統的硬件平臺、軟件系統、網絡環境應具有靈活的擴展能力，能隨環保業務的發展而隨步擴展，以保證系統的持續運行和逐步發展，如增加信息采集點、視頻監控點、數據分中心、應用服務器、網絡節點等。3.6信息查詢

不同權限的用戶，可根據授權、以多種方式分別在線查詢項目實施的相關信息和實時數據，為辦公和輔助決策提供可靠的依據。3.7聯動的安全調度

根據歷史積累的經驗和在線監測及環保局大氣監測的歷史數據，指定各類防控預案，在出現重大事件和事故前，啟動相關應急預案和應對措施，與各相關部門和單位統一協調，做出合理的指揮和調度。4.系統說明 4.1實時數據顯示

在監測系統首頁顯示的監測點實時地圖，采用的是GIS技術，通過經緯度準確定位監測點附近半徑1.5公里左右范圍的空氣質量。地圖上顯示監測點實時位置，各監測點可顯示實時數據以及當前日均值，地圖采用百度地圖模板，可以自定義地圖效果（普通、衛星、三維效果），站點數據顯示如下圖所示： 4.2空氣質量綜合指數數據

空氣質量綜合指數數據可通過時間和地點分別進行查看，查看方式根據直接的視覺效果不同自行選擇，數據內容可以以文字形式或者圖表形式閱覽，還供使用者進行數據下載。4.3監測點排名

在系統界面中可直觀看到監測點排名情況。4.4歷史數據報表查詢

選擇小時值，日均值，旬均值，月均值進行查詢。

選擇小時值時，需要在小時區間內輸入數值，否則默認為當前日均值。

在除了查詢固定均值之外，系統增加自定義時間段均值查詢功能，如下圖所示，點擊自定義區間后，將日期設為10號-22號，即可得出當前數值。表格上方有導出按鈕，點擊后可以選擇不同格式將數據導出至本地。

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4.5預警設置

包括系統配置，用戶管理，短信管理等。各統計區間的統計工作完全由后臺進行數據處理，無需人工進行相應操作。信息推送時間事先指定，推送信息包括：上一統計區間內用戶所在站點綜合AQI排名、單項指標超限預警、首要污染物信息。

第四篇：網格化管理系統

網格化管理

網格化管理就是根據屬地管理、地理布局、現狀管理等原則，將管轄地域劃分成若干網格狀的單元，并對每一網格實施動態、全方位管理，全面動態掌握網格內的人、情、地、事、物、組織信息，它是一種數字化管理模式。

通過實行網格化社會管理創新模式，提高社區綜合管理和運營能力，實現從被動處理、事后管理向過程管理、實時管理轉變，從而提升社區為民服務品質。整合政府、企業、個人及全社會各方優勢，實現社區相關者共同參與的全新社區形態；整合各職能部門如綜治、維穩、公安、計衛、教育、民政、人社、黨團等社區相關部門，構建“大平臺”網絡系統，建立內容全面、豐富、更新及時且能夠實現共享的社區資源核心數據庫；

網格化管理實現不受實體辦公場所時空限制的社區服務，建立面向市民提供在線社區服務的虛擬服務平臺，包括社區成員互助、鄰里關系融洽、社區資源挖掘、社區保障完善等功能；實現以文字、圖片、觸摸屏等宣傳方式讓社區居民及時感性地接觸社區服務信息，了解社區服務情況。

通過網格化管理服務百姓，實現治安管理、區域建設、矛盾排查調解等方面更加高效，快捷。以一格多員為管理方向，把握關鍵環節，加強組織領導。最終實現管理方式創新，百姓真實受益，社會和諧穩定的新局面。

網格化建設主要特點：

1，主要業務功能

2，網格信息基本元素分類:

3，網格化工作流程

第五篇：關于環保在線監測系統整改情況匯報

關于環保在線監測系統整改情況匯報

公司領導：

2015年3月17日，市環境監測站張副站長一行蒞臨公司進行現場監測比對工作，并檢查公司在線自行監測系統運行情況，發現在線監測采樣系統不規范，現時采樣存在數據不真實、有偏差，針對這一問題，市監測站張副站長提出了以下整改意見：

1、建議公司盡快聯系設備方（若在服務期內）對現時采樣系統進行規范或改進（更換采樣桶）。

2、對抽、排水管道進行規范連接，安裝抽水泵。

3、如下圖示。

此報告，當否，請批復！