环境监控管理GIS系统解决方案11.docx
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环境监控管理GIS系统解决方案11
环境监控管理GIS系统解决方案
第一章概述
1.1背景
环境在线监测系统的普及应用是提高环境监管能力的重要举措,通过环境在线监测系统,使得原有的手工采样方式得以改变,对污染源监督性监测能力大大提高。
但是,单一的在线监测系统在监测手段上往往比较薄弱,在管理方法上也存在欠缺,特别是不能有效的按照区域进行分类管理。
“泰肯环境监控管理GIS系统”有效的将环境在线监测和地理信息技术相结合,使得在线监测不再是单纯的在线监测,用户通过该系统可以方便的开展监测、统计、管理、调度、应急等环境监管方面的工作。
第二章需求描述与分析
2.1总体描述
1.亟待改善当前污染防治信息分散的情况,全省需要一个统一的数据模式、标准的数据结构的污染防治空间数据库,解决我市污染防治信息的“信息孤岛”问题。
2.亟待改善当前各类污染防治信息的传输、处理与报送流程的信息化,提高各类信息收集、传输、处理的速度和质量,扩充信息种类、增加信息量,为污染防治决策指挥提供网络服务。
3.亟待改善我省各级政府、各级主管部门、专业技术或科研队伍的污染防治指挥决策的科学性、主动性、能动性,以达到最大限度地减少环境污染造成的损失。
4.随着社会的发展,广大人民群众对地质灾害防治信息的需求日益增强,迫切需要一个能让他们了解当前我市环境污染信息的窗口。
2.2使用人员(系统角色)
环保局监察支队:
环境监察支队是环境保护局直属依照公务员管理的事业单位,主要履行具体环境监督管理职能。
具体来说是"三查两调一收费"。
"三查"是指:
对各种污染源和各类污染物的排放情况进行巡查和监督;对污染治理设施的运转情况进行检查;对新建项目"三同时"制度执行情况和限期治理项目的完成情况进行检查和监督。
"两调"是指:
对环境污染事故进行现场调查;对环境污染纠纷进行现场调查。
"一收费"是指:
征收排污费和超标准排污费。
各个县市环保局都有自己的环境监察支队。
在线监测运营商:
目前环保局对企业的监管主要采用了第三方运营的模式,由第三方授权运营商提供和维护监控设备,并及时向环保局反映企业的超标情况。
被监管企业:
企业是指被监管的排污企业,企业环保负责人的日常工作包括:
新建污染项目向环保局申报;确保废水处理达标排放;确认运营商的日常工作是否到位,在线监测设备是否正常工作等。
匿名用户:
由Android端自动产生,只具有查阅基本信息的基本权限,便于在没有用户的情况下查看基本的污染监控信息。
以便实时确保排放处于监控中。
2.3功能概述
系统基本功能包括三大部分:
1.污染源在线监测系统:
2.基于GIS技术的环境监管系统
2.4功能描述
主要功能界面(V1.0版本):
2.4.1系统登录
系统支持普通权限用户(系统用户详细介绍参见2.2)和匿名用户2大类用户登录系统:
2.4.2实时数据
将在线监测数据采集仪连接到系统并上传到服务器的实时数据。
Android实时从服务端拉取实时监控数据,并通过下拉“翻页”:
2.4.3历史数据
历史数据为终端数据采集仪采集的小时数据并上传服务器,Android移动终端通过数据曲线和表格的形式进行展现并提供“因子”和“日期”的参数查询:
历史记录(表格展现方式):
历史记录(数据曲线展现方式):
2.4.4厂区平面图
针对每个企业每个排放口提供直观的平面图。
厂区平面图以直观的静态图片展示,加上可触摸拉伸的操作模式提高程序的可用性。
2.4.5单企业数据报表
针对单个排污单位列出“单个污染物因子”的“平均浓度”,“污染物排放量”等相关数据,提供“月报”,“年报”等数据报表。
并提供“排污单位”、“排放口”、“污染物因子”、“日期”的查询选项。
2.4.6多企业数据报表
针对多个排污单位列出“单个污染物因子”的“排放量平均值”,“排放量最大值”,“排放量最小值”等相关数据,提供“日报”,“月报”等数据报表。
并提供“排污单位”、“排放口”、“污染物因子”、“日期”的查询选项。
2.4.7通断率报表
某时间段内以排放口为单位的数据上传频度的数据报表。
提供“日汇总”,“周汇总”,“月汇总”,“季汇总”,“年汇总”5种汇总方式,以及自定义时间区间查询。
查询结果以图表的直观展现方式动态生成报表图形
2.4.8超标报警
根据系统中设置的“排放标准”或者在“报警服务”中设置的报警值自动对相应排污单位和排放口的污染物因子进行计算和评估,如果符合警报条件则通过报警服务对运维终端人员的智能移动设备发送含有报警信息的警报。
以通知相应的运维人员及时的处理。
查看历史报警消息:
2.4.9电子地图功能
包括电子地图放大(点击放大和开窗放大)、缩小(点击缩小和开窗缩小)、漫游、距离测量、面积测量;
可在全国图和各市区图之间做自动切换,即在小比例尺时,显示全国图,在大比例尺时,显示地区详细图。
2.4.10污染企业环境信息查询
系统提供污染源更详细的信息,例如企业名称,区域,经纬度,行业类别等信息。
实现空间信息与属性信息的关联查询,用最简捷、明了的浏览器方式访问系统。
2.5系统特点
●系统稳定,能够保证大量并发事件的准确处理,并保证系统的正常运行
●支持多级多中心级连、分布式互联,支持移动中心
●提供数据接口,可实现与省级长天平台的无缝对接
●实时监控、历史监控等功能
●支持超大容量,理论上讲,在硬件支持的情况下无上限
●精确的数字地图及专业的地图服务
●可同时支持多种通信方式,包括GPRS/GSM/CDMA/短消息/集群等
●完备的最新地图,比例在1:
100万-1:
5000范围
第三章系统设计
3.1依据与原则
3.1.1经济适用性
系统设计充分考虑市场经济原则,充分利用国家通讯网的资源优势、服务优势、安全优势和运营成本优势。
采用先进的GPRS/GPS/CDMA等技术,充分利用移动网络组成通信层,使系统结构最优化,运营成本较低。
同时系统设计在性能最优的情况下尽量降低成本,追求性价比的最大化;硬件设备的选材基于保证性能、降低价格的原则,力求物超所值。
3.1.2技术先进性
系统设计遵循先进性与稳定性相结合的原则,充分利用当前先进、成熟的高新技术,同时充分考虑到系统日后的升级、优化与兼容,为以后技术升级做好前期准备工作。
3.1.3系统可扩展性
系统设计遵循开放性原则,能够支持多种硬件设备和网络系统,软硬件支持二次开发。
数据库系统和信息通讯枢纽采用标准数据接口,具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力;计算机网络系统适应将来的广域扩展。
在系统方案中按照系统分析、总体规划、分布实施的观点,对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计,中心系统采用叠加式模块升级方式,逐步实现平滑扩容;降低系统维护升级的复杂程度,提高系统更新、维护和升级的效率;软件系统使用先进的网络开发平台,结合模块化和结构化的设计思想,既考虑到当前使用的易用性,更具有适当的超前性。
3.1.4系统稳定性
系统由应用层、通信层、终端用户层组成。
其中应用层中心系统软、硬件在生产及配置上均按照高稳定性、高可靠性的要求进行。
通信层利用GPRS/CDMA移动通讯网络或有线专网;车载终端产品选用高性能的基于INTEL公司的ARMCPU的车载终端主机及嵌入式LINUX操作系统、GPS模块、GPRS通信模块;视屏系统采用海康威视系列品牌产品;数据库层采用SQLServer2000系统等中高端数据库,确保系统的先进性。
第四章技术方案
4.1网络拓扑结构
4.2信息采集发送方式
1.在线监测数据
通过在线监测分析仪采集分析后用GPRS无线的方式传输到环保局的平台系统。
4.3性能说明
4.2.1客户端程序的方案:
采用C/S结构
4.2.2服务器:
应用访问服务器:
cpu
内存
存储容量
Intel2.82个
2G
240G
数据库服务器:
cpu
内存
存储容量
Intel2.82个
4G
580G
通讯服务器:
cpu
内存
存储容量
Intel2.82个
2G
240G
例如:
1000台车每三秒钟传输一次信息,一年的传输信息量为:
15.47×12×1000=185640M=181G
按照估算数据库服务器内存配置时应考虑的各因素,各信息中心主机数据库服务器的内存需求的计算公式为:
MT=MS+MO+MP
其中:
MT–系统内存需求总量;
MS–操作系统软件内存需求,根据经验值为200M;
MO–数据库可以考虑200M~300M;
MP–连接进程内存需求
根据我们的经验数值,数据库服务器的内存总需求是:
MT=MS+MO+MP
=200MB+300MB+(根据并发数的多少确定)
数据库容量:
考虑数据备份及年数据容量,建议为240G,并可扩展。
系统运行环境:
WINDOWSNT;
数据库采用SQL-Server2000/oracle9i
4.2.3网络流量
在线监测终端一次发送(212协议,包含污染因子数据、报头、报尾)信息量约300字节。
例如每300秒发送一次信息,
一天(24小时)发送288次共84.37K,
一个月(30天)发送信息2.53M。
车载设备一次发送(包括经纬度、时间和报头、报尾)信息量约150字节。
例如每3秒发送一次信息,
一天(24小时)发送28800次共528K,
一个月(30天)发送信息15.47M。
视屏监控终端按照(四路标清压缩)2M/60秒计算,
一天(24小时)发送共2.8G,
一个月(30天)发送信息86.4G。
第五章硬件投资项目(参考)
项目
名称及型号
数量
单价
总价
备注
网
络
配
置
固定IP及域名(向电信部门申请)
1
网络租赁
6M专线
1
接入路由器
1
三层交换机
1
防火墙
1
小计
监
控
中
心
应用服务器
1
通讯服务器
1
数据库服务器
1
4U机架
1
KVM
1
客户端软件
SQL-Server2005/2008数据库
Windows2000操作系统
GIS数据
全国电子地图(比例)
1
省电子地图(比例)
1
市1:
1万电子地图
1
开发平台
集成费用(含材料)
小计
网络及中心费用合计
车
载
终
端
车载终端
2500
合计
监控pc
液晶
费用总计
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