2015年12月智慧环保网格化在线监测管理系统解决方案

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1、地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345941 智慧环保网格化在线监测管理系统 解决方案 2015.12 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345942 目录 一、背景介绍4 二、系统概述4 三、功能特点5 3.1WEB 端.5 3.1.1监测点位 GIS 地图在线显示5 3.1.2站点数据实时状态查看5 3.1.3站点环境远程视频实时监控6 3.1.4预警通知7 3.1.5数据报表生成8 3.1.6环境质量数据排名9 3.1.7污染物来源分析10 3.1.8环境数据动态云图展示11 3.1.9环境质量预测11 3.1.1

2、0应急预案管理12 3.1.11远程维护配置12 3.2用户 APP.13 3.2.1环境质量指数排名查看13 3.2.2超标预警13 3.2.3预案提醒14 3.3 维护 APP14 3.3.1使用背景14 3.3.2状态查询14 3.3.3断线故障预警14 四、平台架构与系统工作原理15 4.1环境数据采集.15 4.2环境数据存储.15 4.3环境数据分析处理.16 4.4环境数据报表生成与排名.16 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345943 4.5环境监测指标预警.16 4.6CMAQ 空气质量模型建模分析16 4.7环境质量趋势预判.17 五

3、、系统硬件构成17 七、案例性能测评.17 7.1设备接入数量测试.17 7.2持续运行稳定测试.18 7.3前置监听安全测评.18 八、附件（数据资料）18 8.1BC002 站点 12.09 原始上传数据18 8.2BC002 站点最近一个月小时值.19 8.3BC002 站点 10 月起日均值.19 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345944 一、背景介绍 2015 年 7 月 26 日，国务院办公厅以国办发201556 号印发生态环境监 测网络建设方案。该方案分为： （1）总体要求； （2）全面设点，完善生态环境监测网络； （3）全国联网，实现生

4、态环境监测信息集成共享； （4）自动预警，科学引导环境管理与风险防范； （5）依法追责，建立生态环境监测与监管联动机制； （6）健全生态环境监测制度与保障体系。（共 6 部分 20 条） 主要目标是：到 2020 年，全国生态环境监测网络基本实现环境质量、重点 污染源、 生态状况监测全覆盖， 各级各类监测数据系统互联共享， 监测预报预警、 信息化能力和保障水平明显提升，监测与监管协同联动，初步建成陆海统筹、天 地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络，使生态环境监测能力与生态 文明建设要求相适应。 二、系统概述 环保网格化管理系统环保网格化管理系统根据国家环境部门发布的环境信息网络建设规范

5、 （HJ460-2009）、 环境保护应用软件开发管理技术规范 （HJ622-2011）、 污 染源在线自动监控监测系统数据传输标准 2122005、环境污染源自动监控信 息传输、交换技术规范（HJ_T352-2007）等国家标准协议，以环境监测点位数 据传感体系为基础，针对不同环境企事业单位需求，运用最新的环保理论研究成 果和信息技术，建立智能化环保网格在线监测系统数据平台。 平台数据中心可提供所属地区各监测点位数据的实时采集传输、 实时监控空 气环境质量， 实现在线数据查询及报表统计、 数据自动预警、 环保信息综合分析、 数据归集和排名反馈等，为环保的研究提供信息资源和手段，为环保业务管理

6、提 供统一的管理平台。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345945 三、功能特点 3.1WEB 端 3.1.1监测点位 GIS 地图在线显示 带有 GPS 模块的监测仪器，可以直接向平台开放的接口发送定位信息，对 接成功并审核完成后，即可在 GIS 地图上显示。当 GPS 无法定位、定位不准或 站点坐标移动后，用户也可以在系统中上传监测仪器经纬度和站点相关信息。站 点名称在初始配置或站点配动时可以进行更改。地图效果：矢量、卫星、三维。 3.1.2站点数据实时状态查看 用户上传点位成功，按照环境部门标准格式发送数据协议后，系统即可自动 解析数据格式生成数据

7、面板，可以按照不同需求配置需要显示的监测因子，显示 时间段分为实时状态值、最近一小时值、最近 24 小时值等。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345946 3.1.3站点环境远程视频实时监控 监测现场可以安装视频监控设备， 通过窗口视图直观了解监测站点的周边情 况和污染物实时排放数据，以保证系统运行的稳定性。当数据异常提醒之后，可 以通过回传影像资料判断现场情况（需人工进行），当发生不可抗力因素时，同 样可以根据影像资料来判定事故详情。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345947 3.1.4预警通知 系统生成数据后

8、，可按照用户需求设置预警模式（提醒方式：短信、邮件、 微信）。 模式模式 1：超标预警：超标预警 大气、扬尘标准格式按照 AQI 指数对应色值显示，水质、烟气按照国家标 准显示，非标准格式监测因子支持用户定制开发，地图指标根据指数对应颜色显 示，点击站点显示数据时，首要污染物通过颜色条注释，当数据指标超过预警界 限后，根据用户定制发送提醒。 AQI：空气污染指数划分为 050、51100、101150、151200、201 300 和大于 300 六档，对应于空气质量的六个级别，指数越大，级别越高，说明 污染越严重，对人体健康的影响也越明显。 模式模式 2：断线预警：断线预警 监测点位由于设备

9、故障、设备短线等原因导致数据连接中断后，系统自动给 指定联系人发送断线提醒，每小时提醒一次，直至重新正常连接。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345948 模式模式 3：异常值预警：异常值预警 当监测数值在某一时间段内出现大幅度起落，或者在较长时间数值无变化， 同样会触发预警，报知相关人员核对检修。 3.1.5数据报表生成 用户数据收集达到系统最低要求数量后，后台即可启用数据归类功能，自动 计算小时值、日、周、旬、月、年均值等，生成对应报表供用户下载查看。 数据生成支持折线图、柱状图、饼状图、在线文档等多种形式，导出打印时 支持选用 JPG 图片、PDF

10、、EXCEL、WORD 文档多种格式。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：151221345949 3.1.6环境质量数据排名 针对相关环境管理部门以及用户个性化定制需求，系统设置独立排名系统， 由于接入监测因子类型较多，所以排名目前采用 AQCI（空气质量综合指数）进 行，同时可以采用 AQI 或者根据不同用户特点定制排名体系。 日均值排名于每天早晨 8：30 以短信形式发送至各站点负责人，及时了解最 新动态。 分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（GB3095-2012）。AQI 采用环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）（HJ 6332012）计算， AQ

11、CI 按照环境空气质量评价技术规范（试行）（发布稿）（HJ633-2013） 计算，参与评价的污染物为 SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO 六项。发布频 次为每小时一次。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：1512213459410 AQI 参考算法： a）对照各项污染物的分级浓度限值，以实测浓度值分别计算得出空气质量 分指数 IAQI； b） 从各项污染物的IAQI中选择最大值确定为AQI， 当AQI大于50时将IAQI 最大的污染物确定为首要污染物； c）对照 AQI 分级标准，确定空气质量级别、类别及表示颜色、健康影响与 建议采取的措施。 3.1.7

12、污染物来源分析 收集点位数据后，平台对各项污染物统计值进行计算分析，初步建立点位污 染源模型（当前采用方法为首要污染物比重饼状图解析），如果监测点位条件允 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：1512213459411 许，能够实现现场采样，则可以更加精确的进行污染物对比分析，通过各时间段 污染物比重模型结合地区现状来分析具体污染源和现场实际情况， 并提供针对性 治理方案。 污染源分析全面覆盖污普、环统、排污申报、总量、监察等数据，采用统一 标准规范和统一分析方法，准确反映污染源数据和各类数据间的关系。从多角度 进行分析，全面反映污染源状况，包括污染源数量和分布，主要污染

13、物排放总量 和变化趋势等，按行业、污染物、企业情况等因素，筛选出重点管理对象，为监 察工作提供依据。 污染源可分成固定源、流动源、开放源等。固定源主要包括燃煤（油）的各 类电厂锅炉、民用炉灶、建材和冶金工业炉窑等颗粒物排放源，流动源主要包括 机动车、船、飞机及非道路机械等颗粒物排放源。源解析中的开放源通常包括土 壤风沙尘、道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘和窗台尘等。特定地区的源解析工作 有时需要考虑生物质燃烧尘、餐饮油烟尘和海盐离子等颗粒物排放源。 3.1.8环境数据动态云图展示 根据环境数据的变化制作地区热力图以及云图 （图案仅供参考） 3.1.9环境质量预测 大数据平台运行过程，在收集够一定量

14、的收据后，建立监测数据三维模型， 分析预测未来的环境质量趋势。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：1512213459412 3.1.10应急预案管理 基于 GIS 地图信息建立环境预案管理体系，根据不同用户开放不同编制权 限，预案录入时候系统根据运行规则自动命名，并生成固定格式编码，便于快速 检索。 系统运行中，面对突发状况时，可根据数据模型提供预案，为环境管理部门 提供相应参考。 3.1.11远程维护配置 环保监测点位需要大面积覆盖，同时需要满足便携性、移动性、实用性的需 求，因此目前数据网络传输基本通过 GPRS 传输，接入公网进行。监测站点发生 故障或数据连接异

15、常时，可通过 Internet 远程访问确定是否需要前往维护，节约 人工成本。 网即国际互联网（Internet），它是把全球不同位置、不同规模的计算机网络 （包括局域网、 城域网、 广域网） 相互连接在一起所形成的计算机网络的集合体。 我们通常所浏览的 WWW 站点、FTP 站点以及沟通时所采用的即时通讯软件均 属于服务在 Internet（公网）的应用程序，因此也称它们为“网络应用程序”。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：1512213459413 3.2用户 APP APP 界面图 3.2.1环境质量指数排名查看 移动端可以便捷辅助维护工作之外，还可以为环境管理

16、人员提供服务。以普 通用户身份登录 APP 内，系统会检测用户定位，首页显示最近点位信息，支持 用户点位绑定。 管理者账号经过系统认证后，开放排名信息功能，提供近七天日均值或者近 三月月均值排名。 3.2.2超标预警 用户绑定站点后可以设置站点指标值， 如果超出指标， APP 向用户推送通知。 地址：天津市西青区海泰创新基地 B8-3-501联系方式：1512213459414 3.2.3预案提醒 PC 端生成预案后，同步至移动端管理，具有日程安排的预案，可以设置提 醒功能。 3.3 维护 APP 3.3.1使用背景 在以往的案例中，系统刚开始投入使用时、数据传输还未趋于稳定，在这一 时间段，需要大量的运维工作，许多工作场景并不适合携带 PC 设备，所以需要 在移动端来辅助完成常规维护工作， 维护人员直接在移动端可以查看点位状态信 息。 3.3.2状态查询 维护人员登录 APP，跳转至点位列表界面，包括点位名称、点位状态与更新 时间，可以切换至地图模式，当前采用百度地图接口开发。点击刷新可以抓取最 新点位数据信息，以北京时间为标准，