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1、. . 企业污染源数字实时监测系统设计第1章. 项目概述1.1 项目建设背景安全和效率是现代企业的生命线,随着管理上要求的不断提高,现有观测协调手段已经难以满足调度和宏观调控的要求。在这种情况下利用视频监控系统对现场状况进行监视并通过各种报警探头对站区的安全实时监测,通过传输电缆将现场图象,控制信号及报警信号传输至控制中心便具有了很大的现实意义。基于以上认识,以及现有观测调控手段的局限性,我们可以看出安装多媒体集中监控重要意义。本套监控系统具备实时监控机器设备运行状态、站区的安全生产情况,并可以记录下相关数据,为业务主管部门提供科学的观察决策手段,使生产能够有条不紊的进行。1.2 系统建设意义
2、实时监控是为了特定目的,按照预先设计的时间和空间,用可以比较的环境信息和资料收集的方法,对一种或多种环境要素或指标进行间断或连续地观察、测定、分析其变化及对环境影响的过程。企业生产过程监控虽然企业一直就有这方面的工作,但随着科技、。由于环境企业生产通常处于痕量级,基体复杂,流动性、变异性大,对分析的灵敏度、准确度、分辨率和分析精度等提出了很高要求。所以,环境分析化学实际上是分析化学的发展,同时也是环境化学的分支学科。环境科学的发展首先要求判断环境质量,或判断环境是否已被生产破坏及其生产破坏的程度。由于环境中各种企业生产之间、企业生产与其他物质以及其他因素之间存在着相加或拮抗作用,所以,仅对单个
3、企业生产短时间的取样分析是不够的,必须取得代表环境质量的各种数据。即需要得到各种生产因素在一定范围内的时、空分布数据,才能对环境质量作出确切的评价。这项任务单靠环境分析化学一种方法是难以完成的,必须和先进的物理或物理化学及生物的各种方法相结合才能完成。判断环境质量,从监测手段上来看,有对环境样品组分、企业生产分析测试的化学监测方法；有对环境中热、声、光、电磁、振动、放射性等物理量和状态测定的物理监测方法,以及利用生态系统中生物的群落、种群变化、畸形变种、受害症状等生物对环境生产所发生的各种信息,作为判断环境生产状况的环境生物监测方法。目前,环境监测以化学监测和物理监测为主要手段,但由于生物长期
4、生活在自然环境中,它不仅可以反映多种因子生产的综合效应,也能反映环境生产的历史状况,即长期的积累效应。生物监测可以完成化学监测和物理监测不可能完成的工作,是环境监测的重要组成部分。从环境监测的过程来说,它应包括：现场调查布点样品采集样品运送、保存及处理分析测试数据处理质量保证与综合评价等一系列过程。即首先根据监测目的要求,进行监测范围内现场调查；根据监测目的要求和现场调查资料,研究确定监测项目、采样点的数目和具体位置,调配采样人员和运输车辆；在确定的采样时间和频率内采集样品并及时送往实验室；按规定的分析方法进行样品分析；将分析数据进行处理和统计检验,并依据规定的有关标准进行综合评价,写出监测报
5、告。环境监测由多个环节组成,只有把各个环节都做好了,才能获得代表环境质量的各种标志的数据,才能反映真实的环境质量。相反,无论哪一个环节出现问题,都不可能取得代表环境质量的正确数据。环境监测数据的准确性、精密性、完整性、代表性和可比性,取决于环境监测过程中最薄弱的环节。在不能保证各个环节都做好的前提下,过分强调某一环节的作用是毫无意义的。从当今信息技术的发展来看,环境监测是环境信息的捕获传递解析综合的过程。只有对环境信息的解析和综合,才能揭示环境监测的内涵,直接为环境管理、环境保护服务。环境监测在环境保护中的作用：环境是一个极其复杂的综合体系。人们只有获取大量的定量化的环境信息,了解企业生产的产
6、生过程和原因,掌握企业生产的数量和变化规律,才能制定切实可行的生产防治规划和环境保护目标,完善以企业生产控制为主要内容的各类控制标准、规章制度,使环境管理逐步实现从定性管理向定量管理、单向治理向综合整治、浓度控制向总量控制转变。而这些定量化的环境信息,只有通过环境监测才能得到。离开环境监测,环境保护将是盲目的,加强环境管理也将是一句空话。1.3 用户需求1、建立数字实时监控系统,通过GPRS或有线网络将前端企业生产数据传输到监测中心,软件主要实现实时监测、超标告警、历史数据查询、现场视频画面、数据统计、报表输出等功能；监测内容包括：监控点实时监测、视频监测、手机客户端访问。2、企业用户及领导,
7、不再现场能查看了解现场情况、出现褒奖及时处理,结合表格和图形直观、明了展示监测数据内容；第2章. 系统结构设计2.1 系统体系结构业务系统的体系结构采用Microsoft Windows DNA 的三层体系结构框架,将整个系统构建在企业内部网环境中,使用WWW方式作为系统的实现基础,用户使用浏览器作为客户端工具；整个系统基于.Net研发平台,以ASP.NET为编程语言,以SQL server为数据库,如下图展示业务系统的体系结构：2.2 系统结构数字实时监控系统是专为企业生产开发的对实时监测数据进行分析处理的专用信息系统。系统在设计时已充分考虑到可扩展性,同时系统充分利用了新一代SQL SER
8、VER 的强大数据处理能力,在数据采集与接收部分支持多数据来源,相关基础数据设计能够适应各种复杂情况,支持包括监控点监测在内的任意监测设备和监测对象。在数据分析和处理方面,利用SQL SERVER 中的基于.NET架构的报表服务和数据集成服务、尤其是分析服务,在监测数据采集到之后经过一系列自动处理流程,直接在线生成数据集市,同时产生多维数据库,以供各级领导决策及环境信息发布之用。通讯服务器采用标准TCP/IP协议,能够跨越防火墙,支持VPN网络,数据分析系统采用web结构,对客户端没有特定要求,只需IE6.0以上即可。在设计中采用了多层应用软件体系架构,这样就降低了系统的总体复杂度,使得系统各
9、个部分因为功能专一而变得简单可靠。整个系统可分为信息采集、数据传输和数据管理及数据应用四个部分。系统体系架构关系如下图所示：远景规划架构如下图所示：视频监控示意图和系统架构前端架构 前端点是系统中的基层部分,包括摄像机、拾音器、视频服务器或网络摄像机等。对于监控点的硬件配置来说,以合理、可靠为主。 带宽要求：CIF分辨率的图像,每路带宽约300Kbps；D1分辨率的图像,每路带宽约800Kbps。 监控中心架构 监控中心作为整个系统的核心,担负着整个系统的协调、监管职责。只有保证监控中心内所有的设备7*24小时不间断运行,才可以保证视频监控系统项目的服务质量。 2.3 系统技术特点高度集成：以
10、先进的技术为构架,集数据采集、传输、处理、应用于一体。全方位：覆盖了当前环境保护监测管理的所有要求。高效率：提供高效率的互助协作平台,实现全自动的业务办公。强大的数据分析与决策支持：建立了生产过程自动监测数据、常规监测、进料情况的数据仓库,实现了生产过程监测数据的多维分析,为企业生产辅助决策提供了基础。强大的统计功能：系统能够根据企业生产的历史资料进行生产手机排序,并可以对企业生产资料和监测资料进行分类和统计,并可以结合地图的形式进行统计专题图输出。完善的分析能力：系统能够提供对包括用量的瞬时值和累计量、进料量在内的各种企业生产的分析,提供完整的分析图表,并且实现表格中的监测点浏览。多样化的查
11、询：系统提供图面查询和条件查询等多种查询方式。2.4 总体技术路线系统技术框架应当有成熟性、可伸缩性、长期的可用性、多种选择、支持异构环境等。另外,在个性化、应用、服务、开放、聚合等方面,充分借鉴SOA和web2.0技术理念,使企业生产数字实时监控系统适应技术的不断发展。总之,整个系统需要前期细致缜密的规划、成熟先进的技术方案和有大量成功实践经验的组件式软件产品来支撑。从技术角度来看,充分利用现有资源,集中优势力量,整合资源、统一架构,通过构建系统统一的技术支撑平台,在不同层面提供 支撑、服务、管理 功能,健全和完善系统平台体系。第3章. 功能详细设计3.1 系统设计原则企业生产在线管理系统将
12、充分考虑目前比较先进的信息技术进行设计。总体的设计原则包括：应用系统建设以统一规划、统一标准、讲求效益、注重应用技术先进、成熟可靠为原则。力争建成覆盖各级生产部门的高速宽带基础网络,并初步实施部分基础应用系统,使各级生产部门可利用通用业务平台灵活地处理、查阅、分析各种业务信息,利用专用软件处理各项环保业务。采用网络技术、数据库技术、Web技术等先进技术建立综合信息网,利用多种信息手段包括、互联网、移动互联网、手机短信息等等形式,在生产数据监测和报警、数据分析、业务流程处理等各个方面,为企业管理者获取提供高效的信息。业务集中处理,数据集中存储。所有业务数据集中存储于中心数据库中,以集中方式处理所
13、辖范围内各业务。建立一个与企业信息化发展相适应,业务功能完整、标准规范统一、安全可靠、管理模式先进的企业污染源在线监测系统。以适用、及时的业务信息为基础,以客观科学的统计分析为手段,为企业生产重大决策提供支持,为企业增的更大的利润。采用成熟的先进技术,避免脱离实际。系统建设按实际需要确定功能结构与规模,既采用成熟的先进技术,又避免脱离实际；系统使用中间件隔离应用业务软件及系统通讯,方便应用业务软件的修改及维护,使其具有良好的可移植性。采用严密的安全体系,确保应用和数据安全。加强安全XX措施,系统从物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、管理安全五个层次提供多层次的安全体系架构,确保系统安全可靠
14、、信息安全可靠。充分利用现存平台并集成现有成熟软件,保护已有投资。充分利用现存的信息系统平台及业务软件,既要避免重复开发,又不排斥流程重构。并坚持开发与应用相结合。为外部及内部的业务衔接设计各种接口,方便扩展。系统建设以统一的业务规范标准、统一的计算机技术标准、确保系统内各系统上下网络顺畅,衔接互联成为一个整体,系统与地市信息系统相衔接,数据流通接口明确。按照软件工程的开发流程,提供完善的文档。系统开发将按照软件工程的开发流程,并提供各阶段或过程的完善文档记录及详细注释。项目设计在基于B/S 体系以Web形式进行构建,系统为信息处理提供Web 服务、业务应用服务和数据管理服务,主要包括Web
15、服务模块、业务应用服务模块和数据库模块等部分。B/S结构简化了客户机的工作,客户机上只需配置少量的客户端软件。服务器将担负更多的工作,对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。浏览器发出请求,而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由Web Server完成。这种结构不仅把客户机从沉重的负担和不断对其提高性能的要求中解放出来,也把技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来。这种结构在层与层之间相互独立,任何一层的改变不会影响其它层的功能。应用软件支持安全XMLExtensible Markup Language扩展标记语言技术；支持HTML超文本标记语言和XML 技术,实现元素粒度的精细安全加解密、签名、验签等和授权访问控制服务；同时为保证系统效率,还应提供元素组级的安全加解密、签名、验签等和授权访问控制服务。系统将使用XML标准作为数据交换的基础,保证不同系统、不同部门之间数据的交换具备充分的扩展性,以适应未来业务的变化。系统设计支持组件技术。组件或者构件
