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1、遂宁市环保局应急预案指挥系统应急监测车数据与图像传输监控方案1、方案概述1.1 方案背景遂宁市监控指挥中心综合信息化平台由我单位近期建设完成，现已完成监控中心机房网络系统建设、大屏幕显示系统、污染源及环境质量在线监控系统、环境监测质量管理系统、排污口视频监控试点建设等信息化系统，在省内乃至国内环保领域先进性走在前列。应急环境监测，是在发生意外事故时能够作出快速反应，必须现场提出可靠的第一手污染数据，并能够根据事故发生的情况，对事故区的大气，水体，土壤等环境要素进行即时快速监测，查清污染源，确定污染物质的成份，浓度和数量，确定污染区域范围，从而避免和减少人民群众生命和财产的损失。因此，各级环保部
2、门都已配置了先进的环境应急监测车，并装备了一批先进的仪表和测量设备。但是，截止到目前为止，尚没有建立一套有效的技术支持体系，对现场的环境应急监测车进行综合监控，包括环境应急监测车的位置、附近的地形地貌建筑及人员状况、现场采集的气象参数及污染物质的数据参数，不能实时快速的与环保局应急监控指挥中心建立关联。1.2 方案目标使用无线通信技术，将环境应急监测车所在位置四周、环境应急监测车内人员工作状况以及现场人员便携式监控镜头所拍摄的第一线现场情况，以实时视频的方式，传输至环保局监控指挥中心，并显示在大屏幕系统上。通过视频转发服务，可将该视频信息通过光纤或互联网，再次传输至其他政府职能部门的综合应急体
3、系平台上。通过开发气象参数数据自动采集传输软件、远程数据录入客户端软件，实时的将环境应急监测车所在污染事故现场的气象参数（包括温度、湿度、气压、风速、风向等）、大气、水质、土壤、生态、辐射、噪声等污染物监测数据实时传输至环保局监控指挥中心，并显示在大屏幕系统上。2、技术方案2.1采用的技术本系统采用了以下应用技术作为技术支撑点：l 无线通信技术l 图像压缩传输技术l 数据处理技术等下图为系统示意图。2.1.1 无线通信技术无线通信技术是近年来发展极快的网络通讯技术之一，也逐渐取代传统的有线通信技术而成为现代通信网的基石。应用特点如下： 无线传输方式，组网建设快捷； 声像同步传输，音像逼真； 调
4、频方式，抗干扰性强； 高集成度，工作稳定可靠。2.1.2 图像压缩传输技术随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控进入了全数字化的网络时代。数字化监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的重视和关注。从技术角度，适应DVR的图像压缩技术已经从MPEG-1发展到MPEG-4；DVR系统的核芯部件从非实时压缩发展到全实时压缩，功能也越来越完善，从基本的图像声音压缩、记录、回放发展到具有字符叠加、动态目标检测、抽帧记录、动态码流记录、图像网络传输、远程实时监看等等。2.2 系统的功能2.2.1 监控中心1) 监控图像实时显示：监控图像实时显
5、示在监控中心主机和大屏幕系统上。2) 中心监控：多视窗多目标的监测和控制、图像/视频的存储与回放等。3) 数据处理：对应急监测车实时回传的数据进行综合分析和处理。4) 系统管理：数据库的备份与恢复，系统登入权限管理、系统用户的管理等。5) 打印输出：随时打印实时显示的图像或视频帧信息等。6) 视频转发：互联网上的客户端通过授权后也可以查看视频信息。2.2.2 数据库系统数据库系统主要对系统所涉及的各类数据进行管理和维护，以保证系统安全可靠运行。系统提供的数据库如下：1) 企业/监测点位数据库：对全辖区各涉污企业/监测点基本信息进行管理和维护；2) 历史图像库：用于记录历史发生的超标排放的图像信
6、息库；3) 日志数据库：管理和维护日志数据信息；该数据库设计的目标是具有可扩展性及兼容性，考虑提供导入和导出其余系统的数据的功能。2.3 系统硬件组成（1）应急监测车车载环境监测仪器设备；（2）车顶安装带云台视频监控镜头（3）车内安装定点型视频监控镜头（4）无线电收发设备及便携视频监控镜头（5）笔记本电脑（6）无线视频编解码传输设备2.4 系统软件组成2.4.1 气象参数数据自动采集传输软件本软件运行于与气象参数采集仪相连的笔记本上，前台使用气象参数采集仪标配的软件WeatherLink进行数据的自动采集（该仪表最小数据采集时间间隔为1分钟），后台运行气象参数数据自动采集传输软件，自动分析We
7、atherLink采集的数据，并通过无线网络实时传输到环保局监控指挥中心，显示在大屏幕系统上。2.4.2 远程数据录入客户端软件对于必须进行现场采样的环境监测分析仪器，无法采用自动传输的方式上报数据至监控中心平台的情况，采用人工干预的方式，将现场分析的大气、水质、土壤、生态、辐射、噪声等监测数据，通过远程数据录入客户端软件，即时采样即时录入的方式，将数据立即传输至环保局监控指挥中心，显示在大屏幕系统上。2.4.3 视频监控系统软件前端视频监控软件主要完成实时监控、图像显示、图像/视频数据存储和回放、打印输出等功能，并面向系统管理人员完成管理、分析等功能。2.4.3.1 实时图像显示（一）显示控
8、制1）图像放大：根据需要，放大显示的图像目标。2）图像缩小：根据需要，缩小显示的图像目标。3）图像全景：以最大焦距显示监控范围。4）旋转：在三维范围内旋转镜头的角度，取决于云台。（二）图示标注以标注等形式显示当前图像的附加信息，这些信息将包括镜头的基本状态信息、所监控对象的基本信息等。（三）打印输出立即将当前图像保存为图像文件，并支持在打印机上输出。（四）视频功能指定一定的时间，将当前图像显示录制为视频文件。2.4.3.2 监控镜头控制系统也可对监控镜头进行实时控制。可以通过软件界面对镜头的光圈、焦距、变倍等进行调节；通过相应软件界面实时调节图像的亮度、对比度、饱和度、颜色等。通过对监控镜头的
9、控制，可以人工调节图像中烟囱的远近、角度、位置等信息。2.4.3.3 分屏显示可根据监控镜头的多少决定分屏的数量。分屏显示模式下，每个屏幕显示都完全独立的进行事务处理，如存储和载入预置位、图像抓拍、视频录像等。对于应急监测车的图像，可分屏显示车外、车内、以及人员便携的监控镜头的图像。2.4.3.4 视频转发服务任何已授权的用户，在任何有互联网的位置，都可以通过视频转发服务查看现场视频信息。此功能的一个典型应用是：政府相关职能部门应急监控指挥平台需要查看应急监测车的现场图像时，只要通过授权即可查看。2.4.3.5 系统管理通过系统权限管理可以为系统操作员分级，不同的系统操作员具有不同的权限。例如
10、，系统管理员级操作员可以操作基本库信息，如这些信息的增加、修改、删除等；而一般操作员仅可以浏览相关的文字、图像等信息。有鉴于以上所列关于权限控制方面的需求，在系统中将采用基于角色的权限控制机制，并且允许系统管理员对具有特殊要求的资源（数据、业务操作或者其它资源）定义资源访问策略，以实现灵活实用的权限控制。本系统将采用了模块化的系统功能设计和基于角色的用户权限管理，由系统管理员定义每种角色的业务操作集合，这将由友好的用户界面来完成。3、工作流程3.1 调研与可行性分析本方案目标、功能描述由遂宁市环保局相关部门与我公司联合提出，调研工作已于2008年4月15日、16日通过技术论证、对应急监测车的现
11、场考查而通过。3.2 签订研发框架协议和研发合同并立项通过进一步同省环科院沟通应急监测演练方案和需求，签订研发框架协议并正式立项；通过充分协商条件成熟签订研发合同。3.3 软件开发与测试自本项目正式立项并签订研发合同后正式进行开发阶段，软件开发的周期定为45天。软件系统开发完成后，分别将原遂宁市环保局监控指挥中心平台软件客户端和服务端重新升级至实现本方案功能的版本，在在线监测系统局域网上和跨网客户端上，进行测试运行阶段。一、功能测试现场测试，逐项验证软件系统功能是否达到软件开发的功能目标。二、性能测试测试数据同步系统的连续运行能力、稳定性、容错能力等。测试运行的周期为最多5天。测试运行期间发现
12、的问题应及时在测试运行期结束前限期整改完毕。测试运行结整后，进入正式运行期间。3.4 维护计划本方案描述的功能软件进行正式运行期间，同时也进入了系统维护期。在一年的免费维护期内，任何因软件本身造成的问题、软件的升级等范围内的维护都属于免费范畴；但因非软件本身的原因，如计算机硬件损坏、系统感染病毒等造成额外的系统恢复、维护工作，系统开发实施方有权利要求最低的现场工作费用。免费维护期结束后，系统开发实施方仅提供有偿维护服务。4、方案预算设备及软件清单名称说明数量预算（元）CDMA无线视频编解码传输设备安装在应急监测车上264800带云台解码器的低照度摄像机安装在应急监测车上16500室内微型摄像镜
13、头安装在应急监测车上11200气象参数数据自动采集传输软件安装在随车笔记本上160000远程数据录入客户端软件安装在随车笔记本上120000应急视频监控系统软件安装环保监控指挥中心1160000CDMA通信费23000系统安装与调试20000总计335500 应急监测车车辆调度GPS系统设计方案1 概述本系统是采用世界领先的GPS全球卫星定位技术、GSM/GPRS全球移动通讯技术、GIS地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术，在GSM/GPRS通讯平台上开发的环保车辆指挥调度系统。本系统可以远程监控所有在GSM/GPRS网络覆盖范围内的车辆运行状态，同时车辆的各类信号和数据通过GSM/GP
14、RS网络传送至监控中心。从而实现对车辆的指挥调度、位置监视、信息服务、部分遥控操作及车辆工作状态监察的功能。当车辆外出执法或执行其他工作任务时，车辆的位置、速度、运行方向等状态在监控中心的电子地图上直观地显示出来，此时监控中心可对车辆进行实时监控、锁定车辆位置、进行快速反应等调度工作。本系统的建设目标是：实时监控管理环保局执法车辆的运行路线及位置，方便指挥调度人员随时掌握环保局执法车辆的执法情况及运行路线，根据实际情况进行调度部署。2 系统使用的技术2.1 采用的技术本系统将采用以下应用技术作为技术支撑点：GPS（全球卫星定位系统）GSM/GPRS（全球通数字移动电话网，以GPRS为主）GIS
15、（电子地理信息系统）计算机网络通信与数据处理技术等下面分别对上述应用技术做简要说明。.2.1.1 GPS（全球卫星定位系统）GPS（Global Positioning System）即全球卫星定位系统，它是真正实现了全球、全天候、连续、实时、以空中卫星为基础的高精度无线电导航系统。在全球任何地方以及近地空间能够给出准确三维位置、速度和精确的时间信息；GPS由地面控制站、空间设备（SV）、GPS用户接收机和地面通信网部分组成。除军用外，GPS系统广泛的应用于大地测量、地质勘探和车辆导航等方面，近年来随着GPS模块的成本不断下降和地面通信系统的不断发展，应用于车辆监控调度管理的GPS系统正如火如荼地向前发展。2.1.2 GSM/GPRS（全球通数字移动电话网）GSM是亚洲、欧洲使用最广泛的数字蜂窝系统。特别是GSM的个人用户在中国已超过1亿，居世界第一。该系统具有保密性高，系统容量大，小区无扰及漫游性能好，移动业务数据可靠性高，可实现跨市跨省区全国的联网。GSM网络即提供话音业务也提供数据业务，GSM短
