【正文】 自動(dòng)監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目》確定的目標(biāo)，即通過自動(dòng)化、信息化等技術(shù)手段對 污染源 實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控，建成后可以更加科學(xué)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地掌握 污染源 的主要污染物排放數(shù)據(jù)、污染治理設(shè)施運(yùn)行情況等與污染物排放相關(guān)的各類信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并查處違法排污行為，實(shí)施污染源自動(dòng)監(jiān)控將推動(dòng)環(huán)境監(jiān)管工作更加嚴(yán)密化 、規(guī)范化，管理更加便捷、高效，環(huán)境監(jiān)管能力將會(huì)得到顯著增強(qiáng)。該系統(tǒng)與地理信息子系統(tǒng)相結(jié)合，將信息系統(tǒng)中與空間因素相關(guān)的信息能夠以電子地圖的形式表現(xiàn)出來，把污染源的信息展現(xiàn)在電子地圖中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、直觀、動(dòng)態(tài)、可視化的環(huán)境監(jiān)控。 第 7頁 共 40頁 污染源 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要完成 污染源 基本信息錄入與維護(hù)，實(shí)現(xiàn) 污染源 排污申報(bào)，以及自動(dòng)監(jiān)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入，為 污染源 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、重點(diǎn)企業(yè)公眾監(jiān)督與現(xiàn)場執(zhí)法管理系統(tǒng)、排污收費(fèi)系統(tǒng)等相關(guān)污染源業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。污染源自動(dòng)監(jiān)控核心軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下主要功能： ? 搭建全市的地理信息系統(tǒng)平臺(tái) GIS，實(shí)現(xiàn)全市污染源靜、動(dòng)態(tài)管 理，并將數(shù)據(jù)匯總到污染源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中，以便支持其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。 ? 建立全市的突發(fā)污染事件應(yīng)急指揮處理系統(tǒng)與污染源自動(dòng)監(jiān)控的有效連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、超標(biāo)報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)接警立即處理、快速反應(yīng)。污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)不僅包含監(jiān) 控中心應(yīng)用軟件，也有下端數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備及在線分析儀器。 監(jiān)控中心是指市環(huán)保局通過通信傳輸線路與自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備連接用于對污染源實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控的軟件和硬件系統(tǒng)，硬件主要包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集儀、顯示與交互系統(tǒng)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)等，軟件有服務(wù)器操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫軟件、污染源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、污染源自動(dòng)監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸與備份系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)等。 第 10頁 共 40頁 系統(tǒng)提供 污染源 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口開發(fā)，并完成以污染源在線自動(dòng)監(jiān)控、報(bào)警設(shè)備為基礎(chǔ)；采用當(dāng)前先進(jìn)的數(shù)據(jù)通訊傳輸手段把排污現(xiàn)場的排污狀況、排污數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸?shù)?市 環(huán)保 局 相關(guān)管理部門的應(yīng)急監(jiān)控指揮中心，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、整理、分析，當(dāng)排污現(xiàn)場發(fā)生異常時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將報(bào)警信息上傳至環(huán)境監(jiān)控中心 ；同時(shí)合理、高效的利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算、處理能力，立體的、直觀的以多種方式把排污現(xiàn)場排污情況呈現(xiàn)給環(huán)保工作管理人員，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集工作的自動(dòng)化，達(dá)到無人值守，從而讓管理人員的工作從繁瑣、重復(fù)的污染采樣、記錄中脫離出來，集中精力進(jìn)行分析、統(tǒng)籌等管理工作，從而提高工作效率、改進(jìn)工作方法，提高環(huán)保管理水平。整個(gè)污染源數(shù)據(jù)采集、傳輸及監(jiān)控中心業(yè)務(wù)平臺(tái)邏輯圖如下： 其中： 第 11頁 共 40頁 1) 系統(tǒng)從下到上依次分為六層，最下層 為現(xiàn)場執(zhí)法處理層，這層包括了現(xiàn)場各種監(jiān)測設(shè)備和通訊模塊。 3) 第三層為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層，包括了通訊服務(wù)器數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測點(diǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和地理信息空間數(shù)據(jù)庫。 4) 第四層為業(yè)務(wù)應(yīng)用層（信息化平臺(tái)），是安裝到各辦公人員主機(jī)的業(yè)務(wù)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、分析和報(bào)表輸出。 6) 最上面一層為決策指揮層，用于領(lǐng)導(dǎo)層對現(xiàn)場數(shù)據(jù)綜合分析后指揮調(diào)度。 污染源 自動(dòng)監(jiān)控中心核心軟件開發(fā)項(xiàng)目的主要任務(wù)是在污染源自動(dòng)監(jiān)控中心具備的硬件和軟件設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的基礎(chǔ)上，開發(fā) 污染源 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、 污染源 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)、靈活的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，從而將污染源自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測到的 污染源 污染排放數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到監(jiān)控中心。 ? 環(huán)境基礎(chǔ)信息系統(tǒng) ? 環(huán)境地理信息系統(tǒng) ? 環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) ? 中心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) ? 信息轉(zhuǎn)換查詢系統(tǒng) 系統(tǒng)各子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系圖如下： 第 14頁 共 40頁 （ 1） 環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)功能包括： ? 以靈活的通訊方式實(shí)現(xiàn)包含污染治理設(shè)施、污染源自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備及排污數(shù)據(jù)等信息從下級(jí)環(huán)保部門向上級(jí)的自動(dòng)傳輸； ? 完善各級(jí)環(huán)保部門對 污染源 自動(dòng)監(jiān)測監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集及信息傳輸； ? 實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)監(jiān)測儀器的遠(yuǎn)程控制； ? 通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的處理、分析功能； ? 搭建地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)污染源靜 /動(dòng)態(tài)顯示； ? 數(shù)據(jù)直報(bào)功能，即現(xiàn)場排污企業(yè)的數(shù)據(jù)可以直接上報(bào)至 市 環(huán)保局； ? 市系統(tǒng)及 區(qū) /縣 系統(tǒng)之間可通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 （ 3） 中心數(shù)據(jù)處理 傳輸 系統(tǒng) 中心數(shù)據(jù)處理 傳輸 部署在環(huán)保 監(jiān)控中心通信服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)全市范圍自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的接收、傳輸和聯(lián)網(wǎng)。 ? 數(shù)據(jù)解析 本 接收系統(tǒng)接收到有效數(shù)據(jù)包后，統(tǒng)一按照通訊約定對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、入庫。 ? 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制 本 接收系統(tǒng)接受上位機(jī)的遠(yuǎn)程控制命令，實(shí)現(xiàn)對下端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制與在線自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的遠(yuǎn)程控制處理相對應(yīng)，各監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由通信平臺(tái)發(fā)送遠(yuǎn)程控制指令，在線自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備執(zhí)行并向通信平臺(tái)返回執(zhí)行結(jié)果。 ? 遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場端歷史數(shù)據(jù)的調(diào)取功能 有 權(quán)限的監(jiān)控中心可以向本接收系統(tǒng)發(fā)起對監(jiān)控現(xiàn)場的遠(yuǎn)程控制或提取現(xiàn)場端歷史數(shù) 據(jù)的調(diào)取指令。 （ 4） 地理信息系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)（ GIS）是處理地理數(shù)據(jù)的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的系統(tǒng)軟件。結(jié)合環(huán)境保護(hù)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，借助 GIS 系統(tǒng)，為環(huán)境監(jiān)測管理對象（空氣、地表水、酸雨、噪聲、近海水域等）位置的優(yōu)化選擇、排污監(jiān)控 /測地點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)置、生態(tài)環(huán)境保護(hù)對象監(jiān)管的位置優(yōu)化選擇提供更加直觀、科學(xué)的 輔助決策支持。 ? 單點(diǎn)登錄； ? 用戶管理； ? 角色管理； ? 模塊管理； ? 污染源授權(quán)； ? 日志管理等。 在這個(gè)意義上，本系統(tǒng)平臺(tái)不是一個(gè)傳統(tǒng)意義上的單獨(dú)的信息系統(tǒng)，而對多種信息來源、 第 17頁 共 40頁 多種服務(wù)、多種技術(shù)解決方案共存的應(yīng)用整合平臺(tái)。系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)由四個(gè)層面、兩套體系組成。支撐各應(yīng)用系統(tǒng)的環(huán)境主要包括數(shù)據(jù)信息資源和軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，并在系統(tǒng)建設(shè)過程中，建立配套的信息安全保障體系和 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。電子政務(wù)外網(wǎng)門戶為環(huán)保部相關(guān)工作人員應(yīng)用本系統(tǒng)提供登錄窗口，其主要功能是整合各系統(tǒng)的信息，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)交換、共享、采集、發(fā)布手段，在同一平臺(tái)上傳遞信息、開展業(yè)務(wù)，促進(jìn)原來分散的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合，資源共享，提高環(huán)保部門業(yè)務(wù)效率和決策速度。 同時(shí)，統(tǒng)一信息門戶可以將企業(yè)、政府和公眾所有 應(yīng)用集成起來，通過統(tǒng)一入口，給不同層次的使用者提供個(gè)性化信息服務(wù)。 第 18頁 共 40頁 各核心應(yīng)用系統(tǒng)層 基于重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合本項(xiàng)目信息化需求分析，以及信息化建設(shè)重點(diǎn)與難點(diǎn)，總結(jié)環(huán)保部的各核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括 污染源 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、 污染源 基礎(chǔ) 信息 系統(tǒng)、公眾監(jiān)督與現(xiàn)場執(zhí)法管理系統(tǒng)、防污染應(yīng)急系統(tǒng)、申報(bào)收費(fèi)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)督綜合決策支持系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等。信息流是伴隨環(huán)保業(yè)務(wù)開展的，科學(xué)、合理、規(guī)范地組織與部署信息資源，實(shí)現(xiàn)信息流的暢通、高效運(yùn)轉(zhuǎn)是重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 軟硬件基礎(chǔ)環(huán)境層 軟硬件基礎(chǔ)環(huán)境主要包括應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)設(shè)施是支撐重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的最底層的基礎(chǔ)環(huán)境，包括廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備，以及不間斷電源、空調(diào)等機(jī)房設(shè)施。為了降低系統(tǒng)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，并為系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，需要規(guī)范相關(guān)信息技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，建立適合的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 部署結(jié)構(gòu) 惠州市污染源在線監(jiān)測系統(tǒng) 主要由中心站和監(jiān)控子站組成。數(shù)據(jù)經(jīng)設(shè)備采集后，通過串口連接到現(xiàn)場服務(wù)器，經(jīng) 服務(wù)器軟件 打包加密后通過 已建成的 寬帶 網(wǎng)絡(luò) （ 10M） ， 高速傳輸至惠州市 監(jiān)測中心 站 。經(jīng)系統(tǒng)甄別， 正常 可靠 數(shù)據(jù)經(jīng)由寬帶網(wǎng)絡(luò)上傳至 第 19頁 共 40頁 省環(huán)保監(jiān)測中心。 整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 層次從底層逐級(jí)向上可分為現(xiàn)場層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和中心監(jiān)控層三個(gè)層次： ? 現(xiàn)場層包括數(shù)據(jù)采集傳輸儀和各種監(jiān)測、采樣設(shè)備。 ? 網(wǎng)絡(luò)傳輸層指用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，本方案采用寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸。它通過網(wǎng)絡(luò)傳輸層和現(xiàn)場層相互通訊，交換數(shù)據(jù)、指令下達(dá)，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場層的集中遠(yuǎn)程監(jiān)控。 第 20頁 共 40頁 現(xiàn)場采集層設(shè)計(jì) 現(xiàn)場 數(shù)據(jù)采集 服務(wù)器具有數(shù)據(jù)采集、變換、存儲(chǔ)和上傳功能， 通過串口 與各種現(xiàn)場儀器裝置連接，對各種現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行整合，完成數(shù)據(jù)與信息輸出前的加工、處理，同時(shí)接收和執(zhí)行管理監(jiān)控中心所發(fā)出的各種指令。數(shù)據(jù)與信息的傳輸必須全程保真 、可靠無誤。超標(biāo)后能自動(dòng)報(bào)警。 ? 工作環(huán)境監(jiān)測：能監(jiān)測現(xiàn)場監(jiān)測站的運(yùn)行環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度）、安防報(bào)警等信號(hào)。 (3)數(shù)據(jù)傳輸功能 能按照以下幾種方式，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信： ? 應(yīng)答上傳：對監(jiān)控 中心發(fā)出的數(shù)據(jù)呼叫請求能及時(shí)響應(yīng)上傳； ? 定時(shí)上傳：能根據(jù)設(shè)定的間隔時(shí)間定時(shí)上傳現(xiàn)場數(shù)據(jù)給監(jiān)控中心； ? 異常主動(dòng)上報(bào)：當(dāng)出現(xiàn)污染物超標(biāo)、治污設(shè)施停止運(yùn)轉(zhuǎn)、現(xiàn)場設(shè)備故障等異常情況時(shí)能主動(dòng)上傳給上一級(jí)監(jiān)控中心。 網(wǎng)絡(luò)傳輸層設(shè)計(jì) 本方案的 通信方式采用基于 TCP/IP 的通信協(xié)議，利用公用通信網(wǎng)絡(luò)在互聯(lián)網(wǎng)（ Inter）上建立虛擬專用網(wǎng) VPN（ Virtual Private Network），規(guī)劃各個(gè)使用站點(diǎn)的固定 IP 地址，在保證數(shù)據(jù) 安全性的前提下提供數(shù)據(jù)的快速交換通道 ， (1)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式 通信方式應(yīng)采用基于 TCP/IP 的通信協(xié)議，可采用有線方式： ADSL、 PSTN， 利用公用通信網(wǎng)絡(luò)在互聯(lián)網(wǎng)（ Inter）上建立虛擬專用網(wǎng) VPN（ Virtual Private Network），規(guī)劃 第 21頁 共 40頁 各個(gè)使用站點(diǎn)的固定 IP 地址，在保證數(shù)據(jù)安全性的前提下提供數(shù)據(jù)的快速交換通道 ，目前 惠州環(huán)保監(jiān)測中心 已建好了 10M 高速寬帶專網(wǎng)。 (3)數(shù)據(jù)交換 現(xiàn)場 數(shù)據(jù)采集 服務(wù)器 與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間能通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， 現(xiàn)場 數(shù)據(jù)采集 服務(wù)器 可以定時(shí)和出現(xiàn)異常情況時(shí)主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)，也可響應(yīng)監(jiān)控中心的指令進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳。在監(jiān)控中心應(yīng)能對排污狀況進(jìn)行公示。 如圖： 第 22頁 共 40頁 各監(jiān)測點(diǎn)的現(xiàn)場服務(wù)器 上電后自動(dòng) 連接到專線 網(wǎng)絡(luò)，和預(yù)先設(shè)定的 IP 地址或者域名建立 TCP 鏈路，這樣監(jiān)控中心和各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)間就實(shí)現(xiàn)了雙向傳輸數(shù) 據(jù)，現(xiàn)場服務(wù)器負(fù)責(zé) 實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場 環(huán)境 并能對所采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄儲(chǔ)存和定時(shí)上傳。 監(jiān)控中心系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和報(bào)表系 統(tǒng) 組成，主要完成的功能有數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)處理，報(bào)表統(tǒng)計(jì)分析等。 以下功能是監(jiān)控中心應(yīng)具備的基本功能，但不 局 限 于 以下功能： ? 集中監(jiān)控功能：在監(jiān)控中心可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測各站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 ? 數(shù) 據(jù)記錄儲(chǔ)存功能：能按規(guī)定的數(shù)據(jù)庫格式保存現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)和操作記錄的數(shù)據(jù)。 技術(shù)路線 軟件 開發(fā)技術(shù) 開發(fā)體系 第 23頁 共 40頁 本項(xiàng)目的 污染源在線 監(jiān)控平臺(tái)軟件采用基于 .NET 開發(fā)體系的 B/A/S 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)， .NET 定義的組件與系統(tǒng)功能相映射，提高內(nèi)聚，降低耦合，以功能為中心的組件之間通過規(guī)范的接口通信，實(shí)現(xiàn)組件之間相互獨(dú)立，有序聯(lián)系，加大了并行開發(fā)的可行度，提高了系統(tǒng)的開發(fā)速度。 .NET 容器提供了性能支持組件，如事務(wù)處理、數(shù)據(jù)庫鏈接、生命周期管理等，使得開發(fā)人員可以將精力集中在業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)中，減少了底層的開發(fā)工作，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 .NET 作為標(biāo)準(zhǔn)，得到國內(nèi)外 IT 業(yè)界的廣泛支持，從應(yīng)用服務(wù)器到開發(fā)調(diào)試工具，采用 .NET 作為核心技術(shù)的開發(fā)組織可有眾多的選擇。系統(tǒng)把業(yè)務(wù)邏輯、表示邏輯和數(shù)據(jù)資源分為三個(gè)不同的處理層次： 表示邏輯（客戶層）為第一層：它的主要功能是實(shí)現(xiàn)用戶交互和數(shù)據(jù)表示，為以后的處理收集數(shù)據(jù)，向第二層的業(yè)務(wù)邏輯請求調(diào)用核心服務(wù)處理，并顯示處理結(jié)果； 業(yè)務(wù)邏輯（應(yīng)用服務(wù)器組件）為第二層：實(shí)現(xiàn)核心業(yè)務(wù)邏輯服