大氣監(jiān)測網格化管理系統

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上大氣監(jiān)測網格化管理系統一、背景介紹2015年7月26日，國務院辦公廳以國辦發(fā)201556號印發(fā)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡建設方案。該方案分為：（1）總體要求；（2）全面設點，完善生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡；（3）全國聯網，實現生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息集成共享；（4）自動預警，科學引導環(huán)境管理與風險防范；（5）依法追責，建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與監(jiān)管聯動機制；（6）健全生態(tài)環(huán)境監(jiān)測制度與保障體系。（共6部分20條）主要目標是：到2020年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡基本實現環(huán)境質量、重點污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數據系統互聯共享，監(jiān)測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監(jiān)測與監(jiān)管協同聯動，初步

2、建成陸海統籌、天地一體、上下協同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡，使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力與生態(tài)文明建設要求相適應。二、系統概述智易時代環(huán)保網格化管理系統根據國家環(huán)境部門發(fā)布的環(huán)境信息網絡建設規(guī)范（HJ460-2009）、環(huán)境保護應用軟件開發(fā)管理技術規(guī)范（HJ622-2011）、污染源在線自動監(jiān)控監(jiān)測系統數據傳輸標準、環(huán)境污染源自動監(jiān)控信息傳輸、交換技術規(guī)范（HJ_T352-2007）等國家標準協議，以環(huán)境監(jiān)測點位數據傳感體系為基礎，針對不同環(huán)境企事業(yè)單位需求，運用最新的環(huán)保理論研究成果和信息技術，建立智能化環(huán)保網格在線監(jiān)測系統數據平臺。平臺數據中心可提供所屬地區(qū)各監(jiān)測點位數據的實時采集傳輸、實時監(jiān)控空

3、氣環(huán)境質量，實現在線數據查詢及報表統計、數據自動預警、環(huán)保信息綜合分析、數據歸集和排名反饋等，為環(huán)保的研究提供信息資源和手段，為環(huán)保業(yè)務管理提供統一的管理平臺。三、功能特點3.1 WEB端3.1.1監(jiān)測點位GIS地圖在線顯示帶有GPS模塊的監(jiān)測儀器，可以直接向平臺開放的接口發(fā)送定位信息，對接成功并審核完成后，即可在GIS地圖上顯示。當GPS無法定位、定位不準或站點坐標移動后，用戶也可以在系統中上傳監(jiān)測儀器經緯度和站點相關信息。站點名稱在初始配置或站點配動時可以進行更改。地圖效果：矢量、衛(wèi)星、三維。3.1.2站點數據實時狀態(tài)查看用戶上傳點位成功，按照環(huán)境部門標準格式發(fā)送數據協議后，系統即可自動解

4、析數據格式生成數據面板，可以按照不同需求配置需要顯示的監(jiān)測因子，顯示時間段分為實時狀態(tài)值、最近一小時值、最近24小時值等。3.1.3站點環(huán)境遠程視頻實時監(jiān)控監(jiān)測現場可以安裝視頻監(jiān)控設備，通過窗口視圖直觀了解監(jiān)測站點的周邊情況和污染物實時排放數據，以保證系統運行的穩(wěn)定性。當數據異常提醒之后，可以通過回傳影像資料判斷現場情況（需人工進行），當發(fā)生不可抗力因素時，同樣可以根據影像資料來判定事故詳情。3.1.4預警通知系統生成數據后，可按照用戶需求設置預警模式（提醒方式：短信、郵件、微信）。模式1：超標預警大氣、揚塵標準格式按照AQI指數對應色值顯示，水質、煙氣按照國家標準顯示，非標準格式監(jiān)測因子支持

5、用戶定制開發(fā)，地圖指標根據指數對應顏色顯示，點擊站點顯示數據時，首要污染物通過顏色條注釋，當數據指標超過預警界限后，根據用戶定制發(fā)送提醒。AQI：空氣污染指數劃分為050、51100、101150、151200、201300和大于300六檔，對應于空氣質量的六個級別，指數越大，級別越高，說明污染越嚴重，對人體健康的影響也越明顯。模式2：斷線預警監(jiān)測點位由于設備故障、設備短線等原因導致數據連接中斷后，系統自動給指定聯系人發(fā)送斷線提醒，每小時提醒一次，直至重新正常連接。模式3：異常值預警當監(jiān)測數值在某一時間段內出現大幅度起落，或者在較長時間數值無變化，同樣會觸發(fā)預警，報知相關人員核對檢修。3.1.

6、5數據報表生成用戶數據收集達到系統最低要求數量后，后臺即可啟用數據歸類功能，自動計算小時值、日、周、旬、月、年均值等，生成對應報表供用戶下載查看。數據生成支持折線圖、柱狀圖、餅狀圖、在線文檔等多種形式，導出打印時支持選用JPG圖片、PDF、EXCEL、WORD文檔多種格式。3.1.6環(huán)境質量數據排名針對相關環(huán)境管理部門以及用戶個性化定制需求，系統設置獨立排名系統，由于接入監(jiān)測因子類型較多，所以排名目前采用AQCI（空氣質量綜合指數）進行，同時可以采用AQI或者根據不同用戶特點定制排名體系。日均值排名于每天早晨8：30以短信形式發(fā)送至各站點負責人，及時了解最新動態(tài)。分級計算參考的標準是新的環(huán)境空

7、氣質量標準（GB3095-2012）。AQI采用環(huán)境空氣質量指數（AQI）技術規(guī)定（試行）（HJ 6332012）計算，AQCI按照環(huán)境空氣質量評價技術規(guī)范（試行）（發(fā)布稿）（HJ633-2013）計算，參與評價的污染物為SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO六項。發(fā)布頻次為每小時一次。AQI參考算法：a）對照各項污染物的分級濃度限值，以實測濃度值分別計算得出空氣質量分指數IAQI；b）從各項污染物的IAQI中選擇最大值確定為AQI，當AQI大于50時將IAQI最大的污染物確定為首要污染物；c）對照AQI分級標準，確定空氣質量級別、類別及表示顏色、健康影響與建議采取的措施。3.1.7

8、污染物來源分析收集點位數據后，平臺對各項污染物統計值進行計算分析，初步建立點位污染源模型（當前采用方法為首要污染物比重餅狀圖解析），如果監(jiān)測點位條件允許，能夠實現現場采樣，則可以更加精確的進行污染物對比分析，通過各時間段污染物比重模型結合地區(qū)現狀來分析具體污染源和現場實際情況，并提供針對性治理方案。污染源分析全面覆蓋污普、環(huán)統、排污申報、總量、監(jiān)察等數據，采用統一標準規(guī)范和統一分析方法，準確反映污染源數據和各類數據間的關系。從多角度進行分析，全面反映污染源狀況，包括污染源數量和分布，主要污染物排放總量和變化趨勢等，按行業(yè)、污染物、企業(yè)情況等因素，篩選出重點管理對象，為監(jiān)察工作提供依據。污染源可

9、分成固定源、流動源、開放源等。固定源主要包括燃煤（油）的各類電廠鍋爐、民用爐灶、建材和冶金工業(yè)爐窯等顆粒物排放源，流動源主要包括機動車、船、飛機及非道路機械等顆粒物排放源。源解析中的開放源通常包括土壤風沙塵、道路揚塵、施工揚塵、堆場揚塵和窗臺塵等。特定地區(qū)的源解析工作有時需要考慮生物質燃燒塵、餐飲油煙塵和海鹽離子等顆粒物排放源。3.1.8環(huán)境數據動態(tài)云圖展示根據環(huán)境數據的變化制作地區(qū)熱力圖以及云圖3.1.9環(huán)境質量預測大數據平臺運行過程，在收集夠一定量的收據后，建立監(jiān)測數據三維模型，分析預測未來的環(huán)境質量趨勢。3.1.10應急預案管理基于GIS地圖信息建立環(huán)境預案管理體系，根據不同用戶開放不同

10、編制權限，預案錄入時候系統根據運行規(guī)則自動命名，并生成固定格式編碼，便于快速檢索。系統運行中，面對突發(fā)狀況時，可根據數據模型提供預案，為環(huán)境管理部門提供相應參考。3.1.11遠程維護配置環(huán)保監(jiān)測點位需要大面積覆蓋，同時需要滿足便攜性、移動性、實用性的需求，因此目前數據網絡傳輸基本通過GPRS傳輸，接入公網進行。監(jiān)測站點發(fā)生故障或數據連接異常時，可通過Internet遠程訪問確定是否需要前往維護，節(jié)約人工成本。網即國際互聯網（Internet），它是把全球不同位置、不同規(guī)模的計算機網絡（包括局域網、城域網、廣域網）相互連接在一起所形成的計算機網絡的集合體。我們通常所瀏覽的WWW站點、FTP站點以

11、及溝通時所采用的即時通訊軟件均屬于服務在Internet（公網）的應用程序，因此也稱它們?yōu)椤熬W絡應用程序”。3.2用戶APP3.2.1環(huán)境質量指數排名查看移動端可以便捷輔助維護工作之外，還可以為環(huán)境管理人員提供服務。以普通用戶身份登錄APP內，系統會檢測用戶定位，首頁顯示最近點位信息，支持用戶點位綁定。管理者賬號經過系統認證后，開放排名信息功能，提供近七天日均值或者近三月月均值排名。3.2.2超標預警用戶綁定站點后可以設置站點指標值，如果超出指標，APP向用戶推送通知。3.2.3預案提醒PC端生成預案后，同步至移動端管理，具有日程安排的預案，可以設置提醒功能。3.3維護APP3.3.1使用背景

12、在以往的案例中，系統剛開始投入使用時、數據傳輸還未趨于穩(wěn)定，在這一時間段，需要大量的運維工作，許多工作場景并不適合攜帶PC設備，所以需要在移動端來輔助完成常規(guī)維護工作，維護人員直接在移動端可以查看點位狀態(tài)信息。3.3.2狀態(tài)查詢維護人員登錄APP，跳轉至點位列表界面，包括點位名稱、點位狀態(tài)與更新時間，可以切換至地圖模式，當前采用百度地圖接口開發(fā)。點擊刷新可以抓取最新點位數據信息，以北京時間為標準，最近15分鐘內有數據上傳，狀態(tài)標注為紅色，若無上傳，狀態(tài)標注為灰色。點擊點位會顯示點位監(jiān)測因子實時數據選項卡。3.3.3斷線故障預警若點位15分鐘未上傳數據，系統則判斷其為離線狀態(tài)，通過推送功能將斷線

13、通知發(fā)送至維修人員APP內，可以根據用戶需求定制開發(fā)微信通知接口。站點導航接入百度地圖導航功能，可以實時查詢到達點位具體路線時間等。四、平臺架構與系統工作原理4.1環(huán)境數據采集監(jiān)聽服務器使用公網固定IP，監(jiān)測儀器發(fā)送數據至此IP地址對應端口，系統自動采集并通過內置協議將字符串解析為需要的信息，實現數據包的校驗、檢查、解析和入庫（數據存儲），采用多線程異步通信技術與各監(jiān)測點通信，可查看原始數據，實現數據同步轉發(fā)。當監(jiān)測點位斷線或者出現異常時，線程保留五分鐘對接期，五分鐘之內不上傳數據系統關閉線程，降低占用率，直至重新連接再次打開。4.2環(huán)境數據存儲數據庫服務器對接收到的環(huán)境數據進行整體規(guī)劃，對環(huán)

14、保業(yè)務涉及的眾多數據資源進行科學合理的分類，在此基礎上建立數據體系和數據庫體系，形成基礎數據庫、專業(yè)數據庫、元數據庫和標準數據庫。由于環(huán)境大數據的保密性，數據庫服務器需要關閉公網服務和外接端口，與監(jiān)聽服務器接入同一局域網，使用內網IP。監(jiān)聽服務器解析完成后，通過局域網將數據存儲至此。數據庫定期備份、定期殺毒、定期更新軟件服務與相關插件，以保證存儲數據的安全。4.3環(huán)境數據分析處理中心服務器針對各項數據庫進行數據管理，嚴格按照相關法律法規(guī)及環(huán)保行業(yè)規(guī)定進行統計分析運算處理，得出最符合標準的環(huán)境數值。統計功能支持根據原始值值計算小時值、日報、月報、年報等。分析功能包括，對大氣、水質、煙氣等不同行業(yè)

15、進行規(guī)則整合判斷、如煙塵，煙氣的含量跟氧氣關系，COD與濁度及溶解氧的關系等高級功能，根據用戶需求定制開發(fā)。經過算法運行生成數據模型，實現系統建模分析的關鍵功能。4.4環(huán)境數據報表生成與排名中心服務器生成各項報表后，根據空氣質量指數從低到高進行排名，指數越低排名越靠前。支持總體排名、區(qū)域排名、單站點排名。服務器與EXCEL報表、WORD文檔、JPG圖片、PDF等接口進行對接，使前端頁面可以順利導出打印。4.5環(huán)境監(jiān)測指標預警預警服務器中置入交互模塊，每30分鐘采集監(jiān)測子站的運行狀態(tài)、設備狀態(tài)、監(jiān)測數據，對服務器進行信息交互傳輸、讀取操作日志，連續(xù)兩次出現異常，系統啟用預警提醒。同時可以將監(jiān)測因

16、子標準接入檢測程序中，如果超標或者出現恒值，則提示相關人員并將信息傳輸至前置服務器。所有預警信息在前端頁面展示。4.6 CMAQ空氣質量模型建模分析CMAQ是美國國家環(huán)境保護局研制的第三代空氣質量預報和評估系統(Models-3)。系統采用靈活的模塊化思想，由氣體模式、污染排放模式、空氣質量模式組成?；贑MAQ的空氣質量模擬過程可實現設置可視化和運行自動化，減少人工操作，通過適量定制化開發(fā)，可以作為區(qū)域臭氧、能見度、酸沉降等過程的整合應用平臺。4.7環(huán)境質量趨勢預判中心服務器處理數據，結合實際數據建立源解析模型，結合天氣系統分析環(huán)境質量趨勢。五、系統硬件構成環(huán)境指標監(jiān)測儀器子站GPS子站定位

17、模塊數據采集設備無線傳輸設備數據監(jiān)聽前置服務器數據庫服務器WEB應用服務器六、案例性能測評6.1設備接入數量測試測試采用虛擬機模式運行，持續(xù)添加新的點位端口。測試結果：監(jiān)聽程序服務最大可以同時接入36000個在線點位，支持60000端口同時接收，條協議數據并發(fā)，同時可以在10s內交與數據庫服務器處理完畢。6.2持續(xù)運行穩(wěn)定測試測試使用真實場景，69個點位同時向服務器發(fā)送數據，程序獨立運行并不做任何操作，可以維持一周高速運轉。出現連接失誤后，程序改進為windows計劃服務運行，定時清理緩存數據，備份操作日志，85個點位同時上傳，無任何冗余卡頓現象。測試結果：在監(jiān)測子站點位可控范圍內，程序服務可

18、持續(xù)穩(wěn)定運行。6.3前置監(jiān)聽安全測評測試方法為調取各大平臺接口，端口在對接不同數據來源后定時關閉，期間只開放與用戶監(jiān)測站點對接，數據包較為穩(wěn)定。四、一輩子孤單并不可怕，如果我們可以從中提煉出自由，那我們就是幸福的。許多長久的關系都以為忘記了當初所堅持與擁有的，最后又開始羨慕起孤單的人。五、戀愛，在感情上，當你想征服對方的時候，實際上已經在一定程度上被對方征服了。首先是對方對你的吸引，然后才是你征服對方的欲望。六、沒有心如刀割，不再依依不舍，只有，沉默相隔七、和你在一起只是我不想給任何人機會。八、一個人總要走陌生的路，看陌生的風景，聽陌生的歌，然后在某個不經意的瞬間，你會發(fā)現，原本是費盡心機想要

19、忘記的事情真的就那么忘記了。九、無論我們愛過還是就這樣錯過，我都會感謝你。因為遇見你，我才知道思念一個人的滋味；因為遇見你，我才知道感情真的不能勉強；因為遇見你，我才知道我的心不是真的死了；因為遇見你，我才知道我也能擁有美麗的記憶。所以，無論你怎么對待我，我都會用心去寬恕你的狠，用心去銘記你的好。十、愛情需要的是彼此互相的照顧，當我們心愛的人累了，我們不是坐在一邊不理，而是多陪對方談談心，對方需要什么的時候，自己盡量的滿足對方的需求，至少可以讓對方知道，在自己身邊的感覺是如此的溫暖。十一、自從你出現後，我才知道原來有人愛是那麼的美好十二、有的人與人之間的相遇就像是流星，瞬間迸發(fā)出令人羨慕的火花

20、，卻注定只是匆匆而過。十三、有一些人，這一輩子都不會在一起，但是有一種感覺卻可以藏在心里守一輩子。十四、不要輕易說愛，許下的承諾就是欠下的債！十五、不管你是多么的愛對方，但千萬不可當第三者。細想，默然。因為知道，這樣的故事一開始便注定了結局，一開始就注定在這個故事里，很多人會受傷。離開的總是要離開，挽留不住，就像彼岸花，窮其一生，花葉仍是生生相錯。十六、什么叫快樂？就是掩飾自己的悲傷對每個人微笑。十七、愛情與視力無關，任你看得再怎么清楚，在愛里只有模糊。因為太聰明太理智就沒有辦法戀愛，愛情根本是盲目的。十八、戀愛就像剪頭發(fā)，這種事情不到最后是不知道結果的，結果能否令每個人皆大歡喜，無人保障，但是一切都是自己的選擇。十九、因為愛過，所以慈悲：因為懂得，所以寬容。二十、那些隨風散落的微笑眼神，仿似落寞詩人的愛情詩句，一段一段，錯落成行。孤獨的鐘鳴徹夜悲鳴，那些如花容顏，終不敵過時間切割的頹敗，我們憂傷的仰望陽光，看流年未亡，年華盡耗。二十一、一個人