环境综合监测指挥平台建设方案

项目名称：环保局环境综合监测指挥平台规划方案
目录
第1章.总论 (5)
1.1 项目提要 (5)
第2章.项目背景 (6)
2.1 项目建设背景 (6)
2.2 用户需求 (6)
2.3 系统概述 (7)
2.4 系统功能简介 (8)
2.5 系统技术特点 (9)
2.6 系统运行环境 (10)
2.7 系统开发平台 (10)
第3章.详细设计 (12)
3.1 环境GIS地理信息系统 (12)
3.1.1 环境GIS系统 (12)
3.1.2 基本功能 (13)
3.1.3 结构框图 (15)
3.1.4 功能详解 (17)
3.1.5 环境地理信息 (19)
3.1.6 数据管理 (20)
3.1.7 数据查询与统计分析模块 (22)
3.1.8 专题图分析 (23)
3.2 环境在线监控系统 (24)
3.2.1 系统简述 (24)
3.2.2 监控系统功能简介 (25)
3.3 环保综合业务系统 (30)
3.3.1 建设目标 (30)
3.3.2 污染源与环境质量管理系统体系结构 (31)
3.3.3 污染源与环境质量管理系统各项环保业务要求 (33)
3.3.4 排污申报与排污收费子系统 (34)
3.3.5 环境统计子系统 (41)
3.3.6 新建项目子系统 (42)
3.3.7 污染源普查子系统 (43)
3.3.8 许可证管理子系统 (44)
3.3.9 危险废物管理子系统 (45)
3.3.10 总量控制子系统 (46)
3.3.11 功能区域管理子系统 (47)
3.4 烟尘视频监控黑度分析系统 (50)
3.4.1 系统概述 (50)
3.4.2 系统特点 (51)
3.4.3 系统功能 (52)
3.4.4 系统组网 (56)
3.4.5 林格曼黑度自动分析技术 (57)
3.5 GPS车辆监控调度系统 (59)
3.5.1 系统简述 (59)
3.5.2 系统特点 (60)
3.5.3 系统构成 (60)
3.6 “12369”投诉与举报环境信访平台设计方案 (61)
3.6.1 系统结构 (61)
3.6.2 系统功能 (62)
3.6.3 系统特点 (65)
3.7 PDA移动执法 (67)
3.7.1 系统概述 (67)
3.7.2 PDA移动执法系统表征和功能说明 (68)
3.8 环境应急指挥决策支持系统 (70)
3.8.1 建设目标 (70)
3.8.2 系统设计 (70)
3.8.3 运行模式 (71)
3.8.4 系统框架 (71)
3.8.5 七个子系统 (74)
3.8.6 三个功能模块 (87)
3.8.7 数据库设计 (90)
3.9 环保信息发布门户 (92)
3.9.1 系统结构特点 (92)
3.9.2 业务办公系统 (93)
3.9.3 信息发布信息 (94)
3.9.4 信息发布 (94)
3.10 办公自动化OA系统 (97)
3.10.1 系统特点 (97)
3.10.2 总体结构 (97)
3.10.3 软件模块功能简述 (98)
3.11 信息中心机房建设 (102)
3.11.1 装饰装修工程概述 (102)
3.11.2 场地电气工程概述 (107)
3.11.3 精密空调 (120)
3.11.4 新风系统 (126)
3.11.5 消防系统 (127)
3.12 大屏幕显示系统 (134)
3.12.1 大屏幕显示系统需求特性(1)可靠性 (134)
3.12.2 大屏幕显示系统的组成 (135)
3.12.3 大屏幕显示系统的功能 (136)
3.13 视频会议系统 (136)
3.13.1 环保部门的具体需求 (137)
3.13.2 视频会议设计思路 (137)
3.13.3 视频会议方案实现 (138)
3.13.4视频会议使用 (138)
3.14 物理安全 (139)
3.15 网络安全 (140)
3.16 数据安全 (140)
3.17 系统安全 (140)
3.18 管理安全 (141)
第4章.分期实施计划 (143)
4.1 分期实施规划 (143)
4.2 第一期建设投资预算 (143)
第1章. 总论
1.1 项目提要
环保局数字环保城市的建设，主要分为实时监控系统、地理信息系统、视频监控系统、办公自动化、视频会议系统、数字管理系统、信息发布系统和环境应急指挥系统等，这些系统的综合运用，可以实现空气、地表水、声光及辐射、重点污染源等自动监测和环境预警，以市站为中心、各区县站为主干、重点企业为枝叶的具有环保局特色的监测网络体系。

具备全市突发环境事件预警和应急指挥能力，具备有机污染物等潜在环境污染问题以及国家关注的环境问题的监测能力，实现对宏观环境进行调控与优化配置。

加强生态研究和监测，具备宏观生态监测、土壤监测和生物监测的能力。

第2章. 项目背景
2.1 项目建设背景
进入21世纪，我国的社会经济已进入新的历史发展阶段，全面推进环境科技进步，建立环境监测信息系统，强化污染源的现场监督管理，准确及时地记录和掌握污染源排放情况，预防和及时发现污染事故，加大环保现场执法力度，实施统一有效的监督管理，为环境综合决策提供技术支持，是解决我国经济快速发展中日益突出的环境问题、确保国家环境安全，落实环境保护基本国策的关键所在。

但目前，我国的环境监测方法基本仍以常规手段为主，自动化、信息化、集成化、科学化水平较低，难以满足政府实施及时、高效的环境监督管理的需要。

为此，本公司结合我国环境在线监测的技术现状，综合利用计算机、通信等有关的最新技术手段，建设“环境监控综合信息管理系统”，并在实施应用中不断加以完善，旨在全面提高政府在环境保护方面的科学综合决策能力，为解决中国目前和未来的重大环境问题，改善生态环境质量，保证人民身体健康，保障国家社会经济的健康发展，维护国家的环境权益提供强有力的支持。

2.2 用户需求
用户需求为：
1、建立环保局烟气排放视频监控系统，实现对城区重点烟气污染
源视频监控，实现计算机软件林格曼黑度分析系统；
2、建立环保局环境在线监控平台，通过GPRS将前端污染源数据
传输到监控中心，软件主要实现实时监控、超标告警、历史数据查询、数据统计、报表输出等功能；监控内容包括：污染源在线监控、空气质量监控、放射源监控。

3、建立环保局数字环保平台（即GIS平台），实现环保业务方位
区域化、数字化，加强环保部门执法力度、提高环保业务管理能力；
使污染源在线监控系统在GIS上得以更形象的表现，使污染源监控数据与电子地图相结合，直观、明了展示监控数据内容；
4、环境事故应急决策指挥：根据危险品库及时查找相关危险品的
环境影响、处置方法；根据具体事件启动相应预案；通过扩散模型及时评估危害范围；通过系统及时得环境综合业务系统技术方案到受害人口，避难场所，救援力量等信息；根据以上综合信息帮组领导及时做出相关指挥命令：人员撤离，组织救援，危险品处置，启动相应公众应急预案等。

2.3 系统概述
2.1系统结构
以GIS为平台，建设污染源自动在线监控系统，视频监控系统，环境预警系统，应急指挥系统，使各部分在GIS平台上得到表征，同时建立Web环保信息发布系统于一体的环境信息综合系统。

统一用户入口、统一权限管理本系统由多个子系统共同组成统一的综合信息管理系统，因此用户进入系统入口统一，各系统权限实现统一管理。

系统结构如下：
2.4 系统功能简介
系统将主要包括以下功能：
1、污染源在线监控：通过GPRS将前端污染源数据传输到监控中
心，软件主要实现实时监控、超标告警、历史数据查询、数据统计、报表输出等功能。

2、实时监控，采用实时数据表格和实时曲线图的形式，监控界面
清晰直观，实时数据刷新频率可以设定。

3、超标告警、管理，告警栏数据实时刷新，产生新的告警有声光
提示，可以记录告警的处理方法，并跟踪处理结果。

4、历史数据查询，可以以时间段、监控区域、监控点位、监控数
值为条件，实现组合条件查询，历史数据以数据表格和曲线图、柱状图、饼状图形式输出。

5、数据统计分析，按业务要求对在线监控数据进行统计分析，结
果以表格和曲线图、柱状图、饼状图形式输出。

6、网络视频监控，在市区范围内主要烟气排污企业旁边制高点安
装高倍镜头摄像机，实现对时区烟气排放全面视频监控。

7、黑度分析，网络视频监控通过IP网络将视频信号传输至监控
中心，监控中心通过林格曼黑度分析软件，实现对烟气排放的自动黑度分析，并可实现黑度超标告警、抓拍。

8、环境GIS平台建设：包括第三方软件GIS平台，电子地图（自
然地理要素、行政区域划分、街道社区、单位等空间数据），环保专业数字平台建设（建立起包括烟尘污染源、污水污染源、噪声污染源、在线监控点、环境质量检测点、视频监控点、化学危险品、放射源、固废、人口分布及避难区、重点场所及重点保护单位、救援力量等大量信息在内的环保专业数字平台）。

9、GIS图形基本操作：实现地图操作（放大、缩小、漫游）、定位、
空间量算等GIS基本功能。

10、GIS环保专业数据管理：对污染企业污染源信息（位置、企业
属性、污染源信息）、在线监控信息、视频监控信息、危险品信息等进行添加、编辑、修改、删除。

11、基于GIS的数据查询统计：实现基于地理方位的环保专业数
据的查询及统计功能。

12、环境专题图生成及导出：可以生成企业排污、环境功能区划、
环境质量等专题图。

13、污染源在线监控与GIS结合模块：在在GIS上实现污染源数
据实时监控、告警，按地理方位数据查询统计报表等功能。

14、化学危险品专家库：能快速查询每种危险品理化特性、对环
境的影响、现场应急监测方法、实验室监测方法、环境标准、应急处理处置方法等重要信息。

15、环境事故应急预案管理：包括对企业预案、公众预案、案例
库管理
16、污染源扩散模型：实现在GIS系统中的大气污染物扩散模型，
直观的显示出污染物扩散的范围，为应急决策提供支持。

17、环保车辆监控调度：动态跟踪及管理车载GPS执法车辆的活
动位置，实现对执法车辆的动态调度与路径分析。

2.5 系统技术特点
高度集成：以先进的GIS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控管理的所有要求。

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：建立了污染物自动监测数据、常规监测、城市污染源、污染源污染情况的数据仓库，实现了环境监测数据的多维分析，为环境信息的辅助决策提供了基础。

底图库模糊查询定位：能在大面积的底图中迅速的对符合条件的
图件进行定位查询，同时可浏览该图件的属性和参数。

强大的统计功能：系统能够根据污染源的历史资料进行污染源排序，并可以对污染源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工业三废和噪音、空气污染在内的各种污染物的分析，提供完整的分析图表，并且实现表格中的监测点和底图位置联动浏览。

多样化的查询：系统提供图面查询和条件查询等多种查询方式。

2.6 系统运行环境
(1)、系统运行软件环境
①操作系统要求：Windows2003Server(企业版)（或2008）
②数据库要求：MicrosoftSQLServer2005(企业版)（或2008）
③GIS支撑平台：ArcGisServer（或Supermap）
④其它软件要求：IIS6.0forWEBdeployment
(2)、系统运行硬件环境
系统运行时需要多台服务器作为后台的支撑，主要有WEB服务器、GIS服务器、数据库服务器、数据采集服务器，对服务器的要求如下：
①处理器要求：2.8(GHz)PentiumⅣ-class以上处理器。

②内存要求：最低2048MB，推荐4096MB或以上；
③显卡要求：256M或以上显存的显卡
④硬盘要求：推荐120G或以上。

⑤网卡要求：100M以上的网卡。

2.7 系统开发平台
(1)、软件结构为B/S模式：
开发语言需要采用2.0(C#)，开发工具需要采用MicrosoftVisualStudio2005进行开发；
(2)、数据库：
MicrosoftSQLServer2005（或2008）；
(3)、地理信息平台软件：
ArcGIS（或Supermap）
(4)、模型设计软件：
ROSE2003
第3章. 详细设计
3.1 环境GIS地理信息系统
3.1.1 环境GIS系统
GIS（GeographicInformationSystem）即地理信息系统，它是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。

其最大的特点就在于:它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。

基于GIS的设计思想和环保事业建设的需要，将电子地图与环境数据相结合以反映污染源地理分布及环境管理要素情况这就形成了具有专业特性的环境地理信息系统。

通过环境地理信息系统，可以使管理部门和决策者在不亲临现场的情况下，能直观地认识和掌握本地区的污染特点和各种环境要素，使环境管理者的管理工作更具有时效性和针对性。

通过该系统由环境质量分析、污染源分布、城市环境治理设施分布等基本环境地理信息元素构成，同时可以挖掘空间数据库和环境监测数据库中的信息，经过软件分析和统计，呈现出一些具体、直观的环境监测专题电子图，如空气质量专题图、污染源分布专题图等，使得各级管理部门可以以最直观的方式获得最新的污染源概况和环境质量等信息，为及早发现和处理突发污染事故赢取宝贵的时间。

在环境管理工作中包含了大量的环境质量和污染源数据，这些数据与各项管理工作紧密联系，同时也是环境管理工作各项决策的直接依据。

通过本系统，在数据交换和数据发布的基础上，在各个“信息孤岛”间建立起沟通的桥梁和纽带，充分发挥空间分析直观性的功效，在环境地理信息系统内实现信息集成、加工、分析，为决策提供统一有力的支持。

本系统结合环保局的要求，结合GIS的特点和环境保护的要求，
在GIS系统基础上主要形成以下模块功能：
1、基本GIS功能：系统具有通用的图形操作功能。

如放大、缩小、
漫游、导航、空间量算等。

环保专业数据的查询定位：污染源和环境监测分布点，污染源信息与环境监测数据查询。

2、环境地理信息数据的规划组织及管理：系统的整合及表现都是
地理信息系统为核心，而地理信息系统的应用基础是各种空间数据，因此，对数据进行合理的规划和组织是系统建设的关键。

3、环保专业数据查询统计：实现基于地理方位的环保专业数据的
查询及统计。

4、环保专题图发布：系统通过对污染源在线监测和环境质量监测
分析的数据结果，结合地形图，自动生成各种专题图进行发布。

如空气质量专题图、污染源密度专题图等。

5、与在线污染源监控结合：在在GIS上实现污染源数据实时监控、
告警，按地理方位数据查询统计报表等功能。

3.1.2 基本功能
要求系统的主要功能是通过地理信息系统将污染源在线监控的各项数据和实际的地理信息结合起来。

同时完成各类专题图的制作管理，实现地理数据与环境业务数据信息的衔接，实现分析、对比、报警等高级查询。

提供基于GIS系统的高效、直观、方便的信息系统。

该部分主要实现的功能模块有：基础地图信息管理、图形的显示模块、数据采集模块、专题图的分类和管理模块、综合分析模块和综合输出系统。

环境GIS地理信息系统主要利用地理空间信息、环境要素（如污染源点位、数据）及其他专题数据、模型数据等，制作各类专题图，并把专题图保存到空间数据库中。

综合来说除实现GIS的基本功能外，要面向污染源监控，排污企业及其他环保局业务实现相关功能要求，主要实现功能有：
1.GIS基本操作：基本功能；窗口放大、缩小、移动、复位、更新、
消除等；点位查询、信息查询；图形/数据库编辑。

提供多种专题图的
编辑与管理操作，包括开窗口、移动窗口、任意放大缩小窗口比例，显示窗口及图形捕获信息等系列可视化技术功能。

2.企业基本信息：根据用户需要选择不同的企业在界面上显示该企业的基本信息。

3.企业点定位：在GIS界面上定位一个企业的坐标，可以很直观的在GIS界上看到一个企业的位置。

从GIS界面获得地理坐标，做出企业坐标保存在企业信息表中。

4.设备状态显示：在GIS界面提供直观显示每台设备的通讯状态。

比如红色表示超标、绿色表示正常。

黄色表示设备不在线。

方便用户对设备状态的快速、直观查询。

5.企业检索：由于企业比较多，需要提供按照关键字的匹配进行模糊查询。

6.污染源分布：主要用于对锅炉、排污口等污染源分布信息进行显示、查询和统计。

比如可按吨位、高度、用途等信息对锅炉分布进行不同的分层显示，每种类别使用不同的符号标志；可按吨位、高度、用途、地区分布等信息进行统计。

7.数据汇总：数据进行汇总，并把汇总数据存入汇总数据库中以备上级采集调用和报表的输出。

8.污染源数据分析：对于企业排放汇总数据（各种污染物排放量、污水排放量和治理设施运行时间）按指定的时段（年度、月度、周度、日）进行列表和图形方式分析，列表分析将以表格方式给出上述数据，而图形方式通过使用3种图形（直方柱状图、曲线析线图、饼图）直观地给出上述数据。

9.基于GIS的自动监测监控：在环境监测过程中，利用GIS技术对实时采集的数据进行存储、处理、显示、分析，实现为环境决策提供辅助手段。

自动采集、传输、存储并显示各空气环境质量指数。

3.1.3 结构框图
环境GIS系统充分利用现代计算机技术优势，发挥强大的计算统计功能、可视化功能和多媒体展示功能，来管理和利用环境保护信息。

其系统结构框图如下：
本系统内的环境地理信息子系统不仅要实现GIS的基本功能，更
要服务于环保行业的具体业务，如污染源区域划分、烟气设备管理、污染源数据显示等，可以说环境地理信息子系统是环保业务的集中体现，其功能框图如下：
3.1.4 功能详解
环境地理信息系统除了具有GIS所具有的通用功能外，作为环保业务数据最直观的表现形式，承担着环保业务数据查询，显示的重任，同时其底层的数据库需要实现和环保业务相关元素的数据信息，主要有城市地形图和专题图。

地形图包括居民地、街区、道路、水系、行政区划等；专题图主要是与环境保护有关的专题信息，包括人口分布图、企业分布图等社会专题信息及重点污染源分布图、大气监测点位分布图、环境功能区（水、气、噪声）环保专题信息。

同时还有环境
信息属性数据，主要包括重点污染源数据、大气监测数据、交通噪声监测数据、烟控区数据及其它基本社会经济要素、环境要素数据和信访投诉数据等。

1.基本GIS功能
GIS基本功能是GIS系统比较通用的一些方法和特性，可以包括的基本功能如下：
地图是任何地理信息系统不可或缺的重要组成部分，是对空间信息的直观表达。

在GIS平台中，将实现各种对地图的常用操作，便于用户方便、快捷的使用：
地图显示、放大、缩小、自由缩放、漫游功能
地图全幅显示、刷新功能
地图比例尺控制
鹰眼图
地图图层控制
地图背景设置
各种地图风格设置
地图量算功能，包括距离量算、面积量算、角度量算
除此之外GIS系统基本功能中还包含获取相应对象信息功能，通过在地图上的便捷操作，地理信息系统技术极大地丰富了获取相应对象信息的手段，使得这一过程得以方便、直观地进行，极大地提高工作的效率。

系统将包括以下多种从地图中选取对象的方式：
(1)点选通过用鼠标在地图上点击的方式选取统计单元，每次选取一个行政单元。

(2)圆选通过用鼠标在地图上画圆的方式选取统计单元，每次可以选取同一级别的多个行政单元。

(3)框选通过用鼠标在地图上拉矩形框的方式选取统计单元，每次可以选取同一级别的多个行政单元。

(4)多边形选通过用鼠标在地图上画多边形的方式选取统计单元，
每次可以选取同一级别的多个行政单元。

3.1.5 环境地理信息
数据的规划和组织系统的整合及表现都是地理信息系统为核心，而地理信息系统的应用基础是各种空间数据，因此，对数据进行合理的规划和组织是系统建设的关键。

1．数据内容
根据环保局系统建设的要求，系统中必须包括的空间数据如下：
该地区最新1：10000基础地形图，内容起码要覆盖本地区道路、河流、植被、居民区等。

该地区最新行政区划图，内容包括市、区/县、镇/街道（根据环保局实际应用的需要可包括更详细的区域划分）。

污染源空间点位分布图及属性，内容包括烟尘点分布、污水监测点位分布、污染源噪声监测点位分布、放射源点位分布、危险化学品存放位置分布环境质量监测点位分布及属性，内容包括地表水、空气质量、环境噪声等监测点的分布图。

排污企业单位点位分布图及其相关属性。

根据环保局对系统应用的实际要求，系统可选择性的包括如下空间数据：
2．数据要求
①与选择的GIS开发平台相对应的矢量地图格式。

②必须按照标准的GIS数据格式处理地图，同一个地物对象必须
与图上的图形元素一一对应，不可以分割。

③不同的地物类型必须赋予不同的标准符号和分层甚至按标准进
行编码。

④按照所选平台所支持的格式处理成电子地图。

⑤每一个图形元素在空间数据库里面对应着相应属性信息，必须
具备ID、编号、名称三个以上的属性字段。

⑥地图图层必须转换成统一的坐标系。

3．数据组织方法
①以基础地形和行政区划为底图构建城市电子地图。

②在电子地图上叠加环保专题数据（污染源、空气质量监测点、
排污企业点位等信息。

③如果该地图点为分布比较密，可以采用比例缩放的处理方式，
是不同种类的分布点在实际有意义的放大比例下显示。

④在空间对象分布较密的情况下，其标注信息显示会非常混乱，
这是可以采取文字过滤或者说是文字避让的处理方式。

⑤空间点属性可以按照环保部门的标准进行编码，但必须唯一。

3.1.6 数据管理
环保信息系统是一个大型的、专业的GIS系统，和以往的MIS系统相比较，它有其自身的特点。

系统数据大体上由两部分组成：一部分是空间数据，也称图形数据，它由基础底图和环境专题图组成。

基础底图可通过MapInfo平台将电子地图进一步编辑而成，环境专题图在以上所定义的地理底图的基础上生成，内容包括污染源、环境监测点等；另一部分是属性数据，系统所需属性数据大部分是公共数据库
中的数据。

污染源数据管理：主要负责建立、维护各种污染源的信息，包括排污企业的企业信息，污染源类别划分，在数字地图上标注各种污染源的位置，显示各种污染源空间位置分布图。

污染源数据管理分为两大类，其中通过地图上的排污企业的分布点可以查询到企业的基本信息与其所有相关的污染源信息；而通过地图上的污染源分布点可以查询到所有在线设备监测的实时数据。

监测站数据管理：负责建立、维护各种监测设备（包括大气污染监测设备、烟雾排放监测设备、噪声监测设备、污水排放监测设备等）的安放位置，监测数据的采集，在数字地图的背景下显示各种监测设备的分布图，实时动态地显示各种监测设备的监测数据，对于有超指标的监测点能够实时响应报警。

同时将监测数据按时段存储，以备日后统计查询。

监察车辆GPS数据管理：实时接收监察车辆的GPS定位数据，在数字地图的背景上实时显示各监察车辆的位置、分布和运行路线。

以便在出现环境污染事故时，能够协助监控中心的指挥调度人员迅速找到距事发地点最近的监察车辆赶赴事发现场。