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1、|智慧环保综合解决方案技术白皮书|目录1 简介 .12 智慧环保综合解决方案 .12.1 简介 .12.2 系统架构 .12.3 系统特点 .23 环境数据中心 .33.1 环境数据中心管理系统 .33.2 水资源管理综合解决方案 .44 环境质量监控系统 .64.1 环境质量监测信息化综合解决方案 .64.2 大气复合污染（灰霾）监测解决方案 .84.3 机动车尾气排放监管系统解决方案 .94.4 水质重金属污染源监测解决方案 .114.5 固体废物监管解决方案 .115 环境预警预报系统 .135.1 大气环境预警预报系统解决方案 .136 环保应急管理系统 .146.1 环境应急管理系统
2、 .14|1 简介“智慧环保”是“数字环保”概念的延伸和拓展，它是借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象（物体）中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，可以实现人类社会与环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧。2 智慧环保综合解决方案2.1 简介智慧环保综合解决方案是依托环保综合云，整合环保业务、数据、流程和设备，形成以物联网和大数据应用为核心的“智慧环保”解决方案。为政府提供精准的物联监测数据和多元的智慧监管手段，利用多模式环境质量模型以及大数据分析，科学决策污染管控方案，实现对污染源和大环境的的精细化管理；对企业进行污染排放管控监督和环
3、保行为信用评价；满足公众的环境状况知情权、监督权，参与权，提升环境数据在公众服务领域的应用和共享价值。2.2 系统架构“智慧环保”的总体架构包括：感知层、传输层、智慧层和服务层。感知层：利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素的“更透彻的感知”；传输层：利用环保专网、运营商网络，结合 3G、卫星通讯等技术，将个人电子设备、组织和政府信息系统中存储的环境信息进行交互和共享，实现“更全面的互联互通”；智慧层：以云计算、虚拟化和高性能计算等技术手段，整合和分析海量的跨地域、跨行业的环境信息，实现海量存储、实时处理、深度挖掘和模型分
4、析，实现“更深入的智能化”；服务层：利用云服务模式，建立面向对象的业务应用系统和信息服务门户，为环境质量、污染防治、生态保护、辐射管理等业务提供“更智慧的决策”|。其中中以环境数据中心为依托，由环境质量监控中心、环境预警预报中心及环保应急管理中心共同组成服务层应用。图 2-1 智慧环保总体解决方案环 境 数 据 中 心环 境 质 量 监 控 中 心 环 境 预 警 预 报 中 心 环 保 应 急 管 理 中 心图 2-2 服务层应用框架2.3 系统特点 基于设备智能化的物联网监控体系|通过对采用智能化设备对设备运行状态、污染物排放状况进行全面感知，结合中心端信息化平台实现智能化应用。 基于软件
5、系统支撑平台快速构建应用采用高质、稳定、兼容性强的开发技术，快速构建统一的环境软件系统支撑平台；将各管理业务的个性化业务和数据处理流程插件化，达到将各独立管理业务应用系统融合为一体的目标。 环境数据整合及空间信息共享采用数据交换、数据整合、数据挖掘、数据展示技术，充分整合多源异构数据，建设面向全局的数据中心；同时，提供 ARCGIS 平台开发空间信息共享服务。3 环境数据中心3.1 环境数据中心管理系统3.1.1 方案概述环境数据中心管理系统主要完成对污染源自动检测项目采集数据的综合分析利用及展示，并为后续的其他数据利用建立部分模型，实现污染源自动监控数据的集中管理、数据共享和综合分析。远期以
6、重点污染源数据中心管理系统为基础，以满足政府、社会、公众和各级环境管理工作对环境数据的共享需求为目的，以现有环境数据资源为基础，简历环境数据中心。集成整合来自各种环境业务应用系统中的数据，实现对不同位置、不同格式数据的共享和访问。利用 ETL、数据仓库、OLAP 等数据处理和加工工具，对数据进行整理、转换、匹配、校验、整合和分析，提高环境数据管理水平，增强环境数据共享服务能力，实现环境数据的共享和综合利用，为环境管理决策提供高质量的综合数据支持。|3.1.2 系统构成图 3-1 环境数据中心管理系统框架3.1.3 方案特点 构建了环保数据的大数据云平台，打通了信息孤岛 深化数据资源的挖掘应用，
7、支持智能化的决策支持3.2 水资源管理综合解决方案3.2.1.1 简介水资源智能化管理系统以标准规范体系、指标评价体系为依托，综合运用网络及信息技术，对行政边界监测、水源地监测、取水口监测、排污口监测、水生态监测、地下水监测、水雨情监测、灌区监测、实验室检测、应急监测等实行信息化管理，实现水资源信息自动感知。通过与软硬件平台结合，建立水资源信息管理系统、水资源业务管理系统、水资源调配决策支持系统、水资源应急指挥支持系统、水资源纳污防控支持系统，并形成对内业务管理和对公众信息发布及业务办理的门户。|3.2.1.2 系统架构水资源管理综合信息平台参考物联网总体架构，由下至上包括三层：智能传感层、智
8、能传输层、智能应用层，设计框架如下：图 3-2 水资源管理解决方案框架 智能传感层智能感知层实现数据采集与感知，通过水质监测站的智能化改造，数据采集传输改造等，实现行政边界监测、水源地监测、取水口监测、排污口监测、水生态监测、地下水监测、水雨情监测、灌区监测、实验室检测、应急监测等信息的采集，为水资源业务管理提供基础数据。 智能传输层：智能传输层把感知到的信息高效、安全、无差错传输，需要传器网与移动通讯网、互联网相融合。 智能终端与管理决策层：智能终端与管理决策层建设使信息化应用系统在统一的应用集成框架基础上实现统一门户，单点登录，充分整合水资源监管各系|统（水资源信息管理系统、水资源业务管理
9、系统、水资源调配决策支持系统、水资源应急管理系统、水资源纳污防控支持系统、水资源对内业务管理门户、水资源公众信息发布和业务门户等系统）的数据，使各系统功能协调统一、信息共享互通，从而实现完善的水资源监管体系建设。3.2.1.3 系统特点 监管系统平台化，帮助用户快速随需应变，敏捷开发 系统功能模块化，对软件功能精细分类和管理 服务管理集成化，对功能模块进行可靠装配 系统和仪表智能化，最大限度提高效率，降低运维成本4 环境质量监控系统4.1 环境质量监测信息化综合解决方案4.1.1 简介环境质量监测信息化综合解决方案运用环保物联网技术、现代测量技术、自动控制技术、计算机技术、GIS 技术实现环境
10、监测数据及子站运行状态数据的统一测量、采集、传输、管理、分析、应用、远程反控等功能，从而及时、准确地感知环境状况及设备运行状态，服务于区域环境质量评价、环境质量报告发布、预测预警、污染控制评价、污染扩散分析、应急指挥、环境污染治理策略制定等业务。4.1.2 方案架构环境质量监测信息化综合解决方案参照物联网分层，解决方案框架图如下，它包括智能感知层、智能传输层、智能应用层。|图 4-1 环境质量检测信息化架构图 智能感知层智能感知层实现数据采集与感知，通过监测子站的智能化改造，数据采集传输改造等，实现环境监测数据、设备状态数据、现场图像、报警事件等信息的采集，为环境监测业务提供基础数据。 智能传
11、输层智能传输层把感知到的信息高效、安全、无差错传输，需要传感器网与移动通讯网、互联网相融合。 智能应用层智能应用层实现对环境监测子站智能化的控制和管理，包含应用支撑子层及应用服务子层。4.1.3 系统特点 有利于全辖区环境监测数据的统一采集和设备的统一控制； 通过监测子站的智能化改造、站房动力环境监控，实现仪器设备的运行状态监控及站房环境监控，可有效提高仪器设备的正常运转率，降低现场维护量、最终保障环境监测数据的完整和有效；| 在采集环境监测数据时，同时实现设备状态数据的采集，对环境监测数据进行状态标识，实现监测数据自动审核，可大大减少人工审核的工作量，提高环境监测数据质量； 系统为用户提供基
12、于 GIS 的统计、分析、对比、评价等功能，实现环境监测数据的深化应用； 为设备运行管理提供信息化工具，有利于对全辖区仪器设备的统一管理、运营维护，提高运行管理水平。4.2 大气复合污染（灰霾）监测解决方案4.2.1 方案概述近年来我国以灰霾为代表的区域性大气复合物污染问题日益突出，“三区九群”地带能见度大幅下降，年均灰霾污染天数占总天数的30-50%，严重威胁人民群众身体健康，已成为当前迫切需要解决的环境问题。准确监测和预测灰霾等区域性大气复合污染，是当前我国在应对气候变化和满足区域大气复合污染控制等重要国家需求时需要解决的关键科学问题。 本方案可实现灰霾污染 24 小时连续自动监测、监测数据的自动收集和传输、灰霾污染的预测预警、灰霾污染的特征及机理研究，并为灰霾污染的政府决策提供辅助支持。4.2.2 系统构成灰霾监测系统由颗粒物浓度与组分、气象、能见度与大气光学性质监测、大气化学成分等 4 个模块组成。同步监测能见度、光辐射等气象参数及 O3、CO 、PM2.5(1.0)、VOCs 等空气质量参数。根据客