05环境质量在线自动监控系统要点Word格式.docx

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6.6常用报表9

6.7站点管理11

6.8状态一览12

6.9远程反控13

6.10原始数据13

7系统特点及关键技术14

7.1系统特点14

7.2关键技术15

1概述

改革开放以来，我国经济快速增长，各项建设也取得世人瞩目的成就，但同时付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。

这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。

不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。

面对严峻的环保形势，党中央、国务院高度重视环境保护，把环境保护作为基本国策。

2007年初，胡锦涛总书记为环保工作做出了重要批示：

“当前，环保任务十分繁重。

望尽心尽责，强化依法管理，加大治理力度，努力实现总量控制的目标”。

温家宝总理在在第六次全国环保大会上明确提出要“建立先进的环境监测预警体系，全面反映环境质量状况和趋势，准确预警各类环境突发事件。

”会议同时指出“要健全有利于加强执法的工作体系，各级环保部门要建立先进的环境监测预警体系和完备的执法监督体系，提高环境管理的能力。

”

环境质量在线自动监控系统是一套集计算机技术、自动化技术、网络技术、地理信息系统技术、环境管理知识于一体的综合性、高技术性的管理系统。

借助多种数据采集和网络通讯技术，管理人员在环保局监控中心就可以对空气自动站、水自动站和声环境监测情况进行远程监控，对监测数据进行处理和统计分析，并结合GIS强大的地理特征信息和空间分析能力进行监测信息展现和地图发布，实现环境监测管理的自动化、网络化和可视化，为环境决策提供支持。

环境质量在线自动监控系统主要实现了对监测全过程和产生的数据的信息化管理，并具有远程实时数据采集、存储、报警、分析、查询和仪器状态监控等功能，包括数据采集和传输、监测基本数据管理、实时数据监控管理、数据查询统计、电子地图发布和大屏幕监控展示等功能。

2建设目标

基于高质量数据传输及控制的原则，对系统的数据传输和数据把控控制到允许的误差范围内，设计符合操作的人性化功能与界面，简约方便的报表格式，多种形似的图表功能，可进行数据同比、趋势预览、数据预报，全方位的数据查询功能。

3需求分析

3.1业务需求

环境质量在线自动监测系统的建立，可以及时的了解当前城市的污染状况，判断污染影响，以便及时确定出防治措施。

系统可以判断新增污染源对环境质量的影响，为相应的主管部门提供决策参考。

并能提供污染危险天气，以及为污染短期、长期预报提供信息资料。

系统可以实现监测站实时连续监测和远程监控，能随时取得各子站的实时监测数据，统计、处理监测数据，可以打印输出日、周、月、季、年平均数据，以及相应的最值数据。

系统能够收集并可长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料备检索，同时可以针对监测项目超标及子站状态信号显示、报警。

3.2数据需求

主要对空气质量、水质、噪声的监测指标进行自动监测，已经较成熟的常规项目有水温、PH、溶解氮、二氧化硫、氮氧化合物等。

数据来源于监测站的监测仪器设备。

3.3功能需求

系统总体设计符合国家、行业有关技术标准和规范，具有实用性、开放性、安全性，对数据采集准确和精密。

系统具有良好的兼容性和可扩展性，取样方式设计合理。

可以对空气质量和水质量进行相应预报功能，直观展示空气污染指数，及趋势图。

系统对日、周、月、季、年监测数据加以统计，可以多种形式进行报表生成展示，如对比图、趋势图、曲线图等，并可长期对指定监测数据进行存储。

能对监测因子信息进行维护，能添加、删除、修改监测站基本信息，能对各个站点监测因子超标上下限进行维护，在GIS地图上定位具体站点。

系统分为C/S环境自动监控数据采集系统和B/S环境质量在线自动监控平台，C/S程序负责对前端数据的采集接收和解析入库，综合分析数据各项标准及超标判定；

B/S平台负责对数据进行各种形式的展示、查询、报表生成。

4软硬件平台

4.1硬件平台

（1）服务器

CPU：

英特尔®

至强®

E5530四核处理器2.40GHz，2个处理器以上。

内存：

16GB以上内存。

硬盘：

500GB以上硬盘。

（2）客户机

Intel奔腾双核E5300以上。

1GB以上内存。

80GB以上硬盘。

4.2软件环境

（1）Web平台操作系统环境

操作系统：

MicrosoftWindow2003Server。

环境软件：

FrameWork3.5。

IIS6.0以上。

（2）数据库环境

数据库：

MicrosoftSQLServer2005。

（3）GIS环境

GIS环境：

ArcGISServer9.3企业标准版或以上。

5总体架构

环境质量在线自动监控系统总体架构如下图所示：

图1环境质量在线自动监控系统总体架构

包括以下几部分：

（1）业务应用层

业务应用层由实时监测、数据查询、数据统计、常用报表、地图服务、系统管理、日志管理和扩展接口组成，主要处理系统外部业务逻辑及数据操作。

（2）数据库层

数据库层由站点数据、监测数据、多媒体数据、元数据、传输设备、监测设备组成，主要用来存储和传输静态数据和动态数据。

（3）平台服务层

平台服务层由环境质量在线监测系统、开发平台、数据库平台、GIS平台组成，主要用来承载软件运行环境。

（4）硬件层

硬件层由系统硬件和网络硬件平台组成，主要用来支撑软件运行的基础。

6系统功能

功能清单见下表：

表1功能清单

功能

实时数据曲线

原始数据查询

超标数据查询

达标趋势图

同比查询

常用报表

站点管理

状态一览

远程反控

原始数据

6.1实时数据曲线

展示各监测站点最新实时数据信息，分别以列表和曲线形式表现，并将超标异常数据标红加以突出显示。

如下图所示：

图2实时数据曲线

6.2原始数据查询

对各监测站的历史监测数据进行按条件筛选查看，可筛选条件有时间段范围、监测站名称、监测因子，并可以按月、日查询，并可将查询结果以报表形式导出。

图3原始数据查询

6.3超标数据查询

对各监测站的历史超标数据记录进行检索查询，并可按检索条件进行筛选过滤，并可将查询结果以报表形式导出。

图4超标数据查询

6.4达标趋势图

对监测站某时间段内的空气质量首要污染物污染指数达标情况进行曲线分析，如下图所示：

图5达标趋势图

6.5同比查询

按年或按月对两个时间点的监测站监测因子浓度或API分别进行进行曲线和列表数据同比分析，如下图所示：

图6同比查询

6.6常用报表

对监测点位的监测数据分别按日、月、年进行统计，并生成统计报表导出。

日、月、年报表可分别对单个站点和所有站点进行报表单和报表总统计。

以下各图分别展示了日报表单、日报表总、月报表单、月报表总、年报表单、年报表总的统计界面效果，如图所示：

图7日报表（单）

图8日报表（总）

图9月报表（单）

图10月报表（总）

图11年报表（单）

图12年报表（总）

6.7站点管理

对监测站、监测设备的基本信息进行新增、修改、删除操作，同时对监测站的空间坐标数据操作。

在修改监测站时，可在地图上进行相应定位。

图13站点管理

6.8状态一览

实时呈现前端设备的数据包发送情况，可区分显示出不同数据包的类型，并可在设备列表中，如下图所示：

图14采集模块状态一览

6.9远程反控

对前端设备进行时间校准、设置采样间隔等远程命令反控。

图15设备反控

6.10原始数据

查询监测点位某段时间内历史采集的原始数据包。

图16原始数据包查询

7系统特点及关键技术

7.1系统特点

（1）框架可移植性高

整个系统框架设计比较独立，设计灵活，权限管理模块通用性高，各个模块编码比较清晰，例如短信猫程序，Socket传输等，可以很方便地移植到其他系统中。

（2）系统支持多种传输方式和具备反控功能

环境质量在线自动监控系统具备TCP和UDP传输，支持解析TCP方式传输的数据包和UDP方式传输的数据包，系统也可以反控支持反控的数据采集仪器设备。

（3）查询方便

总结各地对环境质量在线自动监控系统使用的情况，并了解其他公司环境质量在线自动监控系统功能情况，很多系统只能对单个站点的监测数据进行查询，这样查询不方便用户查询多个站点的监测情况。

本系统能很方便地对单个或者多个站点的情况进行查询。

并且在查询过程中可以很方便地显示想要显示的监测项。

（4）报表支持

环境质量在线自动监控系统支持多种报表，能根据用户的需求现实不同格式报表。

（5）多方式显示数据和数据导出

系统在查询数据时能以列表和图表的形式显示查询的数据，并能将查询的数据导出为EXCEL格式。

（6）可配置性高

如添加新功能只需在系统管理中添加相关菜单，然后将菜单的连接地址指向编写好的页面即可。

（7）短信报警

环境质量在线自动监控系统接收数据包时，如发现数据超标，能给相关人员发送短信。

7.2关键技术

（1）大数据流量处理

由于该系统对数据处理的要求比较高，在数据库中存储的数据两比较大，因此在这种大数据量查询的情况下保证查询效率，我们采用分表的解决方案按月存储原始数据，这样在系统查询数据时对查询语句进行优化，只在相关表中查询数据即可。

（2）Ajax技术应用

在B/S环境质量在线自动监控系统中部分功能使用AJAX页面无刷新更新数据技术异步读取数据，加快请求响应速度，拥有良好的用户体验。

（3）结合GIS展示数据

系统在数据展示方面结合GIS地图在地图上直观反应出来，在地图上能实现定位、放大、缩小，平移等操作,并结合GIS展示数据采集设备基本信息，运行状态，实时数据，超标数据，监测专题图等。

（4）通用权限框架设计

整个系统采用三层架构进行设计，整体分层类似微软Petshop4.0分层方式，采用面向对象编程方式，真正做到低耦合，高内聚。

系统管理的权限功能采用通用权限设计方式，保证系统权限设置可配置性高，通用性强，可移植性高。