汉邦高科智慧环保解决方案 0803版.docx

1、汉邦高科智慧环保解决方案 0803版 智慧环保整体解决方案北京汉邦高科数字技术股份有限公司2021/1/28第一章 项目概述1 建设背景环境保护是发展问题，也是民生问题。现阶段，我国环境保护工作取得了积极进展，但随着我国经济的快速增长，资源、能源消耗的持续增加，环境保护面临的压力越来越大，环境形势依然十分严峻。在面临巨大压力的同时，各级环境保护部门都在积极探索新模式、新途径，以实现对环境和污染源的有效监管，满足现阶段环境保护具体业务需求。党的十八大确立了建设“美丽中国”的伟大目标，国家对各级环保部门的工作效率和水平提出了更高的要求。利用现代化信息网络技术，破解当前生态环境保护体制机制难题，扭转

2、环境质量局部恶化趋势，使生态更美好，环境更优良，经济健康发展，这是“感知环境，智慧环保”的首要任务，也是当前社会形势下利用技术手段推动环境保护工作的重要和必要的方法。通过信息化的手段建立智慧环保综合应用平台，实现对各类污染源的智能监管、环境应急的有效处置、环保业务的快速流转已经成为各级环保部门的必由之路。建立适应生态文明建设和环保事业发展要求的环境信息化管理体制，合理顺畅的工作机制，环境信息网络覆盖全省，环境信息基础设施基本完善，环境信息化与环保业务充分融合，环境信息资源得到合理开发、广泛共享和深度利用，环境信息服务覆盖环境管理全业务、全流程，实现环保业务管理信息化、管理信息资源化、信息服务智

3、能化，建成 “智慧环保”体系。2 建设目标2.1 总体目标充分利用物联网、3S等新一代信息技术，采用以感知为先、传输为基、计算为要、管理为本的理念，构建环境智能感知网络，实现环境监测监控的现代化和智能化；建设环境智能数据中心，实现海量数据的安全存储和智能挖掘；构建智慧应用平台，为环保日常业务管理和决策提供支持。达到“测得准、传得快、算得清、管得好”的智慧环保总体目标。图 1总体目标2.2 具体目标2.2.1 完善标准规范建设，构建智慧环保基石环境信息化建设必须坚持标准先行、急用优先原则。遵从环境保护部相关标准，在项目建设中需要新建的，则建设地方标准，尤其在环保行业应用物联网技术、云计算技术，需

4、要有相应的标准和规范。2.2.2 建立数据资源云支撑，实现全局数据共享和宏观统计数据资源云支撑的建立，主要有两个大的功用，一是实现系统间的数据交换共享，避免数据孤岛和数据重复建设；二是通过数据资源云支撑，构建起全局级数据模型，对整个环境业务数据进行全局级的统计和分析，为领导宏观决策提供数据支持。2.2.3 完善智慧环保业务应用，建设一体化特色应用针对当前环境保护的严峻形势，将大气污染防治工作作为当前和将来很长一段时间的重中之重，利用科技手段，实现环保业务管理信息化、管理信息资源化、信息服务智能化，建设环境监测、管理、监察、应急和服务一体化，形成各类具有特色的业务应用，包括内网的、外网的、全局性

5、的、科室内的，全面提升环境监管能力。2.2.4 完善环境政务应用，提升业务协同与公众服务能力建立统一的平台实现环保局政务信息的管理、电子政务的流转、协同办公管理以及信息服务，进一步推进核心环境管理业务的信息化和业务协同，提升政府服务能力。2.2.5 推动省市县三级联动，跨部门应用协同避免烟囱式建设，要考虑省市县三级联动设计、环保内部跨部门应用协同，并且要考虑和气象、国土资源部门等的信息共享。3 建设意义（1）对政府的价值环境保护监测范围：空气污染，水污染，固废污染，化学品污染，噪声污染，核辐射污染等。智慧环保在支持环保部门提升业务能力中可以在环评质量监测、污染源监控、环境应急管理、排污收费管理

6、、污染投诉处理平台、环境信息发布门户网站、核与辐射管理等方面为环保行政部门提供监管手段，提供新鲜的一手数据，提供行政处罚依据，有效提高环保部门的管理效率，提升环境保护效果，解决人员缺乏与监管任务繁重的矛盾，是利用科学技术提高管理水平典型应用，可以实现环保移动办公还可以提供移动执法，移动公文审批，移动查看污染源监控视频等功能。（2）对企业的价值企业利用物联网技术可以提高企业管理水平，对企业产生的废水、废气、废渣数量可准确掌握，如果生产线各流程产生的三废排量过高，可影响去污设备（净化装置）的处理效果，三废排量过高，去污设备无法完成净化工作时，企业可停止生产，这样可避免因超标排放或不合格排放所面临的

7、环保部门天价罚单。同时，也承担起企业应有的社会责任。（3）对公众的价值智慧环保可以很好地满足公众对于环境状况的知情权，公众可通过环境信息门户网站了解当前环境的各种监测指标，公众可以通过环境污染举报与投诉处理平台，向环保部门提出投诉与举报，从而帮助环保部门更加有效地管理违规排污企业，保持环境良好。第二章 需求分析1 环保业务关系梳理图 2环保业务关系梳理污染源从产生、许可、申报、监督监测到处理到最后注销，牵扯到18个环保相关业务，各业务又隶属于不同的业务科室，并且与其它单位之间也存在着业务往来，其具体相关关系如上图所示。2 用户分析智慧环保体系用户分为三类，分为别环保局用户企业用户及公众用户。2

8、.1 环保局用户环保局用户（包括临沂市环保局及下属区县环保局用户）是系统的最主要用户群体，用户通过系统实现日常办公业务的信息化，实现对污染源企业的监管执法，实现对环境质量的监管，实现对环保数据、具体业务信息的管理维护，从而提高工作效率。2.2 企业用户企业用户主要关注与企业相关的信息，如企业基础信息、企业监测数据、企业建设项目审批数据、总量数据、排污申报数据等。2.3 公众用户公众用户主要指互联网用户，公众用户主要通过系统行使对环境状况的知情权，包括环境空气质量、环境水质、环境法规、环境新闻公告等。3 数据建设分析数据是信息化建设的基础，智慧环保建设的数据建设需求如下。（1）数据标准建设需求对

9、于多源、形式多样的环境数据，统一的数据标准可以避免数据重复性建设和数据歧义，最大限度的减少应用集成的复杂度。数据标准应包括数据编码标准、数据分类标准、元数据标准、数据交换共享标准等。（2）数据整合加工需求环境信息化所需数据是多样化的、多种形式的，包括了基础地理数据、各科室业务数据、监测数据、基础数据等。这些原始数据是无法直接应用的，需要根据相应的数据标准对其进行整合加工，形成规范的数据类型和格式。如基础地理数据需要校准、制图、切片等，而各类业务数据需要综合、抽象等。（3）数据统一管理维护需求时效性是数据的一个重要特征。对于环境数据来说，无论是基础地理数据，还是各类业务数据，时效性要求都比较高。

10、如何保证数据的时效性，即数据的及时更新维护，是环保局的一个重要需求。（4）数据共享需求避免数据重复性建设，消除数据孤岛，实现数据的充分共享和复用是信息化建设的一个目标，同时也是一个重要需求。4 安全需求分析4.1 数据安全数据是系统运行的基础和血液，数据的安全是系统稳定运行的关键。本项目中的基础地理数据、业务数据都是安全保密要求较高的数据，数据的安全考虑包括数据存储的安全性以及数据不受外部入侵。4.2 内外网隔离环保部分业务系统运行于环保部门内网，与因特网是物理隔离的；同时部分系统又需要公开在公网上，以便于公众的访问。因此要充分考虑内外网隔离及安全性。5 现存问题5.1 信息渠道单一，交换共享

11、不足环境信息资源分散在各个相关科室/部门，如总量办掌握着污染源总量信息，辐射处掌握着放射源信息，监察大队掌握着执法信息，监测站掌握着实验室监测数据等。科室/部门数据之间没有很好地共享，部门之间在使用数据时采取了比较初级的纸质交换方法，没有形成环境数据的自动传输与交换；在环保系统内部，环境信息和数据的获取和使用也没有做到完全统一，完全的数据共享，缺乏数据标准支撑，没有统一的数据中心。科室、部门之间信息资源相对封闭，环境信息资源“信息孤岛”现象越来越显现，环境信息资源的整合、规范及统一应用需求越来越强烈。5.2 数据来源广泛，集中程度欠缺目前，环境基础数据和业务数据均分布在不同的环境管理部门，或者

12、即使在同一个部门，数据也是分散在不同的业务科室，这就造成了环境数据资源不集中，缺乏数据唯一性，从而给环境数据的整合和应用带来了一定的困难。除此之外，环境监测部门的数据大多以纸质数据为主，信息化程度较低，数据的存储和传输大多靠移动存储设备来完成，给数据资源交换、共享以及后续的数据处理和分析等工作造成了很大的不便。5.3 业务系统独立，协同能力薄弱“智慧环保”建设需要各个部门协同配合，共同实现各项功能，即需要发挥的功能范围为既有横向的，也有纵向的，既有块状的，也有线状的。而环保部门下属的众多业务部门都有各自的职能范围，其使用的业务系统多根据各自的业务流程而设计，缺乏全局性的思考，造成决策层无法从各

13、个部门提供的业务信息中把握整体情况。各个业务部门之间的业务管理没有从“智慧环保”全局角度进行梳理，业务流程没有打通，业务部门壁垒分明，业务系统也是割裂的，形成一个个“业务孤岛”。信息资源以各种形式分散存在，各自管理，造成了信息资源共享程度低、共享困难，信息资源缺乏有效的整合挖掘，信息利用率低，对“智慧环保”整体的管理、决策没有起到很好的支撑作用。5.4 辅助决策缺乏，智慧化水平较低现阶段我国大部分地区建设了环境自动监测体系和环保业务应用系统，取得了一定的成绩与经验，但多以环保业务管理系统为主，功能多集中在业务流程的实现、业务数据的查询统计分析，业务成果的展示等方面，而在环境保护宏观决策上，在对

14、社会和公众服务方面提供的支持还很欠缺。环境业务信息系统积累了大量的环境监测监控数据，但多为监测站和监控站点的监测监控数据，这些数据在系统中的功能主要是实现数据的统一管理、数据的超标预警、空间属性联动、查询统计分析、报表图表展示等功能，在环境评价、环境预警、环境质量和污染源之间的关系这些方面，没有对应的分析挖掘功能和系统，空有大量的数据，却停留在原始数据收集展示的层面上，无法做到智慧化的分析与发掘，为环保决策提供支持的能力明显不足。5.5 信息公开度低，公众服务能力弱环保部门的业务信息系统主要是针对单位内部的业务需求设计开发，信息系统的针对性和专业性较强，信息对外的公开程度低，信息发布渠道单一。

15、公众找不到便捷的渠道获取更加全面的环境信息。公众如果需要了解更多的环境信息，只能到环保部门办公地点去申请查询，与当前信息化时代不相适应。政府环保公共服务能力有待于进一步提高，政府部门在环境保护方面更多地关注于执法和监管，对社会、企业、公众的服务能力往往被忽视，通过“智慧环保”的建设与应用，全面提升环境保护服务公众的能力，让“智慧环保”的建设成果让全社会共享。第三章 总体设计1 建设思路1.1 以标准规范为基准，规范系统建设统一标准是保证各系统互连互通、信息共享、业务协同的基础。智慧环保的建设以国家电子政务标准化体系框架、国家信息技术方面、国家环境自动监控技术方面的基础共性标准为指导，依靠信息系

16、统专家和标准化专家，使用科学的标准建设方法，依据环境信息化应用需求及技术一体化原则，制定符合“智慧环保”建设需要的标准。对于已建业务系统进行改造，规范污染源信息新增、修改口径，使环境数据资源云中心成为污染源信息唯一权威中心。对于新建业务系统设计，遵循云中心标准规范体系要求，所有数据按统一标准传输交换。1.2 以顶层设计为根本，破除条线分割智慧环保的建设敢于打破陈旧观念和条线分割、各自为政的传统方式，突出问题导向、需求导向，落地顶层设计。从全局视觉出发，统筹整合各方资源，对各分系统之间的关系进行横向和纵向梳理，自顶层向下展开设计，按统一的标准和架构建设，围绕“测得准、传得快、算得清、管得好”的总

17、体目标，实现平台融合、机制衔接和数据共享，改变现有的“条强块弱”的局面。1.3 以数据共享为中心，消除信息孤岛各个业务部门之间的业务管理没有从“智慧环保”全局角度进行梳理，业务部门壁垒分明，业务系统也是割裂的，形成一个个“业务孤岛”。信息资源形式多样，分散存在，且数据不断更新，致使难以进行数据共享。只有消除信息孤岛，实现互通共享，才能真正发挥效应，才能为各部门联合做好事中事后监管打下坚实基础。本项目充分考虑各部门间、上下级、行业间、公众等对数据的需求，建设了数据交换共享服务，通过数据资源云中心实现支撑，改变现有各自为政的状态，实现数据资源的共享。1.4 以业务流程为主线，推进协同管理环保业务种

18、类多样，流程各异。对各类业务进行网状分析和关联分析，对各类信息资源进行协同和优化，使各类信息突破各种障碍集合到一起，并实现它们之间通畅的沟通、协调，解决“信息孤岛”、“应用孤岛”和“资源孤岛”三大问题，实现信息的协同、业务的协同和资源的协同，充分发挥智慧环保体系的“战斗力”。1.5 以政民互动为桥梁，畅通民意渠道智慧环保体系的建设不仅是让智慧环保的成果与民共享，更需要民众的积极参与。一方面能够将环保相关信息公开与民，如民众十分关心的环境质量信息、污染源排放信息、机动车尾气检测信息等；另一方面更要重视问政于民、问计于民、问需于民，这是一个不断加强政务公开的积极方向，也是走群众路线的一个具体实践。

19、运用问政的方式，能更好地构建政府与民众之间的沟通桥梁，倾听民声、了解民情、汇聚民智。扩大公众参与，结合信息化手段，开辟新的问政途径，不断扩大服务覆盖面，进一步提高政民互动水平，充分发挥出“政民互动”综合社会效应。真正接通一个政府官员与群众之间的“民意直通车”，切实提高问政的服务水平和效率。2 设计原则（1）服务需求，应用主导智慧环保建设与发展必须紧密结合环境保护工作的业务需求，从业务管理的实际需求出发。积极营造信息化保障环境，促进环保事业健康发展。（2）统筹兼顾，持续建设环境信息化建设不可能一蹴而就。平台建设要在统一规划下，兼顾当前急需与未来扩展，设计上要有很强的开放性和扩展性，有步骤的持续性

20、建设。（3）整合资源，协同共享智慧环保的建设与发展必须充分利用已有的网络基础、业务系统和信息资源，加强资源整合，发挥投资效益，避免信息孤岛，使有限的信息资源发挥最大效益，实现“一源多用”。体现相关业务系统之间的环境资源共享与协同工作。（4）充分借鉴，集成创新项目建设充分借鉴省内外城市的建设经验，取其精华去其糟粕，采用先进成熟的技术标准和方法，并根据本地实际因地制宜，建设一个技术先进、具有本地特色的智慧环保。3 设计依据国家电子政务总体框架中国信息化发展报告（信息化白皮书）国务院关于加强环境保护重点工作的意见（国发201135号）国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定（国发200539号）国

21、家环保部信息化能力建设“十二五”规划环境信息化能力建设技术指南全国环保系统环境信息机构规范化建设标准关于全面加强环境信息基础能力规范化建设的意见（环发201087号）先进的环境监测预警体系建设纲要（20102020年）环境信息标准化手册环境信息系统集成技术规范环境数据库设计与运行管理规范环境信息术语环境信息分类与代码4 总体架构图 3总体架构智慧环保总体设计以“统一架构、统一体制、统一支撑、统一管理”为基本思路，通过整合现有信息资源，统一建设感知/通信信息基础设施、物联网专用网络、应用支撑平台等基础设施。遵循分建共享原则，统筹部署感知设备，避免重复建设。重视环境信息的共享和业务的协同，逐步实现

22、各类信息的整合集中与共享。智慧环保体系着眼于提升环境管理效率、节约环境管理成本，在需求最迫切、最易实现的领域开展智慧应用重点项目建设，以点带面，重点推进，同时加强安全意识，严格执行国家、省颁布的安全保密规定，保证信息安全。从建设内容的角度，主要包括：智慧环保建设保障体系、感知层、云支撑层、应用层和政务服务层建设。保障体系：环境信息化建设必须坚持标准先行、急用优先原则。遵从环境保护部相关标准，在项目建设中需要新建的，则建设地方标准，尤其在环保行业应用物联网技术、云计算技术，需要有相应的标准和规范。主要包括环境信息标准规范体系建设及环境安全保障体系建设，保证系统应用安全、决策有理有据，有规范标准做

23、参考。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，通过环保专网、运营商网络，结合4G、卫星通讯等技术，将个人电子设备、组织和环保信息系统中存储的环境信息进行交互和共享，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，更全面的互联互通”。云支撑层：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系统、跨行业的环境信息，实现数据的实时处理、海量存储、深度挖掘和模型分析，实现“更深入的智能化”。应用层：以云支撑层所提供的各种基础数据服务、GIS云服务、业务数据服务、目录服务等为基础，通过业务协同、信息共享、访问控制等为智慧环保应用层中环境监测监控

24、平台、环境监察及应急平台以及业务管理及服务平台中所涉及的各类各科室应用系统以及业务系统提供支撑，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”。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，主要包括智慧环保政务门户、办公自动化、信息发布公众服务、沙盘环境政务信息展示等，为环保部门、企业及公众提供统一的智慧环保入口，为行政办公领导提供“更便捷有效的管理”。5 业务架构图 4业务架构6 技术路线6.1 基于物联网的智能感知环保物联网技术是指通过各种传感设备（传感器、射频设备技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描等）采集声、光、热、电、位置等各种信息并与互联

25、网、无线专网进行交互传输信息的一个巨大网络，能够实现物与物、物与人的网络连接、识别、管理和控制。6.2 基于SOA的设计架构SOA是基于开放的Internet标准和协议、支持对应用程序或应用程序组件进行描述、发布、发现和使用的一种应用架构。通过SOA，开发者可以对不同的服务或功能进行组合以完成一系列的业务逻辑与展现，最终可让用户像使用本地桌面业务组件一样方便地调用服务或功能等各种资源。6.3 基于Web服务的数据共享应用模式Web 服务是一种革命性的分布式计算技术。它使用基于XML的消息处理作为基本的数据通讯方式，消除使用不同组件模型、操作系统和编程语言的系统之间存在的差异，使异构系统能够作为

26、计算网络的一部分协同运行。平台对外的数据共享模式将主要基于Web Service方式实现，达到跨平台异构多源数据的访问和互操作。6.4 GIS多源数据服务共享建立GIS服务引擎，对外提供各类地理数据服务，不仅为数字地理空间框架”提供的各类数据服务，还包括三维地图服务、GIS分析服务、专题图服务等，实现GIS的“一张图”。6.5 数据仓库信息技术与数据智能大环境下，数据仓库提供了许多经济高效的计算资源，是一个面向主题的、集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合，为前端查询和分析作为基础，用于支持管理决策。系统利用数据仓库技术，实现数据集中整合、分析展现、高级应用、信息描述、质量保障和数据移动。

27、6.6 基于Portal门户系统建立智慧环保框架基于统一认证与单点登录建立环保门户，将各类环保信息化系统有效组织到一起。第四章 建设内容1 智慧环保感知层利用物联网、RFID等先进技术，建立环境与污染源的智能感知监控网络，实现对环境与污染源的全天候、全方位的监管，提升污染源监控的广度和深度。同时，随着业务的不断发展和新技术的成熟，不断完善整个监控网络。1.1 智能电动闸门远程控制系统为加强对辖区内涉水企业的监管，确保水质达标排放，不断改善河流水质，在部分涉水企业排污口安装“智能电动闸门远程控制系统”，实现对企业排污的智能控制和对企业排污量的精确计算。智能电动闸门远程控制系统利用先进的手段为环境

28、管理提供了有力的技术支撑，通过系统可远程查看企业排污口的在线数据、流速、流量，控制电动闸门的开启和关闭。当监测浓度超标时发出报警，达到超标限值后，系统将自动发送闸门关闭命令，远程智能关闭排污口闸门，阻止企业继续向外界排放超标污染物。另外该系统具有IC卡总量控制功能。电动闸门具有安全、精确、防雷、防火、防腐、抗干扰、信号接收能力强、灵敏度高、执行准确等特点。企业安装的智能电动闸门系统至少包括电磁流量计、电动闸门、超标留样仪以及智能电动闸门控制系统，并具有IC卡总量控制功能。1.2 污染源企业刷卡排污与总量计算污染源企业刷卡排污与总量计算通过总量仪来实现，其具备的功能如下图所示。它具备刷卡排污、排

29、污总量计算、门禁数据采集等功能，并具有软件平台，废水企业总量仪还具有闸门控制、超标留样控制等功能。图 5污染源企业刷卡排污与总量计算总量仪安装于企业站房，与现场监测设备、智能电动闸门系统、超标留样仪相连，获取实时排污量、电动闸门状态、超标留样仪状态，通过数据计算企业排污量，提供刷卡排污功能，同时接收上端平台质量实现对现场端设备的控制。1.3 超标留样系统超标留样系统可根据水样采样要求实现多种采样方式（定流定量采样、定时比例采样、定时定量采样、定量采样和手动采样）及多种装瓶方式（单采和混采）。1.3.1 系统组成系统包括循环管路采水系统和超标留样仪表。如下图所示。图 6超标留样系统组成1.3.2

30、 循环管路采水系统为解决取水管过细，水脏时管壁附着赃物导致进水量少、远距离取水时，压力不够导致取水过少的问题，增加循环管路采水系统。新增自吸泵，该泵从污水池（污水渠），通过循环管路，将水输送至超标留样仪处，将硬管出水口与超标留样仪采水口连接，通过手动调节球阀调节进入留样仪的水量，实现超标留样仪采水。1.3.3 超标留样仪技术参数分瓶存储：241000mL；最大垂直吸程：大于8m；采样方式：支持超标留样、手动留样、远程采样、定量留样、定时定量留样、定流定量留样等多种方式。1.4 高清视频监控系统建立废水、废气等污染源企业高清视频监控网络，实时查看废水企业排污口、废气企业烟囱等重点区域的视频监控画

31、面，为环保局污染源监管提供有效的辅助手段。通过高清摄像头采集监控场所的图像，并采集现场声音，访问用户可以控制远程现场的摄像头的聚焦变距和云台的上下左右移动，实现多方位监控，并可对图像进行录像及录像回放。建议用全IP化监控方案，配置IP编码前端和NVR网络录像设备，来实现客户对监控系统易部署、易操作、易维护的需求。本方案为现场安全监控设计，本着先进性和节约成本的思路。1）废水企业设备选配情况如下：每个监测站采用高清摄像机，排污口1只（立杆安装，立杆高度必须为3米），治污池1只（立杆安装，立杆高度必须为4-6米之间，以能看到所有设施为准）；每个站点1台交换机、1对收发器以及连接线缆等设备；每个站点部署1台NVR产品，与IP前端接入相配套，通过IP网络，实现数据的接入和管理，提供监控点数据存储、转发、点播和下载服务；环保部门通过视频监控软件可以查看所辖站点的视频图像。视频监控软件和应用系统集成，显示视频图像的同时叠加上监测数据。由于高清视频监控数据传输对网络带宽要求较高，因此视频监控点和环保部门之间需要建立上行10M的VPN专网。2）废气企业设备选配情况如下：每个监测点采用高清摄像机，烟囱口1只（立杆安装，立杆高度必须为4m以上），每个站点1台交换机、1对收发器以及连接线缆等设备；每个站点部署1台NVR产品。其余数据传输以及视频软件等与废水相同。1.5 门禁管理系统1.5.1 建