智慧环保解决专项方案.docx

智慧环境保护综合处理方案白皮书

目录
1 简介 1
2 智慧环保综合解决方案 1
2.1 简介 1
2.2 系统架构 1
2.3 系统特点 2
3 环境数据中心 2
3.1 环境数据中心管理系统 2
3.1.1方案概述 2
3.1.2系统构成 3
3.1.3方案特点 4
3.2 水资源管理综合解决方案 4
4 环境质量监控系统 6
4.1 环境质量监测信息化综合解决方案 6
4.1.1简介 6
4.1.2方案架构 6
4.1.3系统特点 7
4.2 大气复合污染（灰霾）监测解决方案 7
4.2.1方案概述 7
4.2.2系统构成 7
4.2.3方案特点 8
4.3 机动车尾气排放监管系统解决方案 8
4.4 水质重金属污染源监测解决方案 9
4.5 固体废物监管解决方案 10
5 环境预警预报系统 12
5.1 大气环境预警预报系统解决方案 12
6 环保应急管理系统 13
6.1 环境应急管理系统 13
6.1.1方案概述 13
6.1.2系统构成 13
6.1.3方案特点 14
7 成功案例 14
7.1 LIMS实验室管理平台 14
7.2 长株潭大气污染管理平台 15
7.3 湖南省重金属污染综合防治综合管理系统 17

1 介绍
“智慧环境保护”是“数字环境保护”概念延伸和拓展，它是借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到多种环境监控对象（物体）中，经过超级计算机和云计算将环境保护领域物联网整合起来，能够实现人类社会和环境业务系统整合，以愈加精细和动态方法实现环境管理和决议智慧。
2 智慧环境保护综合处理方案
2.1 介绍
智慧环境保护综合处理方案是依靠环境保护综合云，整合环境保护业务、数据、步骤和设备，形成以物联网和大数据应用为关键“智慧环境保护”处理方案。为政府提供正确物联监测数据和多元智慧监管手段，利用多模式环境质量模型和大数据分析，科学决议污染管控方案，实现对污染源和大环境精细化管理；对企业进行污染排放管控监督和环境保护行为信用评价；满足公众环境情况知情权、监督权，参与权，提升环境数据在公众服务领域应用和共享价值。
2.2 系统架构
“智慧环境保护”总体架构包含：感知层、传输层、智慧层和服务层。感知层：利用任何能够随时随地感知、测量、捕捉和传输信息设备、系统或步骤，实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境原因“更透彻感知”；传输层：利用环境保护专网、运行商网络，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放环境信息进行交互和共享，实现“更全方面互联互通”；智慧层：以云计算、虚拟化和高性能计算等技术手段，整合和分析海量跨地域、跨行业环境信息，实现海量存放、实时处理、深度挖掘和模型分析，实现“更深入智能化”；服务层：利用云服务模式，建立面向对象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“更智慧决议”。其中中以环境数据中心为依靠，由环境质量监控中心、环境预警预报中心及环境保护应急管理中心共同组成服务层应用。

图 21 智慧环境保护总体处理方案

图 22 服务层应用框架
2.3 系统特点
Ø  基于设备智能化物联网监控体系
经过对采取智能化设备对设备运行状态、污染物排放情况进行全方面感知，结合中心端信息化平台实现智能化应用。
Ø  基于软件系统支撑平台快速构建应用
采取高质、稳定、兼容性强开发技术，快速构建统一环境软件系统支撑平台；将各管理业务个性化业务和数据处理步骤插件化，达成将各独立管理业务应用系统融合为一体目标。
Ø  环境数据整合及空间信息共享
采取数据交换、数据整合、数据挖掘、数据展示技术，充足整合多源异构数据，建设面向全局数据中心；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关键完成对污染源自动检测项目采集数据综合分析利用及展示，并为后续其它数据利用建立部分模型，实现污染源自动监控数据集中管理、数据共享和综合分析。
远期以关键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共享需求为目标，以现有环境数据资源为基础，简历环境数据中心。集成整合来自多种环境业务应用系统中数据，实现对不一样位置、不一样格式数据共享和访问。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，提升环境数据管理水平，增强环境数据共享服务能力，实现环境数据共享和综合利用，为环境管理决议提供高质量综合数据支持。
3.1.2 系统组成

图 31 环境数据中心管理系统框架
3.1.3 方案特点
Ø 构建了环境保护数据大数据云平台，打通了信息孤岛
Ø 深化数据资源挖掘应用，支持智能化决议支持
3.2 水资源管理综合处理方案
3.2.1.1 介绍
水资源智能化管理系统以标准规范体系、指标评价体系为依靠，综合利用网络及信息技术，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、试验室检测、应急监测等实施信息化管理，实现水资源信息自动感知。经过和软硬件平台结合，建立水资源信息管理系统、水资源业务管理系统、水资源调配决议支持系统、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公布及业务办理门户。
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，由下至上包含三层：智能传感层、智能传输层、智能应用层，设计框架以下：

图 32 水资源管了处理方案框架
Ø  智能传感层
智能感知层实现数据采集和感知，经过水质监测站智能化改造，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、试验室检测、应急监测等信息采集，为水资源业务管理提供基础数据。
Ø  智能传输层：
智能传输层把感知到信息高效、安全、无差错传输，需要传器网和移动通讯网、互联网相融合。
Ø  智能终端和管理决议层：
智能终端和管理决议层建设使信息化应用系统在统一应用集成框架基础上实现统一门户，单点登录，充足整合水资源监管各系统（水资源信息管理系统、水资源业务管理系统、水资源调配决议支持系统、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、水资源公众信息公布和业务门户等系统）数据，使各系统功效协调统一、信息共享互通，从而实现完善水资源监管体系建设。
3.2.1.3 系统特点
Ø 监管系统平台化，帮助用户快速随需应变，灵敏开发
Ø 系统功效模块化，对软件功效精细分类和管理
Ø 服务管理集成化，对功效模块进行可靠装配
Ø 系统和仪表智能化，最大程度提升效率，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处理方案
4.1.1 介绍
环境质量监测信息化综合处理方案利用环境保护物联网技术、现代测量技术、自动控制技术、计算机技术、GIS技术实现环境监测数据及子站运行状态数据统一测量、采集、传输、管理、分析、应用、远程反控等功效，从而立即、正确地感知环境情况及设备运行状态，服务于区域环境质量评价、环境质量汇报公布、估计预警、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订等业务。
4.1.2 方案架构
环境质量监测信息化综合处理方案参考物联网分层，处理方案框架图以下，它包含智能感知层、智能传输层、智能应用层。

图 41 环境质量检测信息化架构图
Ø  智能感知层
智能感知层实现数据采集和感知，经过监测子站智能化改造，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、报警事件等信息采集，为环境监测业务提供基础数据。
Ø  智能传输层
智能传输层把感知到信息高效、安全、无差错传输，需要传感器网和移动通讯网、互联网相融合。
Ø  智能应用层
智能应用层实现对环境监测子站智能化控制和管理，包含应用支撑子层及应用服务子层。
4.1.3 系统特点
Ø  有利于全辖区环境监测数据统一采集和设备统一控制；
Ø  经过监测子站智能化改造、站房动力环境监控，实现仪器设备运行状态监控及站房环境监控，可有效提升仪器设备正常运转率，降低现场维护量、最终保障环境监测数据完整和有效；
Ø  在采集环境监测数据时，同时实现设备状态数据采集，对环境监测数据进行状态标识，实现监测数据自动审核，可大大降低人工审核工作量，提升环境监测数据质量；
Ø  系统为用户提供基于GIS统计、分析、对比、评价等功效，实现环境监测数据深化应用；
Ø  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统一管理、运行维护，提升运行管理水平。
4.2 大气复合污染（灰霾）监测处理方案
4.2.1 方案概述
多年来中国以灰霾为代表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30-50%，严重威胁人民群众身体健康，已成为目前迫切需要处理环境问题。正确监测和估计灰霾等区域性大气复合污染，是目前中国在应对气候改变和满足区域大气复合污染控制等关键国家需求时需要处理关键科学问题。
本方案可实现灰霾污染二十四小时连续自动监测、监测数据自动搜集和传输、灰霾污染估计预警、灰霾污染特征及机理研究，并为灰霾污染政府决议提供辅助支持。
4.2.2 系统组成
灰霾监测系统由颗粒物浓度和组分、气象、能见度和大气光学性质监测、大气化学成份等4个模块组成。同时监测能见度、光辐射等气象参数及O3、CO、PM2.5(1.0)、VOCs等空气质量参数。依据用户需求可实现基础站、标准站和超级站等多级配置。
图 42 大气复合污染检测系统架构图
4.2.3 方案特点
全方位监测因子：多参数协同监测，涵盖灰霾成因、本质、条件、表观，可满足用户对灰霾监测、评价和研究需求；
优异仪表配置：集成领域内国际顶级水平厂商监测设备；
专业系统功效：大气复合污染软件平台，可实现灰霾在线监测、等级自动判定和分析展示；
4.3 机动车尾气排放监管系统处理方案
4.3.1.1 介绍
机动车尾气监测处理方案采取现代通讯技术、计算机技术、网络技术、物联网技术等实现机动车排气检测数据采集、传输、存放、管理，对全部检测站机动车尾气检测过程进行视频监控，以确保数据采集规范性和真实性，同时实现环境保护标志发放管理、新车管理、路检执法、车辆抽检、维修管理、在用车监管及淘汰报废等机动车污染综合管理功效。
4.3.1.2 方案架构

图 43 机动车尾气排放监管系统架构图
Ø  智能感知层
智能感知层建设检测站监测、尾气遥感检测及移动路检执法车等监控手段建设实现机动车尾气监测数据远程获取。
Ø  智能传输层
智能传输层把感知到信息高效、安全、无差错传输，需要传器网和移动通讯网、互联网相融合。
Ø  智能应用层
智能应用层建设为机动车尾气污染防治各项方法提供有效平台和载体，实现对高排放车辆正确管理，确保在用车达标使用，加速破旧车辆更新淘汰，降低机动车排放污染，改善大气环境质量。
4.3.1.3 系统特点
Ø  建立一套“车管所、交警、环境保护三方”联动管理平台，实现三方数据共享；
4.4 水质重金属污染源监测处理方案
4.4.1.1 介绍
质重金属污染源监测系统能够实现饮用水源、河流断面、湖泊等地表水重金属实时监测，判定水质改变趋势及突发事故预警；实现对企业水质重金属排放情况进行实时监测
4.4.1.2 系统架构
智能化水质重金属污染源监测系统由监测子系统、采样及预处理子系统、数据采集和处理子系统、监测站房子系统、排放口建设子系统等组成。
系统可监测六价铬、总铬、铅、镉、汞、砷、氰化物、铜、锌、镍及其它重金属因子。
4.4.1.3 系统特点
Ø 电化学法分析仪每次测量时电极同时镀膜，确保电极检测灵敏度
Ø 使用无试剂残留流体切换器件-多通道选向阀
Ø 使用微定量注射泵输送试剂和样品，不接触试剂，使用寿命长，计量精度高
Ø 低消耗试剂分析仪，每次测量试剂消耗量少于3ml
Ø 采取嵌入式操作系统，主机运行稳定性和可靠性高
4.5 固体废物监管处理方案
4.5.1.1 介绍
固体废物监管处理方案基于优异物联网技术，利用RFID、GPS、GIS、GPRS和视频监控等技术手段实现固体废物从产生、申报、审批、运输、处理、销毁全生命周期监管，能够有效、实时、可视监管固体废物，同时系统含有很好通用性和可扩展性，为固体废物管理可连续发展提供了可靠保障。
4.5.1.2 系统架构
固体废物综合监管系统由五大平台组成，分别为数据共享平台、业务管理平台、综合监控平台、决议支持平台和信息公布平台。

图 44 固体废物综合监管系统功效框图
Ø 数据共享平台
数据共享平台包含固体废物数据中心和固体废物地理信息平台两个子系统，对固体废物业务数据和空间数据进行管理。
Ø 业务管理平台
业务管理平台包含固体废物产生源管理系统、危险废物经营许可证管理系统、危险废物转移管理系统、危险废物出口核准管理系统、废物进口业务管理系统等子系统，对固体废物日常申报审批进行管理。
Ø 综合监控平台
综合监控平台包含固体废物产生源RFID管理系统、运输车辆RFID电子锁系统、危险废物运输GPS监控系统、危险废物集中处理监控系统、危险废物视频监控系统和固体废物监控中心可视化平台等子系统，实现对固体废物产生、临时贮存、搜集、运输和处理综合监管。
Ø 决议支持平台
决议支持平台包含危险废物事故应急系统和固体废物数据分析系统两个子系统，实现危险废物事故应急和固体废物数据综合分析决议支持。
Ø 信息公布平台
信息公布平台包含固体废物移动办公系统、固体废物综合信息公布平台和固体废物交易平台，实现固体废物信息综合公布和固体废物交易管理。
4.5.1.3 系统特点
Ø 基于物联网优异技术；
Ø 集RFID、GPS、GIS、GPRS和视频监控等优异技术于一体；
Ø 对固体废物从产生、贮存、搜集、运输和处理全生命周期实时监管；
Ø 对固体废物从业务管理、综合监控、决议支持到信息公布全方面管理；
Ø 固体废物业务数据高度共享。
5 环境预警预报系统
5.1 大气环境预警预报系统处理方案
5.1.1.1 介绍
大气环境质量预警预报系统处理方案基于B/S、J2EE、Oracle、WebGIS等系统架构和技术平台，可集成中科院大气所NAQPMS模型、美国EPACMAQ模式、CAMx或STEM模式等数值预报模型模式构建空气质量数值预报运算模型系统，建立空气质量预报运算、会商、公布、演示可视化平台，并基于空气质量模型模拟估计服务于环境保护业务管理和空气污染综合防治决议。
该处理方案实现了大气环境质量现实状况客观化评价，改变趋势科学化预警预报，同时为大气环境信息立即公布、环境风险预先防范、环境调控决议模拟分析提供了科学工具。
5.1.1.2 方案架构
大气环境预警预报系统总体架构由硬件支撑、数据资源、模式系统和应用系统四大模块组成。

图 51 大气环境预警预报系统架构图
5.1.1.3 系统特点
Ø 多模式预报集成，更正确预报服务；
Ø 多手段公布路径，更有效预警防范；
Ø 全过程污染追踪，更正确业务管理；
Ø 自由化情景模拟，更科学决议评定。

6 环境保护应急管理系统
6.1 环境应急管理系统
6.1.1 方案概述
很态管理和常态管理相结合，是环境应急管剪发展肯定要求。突发环境事件不确定性决定了很态管理肯定性。但目前严峻环境形势和复杂事故对环境 应急提出了更高要求，这使我们必需愈加强调常态管理肯定性。天维尔环境应急管理系统融合了IT、通讯、数据库、人工智能等多项优异技术，对关键风险源 数据进行数据采集、系统自动识别和分析，对关键风险源进行分类、分级和评价。在此基础上，系统将地理信息数据、风险源点数据、污染扩散模型和应急管理步骤 充足结合起来，将环境应急管理工作步骤化、标准化、系统化，为各级用户提供便于管理和使用环境应急管理系统同时该系统建立也为在线监测、监管监察、行 政管理指导方向。
6.1.2 系统组成

图 61 环境应急管理平台系统
6.1.3 方案特点
Ø 系统高度时效性、便捷和科学正确，完全满足对突发事故预防、响应、处理和后期评价工作要求。
Ø 多网络融合功效，为应急提供实用通讯网络保障。
Ø 整合应急数据资源，多部门联动协调可视化。
Ø 系统结合模型分析技术，科学计算出污染造成污染物扩散范围和强度分布。
Ø 实用性和优异性相结合，用户界面友好，人机交互性强。
7 成功案例
7.1 LIMS试验室管理平台
LIMS是基于计算机局域网，专门针对一个试验室整体环境而设计。以试验室为中心，将试验室业务步骤、环境、人员、仪器设备、标物标液、化学试剂、标准方法、图书资料、文件统计、科研管理等原因有机结合

图 71 LIMS系统结构图

图 72 LIMS界面截图
7.2 长株潭大气污染管理平台
长株潭城市群大气排放源精细化动态管理平台软件支持用户依据统计数据快速生成并能实时更新年度大气排放清单，在年度大气排放清单数据基础上，依据空间立即间因子模型，获取对应月清单、周清单及日清单并以数据云图方法显示在GIS地图上，用户可依据排放数据云图及平台内置法律法规数据为治污提供决议参考

图 73 长株潭大气污染源管理平台架构图

图 74 长株潭大气污染源管理平台后台界面示意图

图 75 长株潭大气污染源管理平台前端地图查询界面

图 76 长株潭大气污染源管理平台前段多维度比对界面
7.3 湖南省重金属污染综合防治综合管理系统
湖南省重金属污染综合防治综合管理系统以重金属防治示范区湖南省为对象，综合利用GIS、RS、数据库、网络等技术手段，建设以涉重项目在线信息化管理、涉重污染源信息化管理为一体湖南省重金属污染综合防治管理平台，实现涉重项目在线申报、筛选、审批、安排、调度、验收和后续监管等功效，为全国重金属污染防治项目和日常管理提供示范。

图 77 重金属污染综合防治综合管理系统功效架构图

图 78 重金属污染综合防治综合管理系统登录界面

图 79 重金属污染综合防治综合管理系统地图查询界面
7.4 污染场地风险管理系统
污染场地管理系统关键完成对重金属污染场地风险管理功效，经过定义重金属场地风险评价模型，将自动计算出各个污染场地风险等级评分，并支持用户经过地图查询等方法查看制订场地风险图谱。

图 710 污染场地风险管理系统功效框架

图 711 污染场地风险管理系统风险图谱界面
8 荣誉资质

9 合作伙伴