环境监测综合信息管理系统EMIMS方案.doc
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1、目 录第一章 项目分析21.1系统概述22.2项目分析22.3设计原则3第二章 EMIMS功能介绍63.1系统功能概述63.2环境监测系统功能介绍7第三章 EMIMS系统说明124.1 系统结构124.2 系统设计思绪134.3 软件系统的组成144.4 数据解决子系统144.5 Web信息发布子系统154.6 Web GIS地理信息子系统164.7 视频图像解决子系统184.8 多媒体大屏幕显示子系统20第一章 项目分析1.1系统概述环境监测信息管理系统(Environmental Monitor Information Management System),简称EMIMS系统,是专门针对环
2、境监测项目设计的实时环境监测系统,它通过与现场监测设备连接实现实时智能全天候监测。EMIMS环境监测信息管理系统是一个集水质、污染源、大气等环境监测和控制,以及数据采集、数据分析、信息发布等等为一体的综合环保环境监测信息平台。可以无缝、灵活、低成本的方式合用于国家、省、市、区/县各级大气、地表水、地下水及其它污染源的监测项目中。EMIMS环境监测信息管理系统集现今高端计算机技术、信息技术、无线/有线网络技术、GIS地理信息技术等等多种技术为一体,可全面实现大气、水源及其它目的污染源的实时动态监测,从实时数据、数据分析、数据管理、信息发布直至生成监测报告,解决所需全程随行,实现实时监测数据资料的
3、全面管理、准确把握方向动态,综合报表分析功能和GIS地理信息系统功能,同时通过直观的现场视频监控,为决策提供关键信息。2.2项目分析目前,阜宁县有大小水污染源、烟气污染源以及地表水监测点数十个,但其监测的数据基本分散在各处,没有上收到监测中心进行统一管理和归口,导致环保监测部门很难及时有效的对各污染源进行监控管理。EMIMS环境监测信息管理系统的建立,可满足将所监测的污染源排放口的水质、流量和气污染源的SO2、烟尘、流速、温度、压力以及地表水的PH、水位、浊度、高锰酸盐等数据及时的传送到监控中心,环保监测中心可以根据现场合采集的实时数据,准确的分析各监测站点的环保现状。系统建设的总体需求分析1
4、) 必须涵盖全县环境自动监测系统的监测数据类型,要突出重点,并应满足各层次的管理规定;2) 必须选用先进的开发技术,系统操作简便、人机界面和谐,适合各层面人员操作使用;3) 必须具有超前的设计理念,根据环境管理工作的发展和规定,可以随时进行扩充,并应兼容现有的应用系统;4) 在网络覆盖面、可靠性、稳定性、实时传输速度、数据传输的准确性及安全性、操作界面、建设投资及系统平常运营费用合理等方面具有良好的体现。系统包含的内容通过对客户需求的分析,阜宁县EMIMS环境监测信息管理系统包含的内容如下:1) X家水污染源实现数据的采集、传输、监控;2) X家烟气污染源实现数据的采集、传输、监控;3) X家
5、地表水水质实现数据的采集、传输、监控;4) 实现污染源排放口的远程视频监控;5) 实现污染源GIS地理信息系统的管理。6) 根据已有的硬件设备进行集成与安装系统软件和应用软件;7) 数据监控软件采用B/S架构,以WEB方式发布,实现用户需要的监控、反控、查询与记录等功能;2.3设计原则 EMIMS环境监测信息管理系统是一套基于Web Service结构的集地表水、污染源废水、废气实时监控于一体的系统,它是以提高环境监察水平与针对性,强化环境监察快速反映能力,使管理部门实时共享资源,并为建设监测、监控、监管一体化的环境信息综合平台奠定基础,其系统设计基于以下原则: 实用性与先进性的统一环保局环境
6、监测中心只需要EMIMS一套软、硬件平台就可以接入水、气、污染源网络监测系统,避免了反复投资,气、水及污染源的报表等工作都在一个平台上工作,减少了系统犯错和软件的切换,提高了工作的效率。 该系统符合环保工作的实际需要,可以大大减少环保执法人员的工作量,实现真正的在线实时监控和数据采集的自动化。通过系统得到的数据可以直接用于数据上报和执法的参考和依据。系统开发基于Web Service结构建立,即是一个基于组件服务模式的分布式应用系统,技术先进。系统基于三层架构,随着用户数量、存储容量、计算能力、响应时间的变化,可以通过数据连接池和群集服务器得到扩充,可以根据系统负载做适当调整使其能解决更多的负
7、载。 开放性、可扩充性和较长的使用期系统后台软件设计基于Web Service软件构架,功能组合就像搭积木,具有非常好的可扩充性,以后功能升级,只要升级和添加一些组件。系统还开放的输入、输出接口,方便其它系统接入。系统提供XML(扩展的标记语言)格式的数据输出,XML是一种标准的数据互换格式,既可以在因特网上直接浏览,又很容易操纵。系统的软、硬件都具有很大的升级空间。 遵循安全性、保密性和共享性的原则数据是应用的主线,数据的安全性就显得尤为重要。本系统采用以下措施保证系统的安全性。前端的数据存储功能。前端的数据采集器具有数据存储功能,可以存储一个月以上的数据,这样即使后端监控中心出现故障,也不
8、会使现场数据丢失,只要在故障恢复后,把以前的数据传回即可。传输使用CDMA无线公用通信网络和光纤宽带局域网双备份,技术非常成熟,可以充足保证传输过程的安全性和可靠性。后端的数据转储功能。后端数据库使用微软的MS SQL SERVER 2023,该产品性能稳定可靠,并提供转储和备份功能,可自动进行转储和备份。本系统对用户实现密码和权限管理。不同用户使用自己的密码,不同用户具有不同的操作使用权限,这样可以保证信息的安全。 易操作与标准化软件的开发遵循标准化原则,窗口、菜单、工具条、对话框等符合WINDOWS标准化的默认风格,非常易学和易操作,就和使用windows和word类似。 可扩展性环境监测
9、信息管理系统的设计充足考虑到系统的可扩展性,重要体现在以下两个方面:1多数据源接入污染源在线监控系统的设计充足考虑到对各种数据源的接入。当更新数据通过应用系统进入数据库,系统即能从数据库中查询出,保证数据的现势性和对的性。2方便灵活的系统功能和菜单管理系统的设计充足考虑到系统功能随着业务变化而引发的需求变化。其所有功能均采用系统配置的方式加入到系统中,系统提供灵活的管理工具。方便灵活的系统功能管理功能将使得应用系统随着环境信息综合监控业务的变化而同步跟进。 第二章 EMIMS功能介绍3.1系统功能概述系统实现的功能满足客户规定的所有功能:1) 通过无线CDMA 1x无线通信网络和光纤宽带网络对
10、水和气污染源监测点以及地表水水质的数据进行采集。2) 高清楚度网络一体化摄像机视频监控污染源排放口的现场情况,Web用户通过视频服务中心可查看各污染源排放口情况。3) B/S结构,强大的空间数据库,各部门和公司可以随时浏览自己想要的数据。4) 实时监控:系统根据上位机需要,实时监控排放口在线仪表的实时在线数据指标,如:CODTOC、PH、流量计、污染源解决设施的运营状态、SO2、烟尘浓度等数据。5) 报警解决功能:当污染源数据超标报警、设备停运报警、断电等系统异常报警时,能及时收集报警信息,形成报警报表,并在实时发出短消息报警信号,还涉及其他各种有效的报警方式。6) 反控:对水污染源监测设备执
11、行自动控制,输出控制信号可以根据实际需要制定、调整。监测设备的水样采集时间及其启动顺序,既可由主站作远程设立或修改又可由运营管理人员在本地使用专用的编程调试诊断仪去设立或修改。7) 记录查询:具有智能化的数据解决功能,对采集到的原始数据,按照拟定好的数据修约规则、填补规则进行解决后,形成应用数据库,用于记录查询。8) 具有一定的专家系统的功能,对实时监控数据的进行修正,涉及:按照记录学规律对实时监控数据进行初步鉴定;运用质量保证的对比测试数据进行数据修正等。9) 具有一套短信数据发布系统,除超标等异常报警、群发功能外,还能实现用户交互式的数据查询。10) 事件解决功能:涉及事件登录、检索、入库
12、等。11) 阈值监视及报警:对设备运营工作状况进行监视,其中涉及数据阈值与仪器状态阈值的监视。12) 对各种在线监测设备如:COD阈值、PH计阈值、流量和监测站房状态:对阈值的越限值及越限时刻必须作为事件登录在案,并由采集设备积极上报输出报警信号,驱动声、光、短消息报警。该类事件也应当向主站报告。13) 事件顺序记录:当某一开关信号变位或某一设备发生故障时,能及时记录事件或事故的发生站点及时间,并存入硬盘,以便日后进行查询;根据事件或事故记录的事件顺序分析事故因素,对开关量信号输入应有相应的信号过滤程序,以防抖动信号的多次输入。事故记录按类划分,并有时间标记,并可在巡检人员现场的便携式PC或P
13、DA上显示。14) 记录和趋势分析:能实现符合环保局各部门使用规定的各类报表输出,涉及日报、月报、季报、年报和任意时间段的记录报表。3.2环境监测系统功能介绍1)实时监控 水污染源现场的数据可以实时传送到环保局监控中心,监控中心也可以随时发指令及时启动COD采样,采样结束后立即把新的采样数据回传到环保局监控中心。在监控中心可以方便地设定COD天天采样的次数,天天取流量和PH计数据的次数,系统可以做到全天候24小时处在实时在线监控状态。同时气污染源现场的数据可以实时传送到环保局监控中心,系统可以做到全天候24小时处在实时在线监控状态。2)数据存储功能前端的智能数据采集器具有数据存储功能,可以存储
14、一个月以上的数据,这样假如局端由于停电、放假等因素没能及时上传的数据,可以重新传上来,保证数据不会丢失,增强了数据的安全性。数据存储采用循环方式,存储的永远是最近一个月的数据。3)报警功能a.报警事件 COD超标事件 PH超标事件 流量异常事件 设备运营故障事件 掉电事件和其他报警事件b.报警方式(1) 报警监视:运用内部局域网监视所有报警信息,并显示报警单位名称、报警事件、超标排放指标值等;报警数据以红色超亮显示,并可以发出警告声。 (2)短消息:在系统无人值守时,用户可以通过软件设定,将报警信息通过短消息,向值班人员或相应的科室管理人员发送信息,短消息的内容涉及:报警单位名称、报警类型、日
15、期时间以及超标数值等。系统还可以向各个大队分别发送管辖范围内的报警信息。报警范围设备及短消息报警如下表所示:(3) 电子邮件:系统可以将报警信息以电子邮件的方式发送到相关管理人员的电子邮箱中。c.报警的级别根据报警事件的严重限度和轻重缓急,将报警事件分为:一般报警、报警和严重报警三个级别。执法工作人员可以根据报警的级别进行不同的解决。4)历史记录与查询本系统具有强大的信息解决功能,系统将得到的实时数据保存到数据库服务器,然后对数据进行各种解决。a.分析记录打印报表。系统对得到的数据进行分析解决,得到各种监控指标,涉及PH值、COD/TOC值、流量和设备运营状态等的日报、月报、季报和年报,以及报
16、警信息和设备运营状态报表。这些报表可以取代手工报表,成为执法的参考和依据。b.分析形成各种图表。系统对数据进行分析解决,得到各种图表,图表的类型涉及柱形图、折线图、饼图、点图等,图表可以形象直观地反映整体和未来的趋势。c.强大的信息查询功能。系统提供查询、打印各种信息的功能。查询的内容涉及设备的安装和工作情况,各被监视厂家的基本情况,各种排放数据指标情况,超标报警情况以及各中队执法人员情况等。5)信息的网络共享系统采用B/S模式,便于实现系统控制和信息共享。B/S结构既可以在环保局内部局域之间方便实现信息共享,也可以通过因特网在大范围内实现共享,当然这是在保证安全的前提下。因系统将分散在不同地
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