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详细介绍

“智慧环保云”解决方案

一、背景

目前某市环保局已经拥有包括“阳光政务系统”、“12369 投 诉系统”、“排污申报收费系统”、“污染应急指挥控制系统”、“机动车排气监测系统”、“污染源在线监测系统”、“环境空气质量监测系统”、“危险固体废 弃物管理系统”、“核与辐射管理系统”在内的多套业务系统,可进行业务审批、意见收集、任务指派、排污申报与收费等各项业务功能。存在的问题主要是这些系 统各自为政,数据无法有效共享与集成,导致同类数据在不同系统中存在冗余和不一致问题,同时这些系统间缺乏统一的数据管理模式,导致数据保存不规范、不完 整。

这些数据的冗余、不一致和缺失使得在日常业务工作中,虽然各系统能发挥自己的做用,处理各自业务功能,但个系统中的数据无法进行有效融合,不能支持全局的数 据应用、处理和分析功能,导致出现明明有数据可是却无法找到,无法使用的局面。如何解决各系统的数据集成问题,实现全局范围的数据共享、分析与使用,是本 项目要解决的问题。

二、研究内容与目标

采用云计算、物联网和信息网格技术,对在用的业务系统进行分析,确定那些信息需要从原系统中抽取出来进行集成,然后建立一个基于云存储的、可扩展,具有统一 规范数据格式的中心数据库,将各业务系统核心数据抽取到中心数据库进行数据集成;利用云计算平台的强大处理能力进行数据的处理和挖掘;最后,在中心数据库 上开发建立包括企业信息全寿命管理(即从企业登记开始到企业注销的全程信息管理)、数据精确分析、处置决策、趋势分析等在内的应用,并为其它系统预留数据 调用接口,最终建成一个涵盖在用系统数据,支持全局信息管理分析与应用的智慧环保系统。该系统的建立将具有很强的应用性和前瞻性。

三、效果预估

以往对环境的情况掌握一些情况,但由于数据来源不同、统计口径不同,存在说不全、说不清。依靠云计算、物联网和信息网格技术,构建“智慧环保云”,做第一家“说得清”的环保管理者,依靠先进技术提升管理水平,在全国做出优质示范。

全面掌握:对各种来源数据进行汇聚,原来散落在不同系统、描述不同内容的局部数据发挥整体作用。

精确分析:可以以某个企业、某个区域、某个时段等作为分析对象,依靠数据的相互印证和补充而实现精确分析。

及时预警:各种物联网传感器、接诉系统和人工测量的结果的自动综合可以及时发现环境危险信号,将危险消灭在萌芽状态中。

长效管理:依靠云计算平台的海量存储能力,不断积累历史数据,可以对监测对象和整体环境趋势进行长期的跟踪和分析。

四、智慧环保系统架构

系统包括三个部分:数据层,中心数据库层及应用层,系统整体架构如图1所示




图1 系统体系结构

1 数据层

   数据层有各业务系统中的关键性业务数据和各类传感器采集的数据组成,它们为整个智慧环保系统提供数据来源。

2)中心数据库层

  中心数据库层由一个基于云存储的综合数据库构成,在这里对来至数据层的各类数据进行汇总、处理、集成与管理,确保数据的唯一性和确定性,并为上层应用提供数据支持。

3)应用层

应用层包含各类基于全局数据的应用, 包括:企业信息的全寿命管理、数据的精确分析、城市物量统计、辅助决策等同时提供一个数据接口,可为其它系统提供按需的数据服务。

五、 应用示范

(1) 集成长江某市段98km33个断面数据源,汇聚饮用水源地监测系统数据、国控点数据、省控点数据,监测沿途的排污企业、水质、空气等,进行数据挖掘分析,提供科学管理的决策支撑。示范成功,可推广到整个长江流域。

(2) 利用来自各种监测系统的数据,提供对排污企业全面分析和管控的能力。

(3) 提供不同区域空气质量、水质与机动车排气、企业排污水平的关联分析

(3) 提供根据传感和上报数据进行应急响应的应用示范,包括污染应急物质的调配。