智慧环保建设方案.pdf
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XXXX市“市“智慧环保智慧环保”项目项目建设建设方案方案XX市环境保护局目目录录1.项目概况.12.总体建设方案.12.1.总体目标.12.2.分期目标.22.2.1.一期方案(基础建设).22.2.2.二期方案(完善建设).32.2.3.三期方案(提高建设).42.3.建设原则.52.4.总体框架.52.4.1.系统总体框架.52.4.2.与“1831”集成设计.73.环境数据中心建设.93.1.总体结构.93.2.数据标准化.103.3.中心数据库.103.4.数据交换平台.113.5.数据共享服务.114.支撑体系平台建设.124.1.标准规范体系建设.124.2.“环境云应用”支撑平台.134.2.1.统一业务集成框架.134.2.2.统一用户管理.144.2.3.CA认证集成.144.2.4.公共Web服务管理.155.应用软件平台建设.155.1.环境监测监控平台.155.1.1.环境质量自动监测系统.155.1.2.污染源自动监控管理系统.165.1.3.污水厂中控监控系统.175.1.4.LIMS实验室管理系统.195.1.5.危险废物监管系统.205.2.综合业务协同管理平台.205.2.1.环境监察移动执法系统.215.2.2.建设项目审批及辅助决策系统.215.2.3.排污许可管理系统.225.2.4.行政处罚自由裁量系统.235.3.环境综合查询系统.245.3.1.污染源“一厂一档”系统.245.3.2.环境质量“一点一档”查询.275.4.“美丽XX”决策支持平台.285.4.1.“一张图”决策系统.285.4.2.环境风险预警中心系统.295.4.3.环境状况评价分析系统.305.5.环保应用互动门户.315.5.1.内网办公门户.325.5.2.信息公开门户.335.5.3.公众服务门户.335.6.移动数据查询平台.335.6.1.“一源一档”移动查询.335.6.2.污染源在线监控查询.345.6.3.环境质量数据查询.345.6.4.法律法规查询.355.6.5.应急危化品查询.355.6.6.电子地图、路径导航.355.7.环境风险源与应急指挥系统.365.7.1.危险品(风险物质)管理.365.7.2.风险源申报、评级管理.365.7.3.应急救援指挥管理.366.基础设施建设.386.1.服务器.386.2.安全设备.386.3.服务器机柜.3811.1.项目概况项目概况党的十八大,首次在政治报告中将“生态文明”单独成篇部署并写入党章作出阐述。
十八大要求将生态文明建设的理念、原则、目标等深刻融入和全面贯穿到我国经济、政治、文化、社会建设的各方面和全过程。
报告指出,面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。
XX,位于XX省北部,属淮海经济带、沿海经济带、沿江经济带的交叉辐射区,境内平原辽阔、土地肥沃、河湖交错。
为确保全市生态文明建设的顺利推进,要求必须利用现代化手段,及时掌握XX全市污染源排放情况,加强空气质量、地表水水质和噪声环境质量监测、管理能力,提高环境管理现代化水平,建立满足XX市环境整体规划要求的智慧环保平台,感知环境现状,预警环境风险,为推行绿色行政,建设美丽XX,提供全方位的技术保障。
2.2.总体建设方案总体建设方案2.1.2.1.总体目标总体目标XX市“智慧环保”平台将以数据整合、协同互动、服务高效、智能分析为目标,以先进的理念和信息化技术采集、整合、分析各类环境信息,建立一套覆盖全面、技术先进的智慧环保管理平台,为政府、企业、社会公众提供智能化、可视化的环保信息管理应用,为市政府环境管理提供有效的信息技术支撑和服务。
“智慧环保”平台的建设内容,主要概括为“一个中心、二套支撑、三大一个中心、二套支撑、三大平平台、四类设施台、四类设施”,其含义为:
1、建设一个统一的生态环境数据中心;2、建立标准规范体系和“环境云应用”两套支撑环境;3、开发运行环境监测监控平台、环境业务协同平台、决策支持平台三大应2用系统;4、扩容完善中心机房、网络系统、硬件设备和支撑软件四类IT基础设施。
2.2.2.2.分期目标分期目标XX市“智慧环保”项目按照整体设计、分步实施、稳步推进、突出特色的目标,根据时间进度分为基础建设、完善建设和提高建设三个阶段实施:
第一期(2014年11月至2015年3月)以建立环境数据中心、一厂一档、一点一档、一张图等子系统为目标,满足“智慧环保”的基本要求;第二期(2015年下半年至2016年上半年)以建立综合业务协同管理和环境监测监控两大平台为目标,建立完整的智慧环保业务架构系统;第三期(2016年下半年至2017年上半年)以前两期为基础,实现智能分析、智慧决策,探索“美丽XX”智慧环保平台的创新建设思路。
2.2.1.2.2.1.一期方案(基础建设)一期方案(基础建设)1.1.建设建设周期周期建设周期为2014年11月至2015年3月。
2.2.建设目标建设目标一期项目立足现状,以整合和提升环境信息化管理水平为目标,以满足XX市环境保护业务需要为主,兼顾其他行业的管理需求,至2015年3月,初步建成智慧环保“一张图”平台,集成实时监测、全面监控、GIS展示、高效指挥等多项功能,强化全市污染源、空气、地表水等监测数据的自动采集和分析功能,提升环境监管效率,为将来环境预警及决策提供基础数据支持。
本期重点打造“XX生态环境智慧化管理平台”,将污染源自动监控、环境质量自动监测、人工例行监测等数据接入平台,完成对全市环境管理要素的统一采集、存储、管理和共享,对污染源数据采用“一源一档”、对环境质量综合监测管理点位采用“一点一档”式的管理,以避免环境管理业务数据的冗余和混乱。
3.3.建设内容建设内容
(1)环境数据中心环境数据中心是一期建设的重点内容。
统一的数据中心是“智慧环保”的核心,环境数据中心实现全面收集各类信息数据,并按主题有序分类管理,形成内容全面、业务广泛、数据规范、组织合理的数据资源体系,从而实现“三个说清”,3即说清污染源状况、说清环境质量现状及其变化趋势、说清潜在的环境风险。
(2)环境综合查询系统(一厂一档、一点一档)项目通过建设污染源“一厂一档”和环境质量“一点一档”两大门户,能实现对环境信息多角度、多途径的查询、统计、汇总、分析等功能,从而使环境信息的价值得到最大程度的利用。
在门户首页上以图表的形式将各类环境业务的概要信息在首页上显示出来,使管理人员能一目了然地掌握总体情况。
(3)“一张图”综合门户平台(环保云平台)以全市基础空间地理信息数据库(“1831”提供)为依托,建立各类环境地理信息数据,实现空间信息、属性信息的双向查询以及空间直观定位与分析服务、立体监控分析、全方位监管等应用。
最终实现环境监测“一张图”、监察执法“一张图”、环境应急“一张图”和决策分析“一张图”。
2.2.2.2.2.2.二期方案(完善建设)二期方案(完善建设)1.1.建设目标建设目标建设周期为2015年下半年至2016年上半年。
2.2.建设目标建设目标二期建设将完整地覆盖环境管理业务的各个环节,包括现有的以及未来将建的各个业务子系统,满足各类环境管理业务的应用需求。
通过环境监测监控一体化平台和综合业务协同管理平台的建设,实现环保局内部业务管理一体化,点源管理到面源管理的一体化;业务办理与业务分析一体化;监测业务一体化管理;工作与考核一体化;GIS系统与业务系统一体化;日常管理与应急管理一体化;在线监测与业务管理一体化。
3.3.建设内容建设内容
(1)环境监测监控平台建设子系统包括:
环境质量自动监测系统、污水厂中控监控系统、污染源自动监控管理系统、LIMS实验室管理系统、机动车排污监控管理系统、危险废物监管系统等。
(2)综合业务协同管理平台建设子系统包括:
排污申报收费综合管理系统、建设项目审批及辅助决策系统、排污许可管理系统、环境信访管理系统、企业环境行为(信用评级)管理系4统。
(3)信息安全硬件投资采购入侵检测、漏洞扫描等硬件设备,进一步完善存储基础设备和信息安全建设。
2.2.3.2.2.3.三期方案(提高建设)三期方案(提高建设)1.1.建设目标建设目标建设周期为2016年下半年至2017年上半年。
2.2.建设目标建设目标三期项目以实时网络传输、信息资源共享、环境演变模拟、分析结果展现等数据挖掘分析为核心,充分运用模型分析、实时预警等高新技术手段为领导决策提供服务和支持,从而增强环境管理的科学性,提高环境管理工作的绩效水平,探索“美丽XX”智慧环保平台的创新建设思路,实现对环境的科学、严格、精细、长效管理,以适应污染减排三大体系建设以及环境安全保障的迫切需求,真正进入全面智慧环保时代。
3.3.建设内容建设内容
(1)决策支持平台决策支持系统通过对海量环境数据的挖掘分析,结合经验模型、物理模型及高性能计算技术,对环境质量演变、污染物扩散与蔓延等现象的发生、发展过程进行可视化动态推演,以及评价、分析与预测,揭示环境因素之间的相互作用及其变化规律,为环境管理提供决策依据。
重点建设的子系统包括:
综合分析决策系统、环境风险预警中心系统、环境状况评价分析系统、环境风险源与应急指挥系统。
(2)公众服务门户公众服务门户作为智慧环保的外网门户,是环保部门与民众沟通的桥梁。
门户为企业提供“一站式”服务,方便企业在网上办理有关环保审批手续,简化办事过程,遵循“外网受理、内网办理、外网公布”。
对于公众,提供多种与环保部门交流的渠道,如领导信箱、在线访谈、投诉信箱、意见征集等,切实方便公众办事。
三期投资采购的软硬件设备包括:
高性能服务器等。
52.3.2.3.建设原则建设原则(11)统一领导,整体规划统一领导,整体规划为确保平台建设的有序、规范,在实际工作中要统一领导,整体规划。
由XX市环保局信息化领导小组统一领导和部署,组织制定总体建设方案,确定总体目标与主要任务,并具体组织项目的实施。
(22)整合资源,节约投资整合资源,节约投资项目将在现有信息化应用基础上进行建设,对现有的信息化成果进行全面梳理,明确需要建设和整合的具体内容,充分利用已有信息化资源,最大程度发挥现有各类资源的效益,保护已有的投资。
(33)规范管理,注重创新规范管理,注重创新构筑以信息技术手段为支撑的环境管理体系,以信息化促进管理规范,提升管理效能,优化资源配置,实现全程监管和高效配置;同时应考虑到制度设计和观念的创新,加强技术应用,重点加强污染源监管方式、管理方式、服务方式的改革创新和行政管理效能的全面提升。
(44)建用并举,保证安全建用并举,保证安全“建”的目的是为了“用”,要以需求为导向,适应环境管理的新形势、新任务,以应用促发展,保证应用的不断推进和完善。
同时,环境保护信息涉及国家安全和国计民生,应通过制订相关的信息安全与保密制度,引进和研制系统安全与数据保密技术,最大限度地确保系统和信息的安全。
2.4.2.4.总体框架总体框架“智慧环保”平台依照国家电子政务的统一标准与规范,结合系统设计原则,充分考虑系统运行稳定性、可扩展性、易维护性、操作简便等方面的要求,采用分层设计思路,并确保环保业务标准和规范、电子政务安全要求和运维体系贯穿系统的各个层面。
2.4.1.2.4.1.系统总体框架系统总体框架系统总体框架主要由数据服务层、应用支撑层和业务展现层三个层次构成,其结构示意图如下图所示:
6环境数据中心环境数据中心应用支撑平台应用支撑平台环保应用环保应用“云平台云平台”集成框架集成框架环境管理门户环境管理门户企业门户企业门户决策决策分析平台分析平台环境监测监控环境监测监控平台平台工作流引擎工作流引擎电子签章电子签章统一用户管理统一用户管理数据采集数据采集数据处理数据处理环境数据共享服务环境数据共享服务数据管理数据管理环境相关环境相关信息信息污染源信污染源信息息环境质量环境质量信息信息环境管理环境管理业务信息业务信息环境政务环境政务信息信息空间服务引擎空间服务引擎CACA认证认证生态环境生态环境信息信息环境科技环境科技信息信息环保产业环保产业信息信息环境政策环境政策法规信息法规信息环境空间数据数据交换平台数据交换平台公众门户公众门户决策门户决策门户环境环境业务业务协同协同平台平台污染源监控污染源监控水环境监测水环境监测放射源监控放射源监控气环境监测气环境监测固废监控固废监控声环境监测声环境监测乡镇连片整治监控乡镇连片整治监控一张图决策一张图决策环境风险预警环境风险预警环境质量环境质量展现展现环境应急指挥环境应急指挥建设项目管理建设项目管理排污许可证排污许可证环境监察执法环境监察执法OAOA自动自动办公办公固废管理固废管理申报收费申报收费LIMSLIMS系统系统档案管理档案管理系统总体框架
(1)数据服务层)数据服务层数据服务层包括了中心数据库、数据交换平台、数据共享服务应用、数据管理工具四个部分。
中心数据库存储所有的环保业务数据,包括环境质量数据、生态环境数据、污染源数据、环境管理业务数据、政务办公数据等,采用主题结合业务的数据组织方式将所有数据集成在一起,实现数据的集中存储和集中管理。
数据交换平台实现对数据源(系统)数据的收集和整合,根据设定的规则和条件,自动从相应的数据源中采集所需要的数据,经格式转换、数据校验后写入中心数据库,同时也承担将中心数据库的内容以设定的格式交换给外部数据源。
(2)应用支撑层)应用支撑层应用支撑层包括工作流引擎、统一用户管理、CA认证服务、电子签章、空间服务引擎等一系列成熟的组件。
将环境管理应用中有关公共功能如认证与授7权、日志管理、工作流、空间分析服务、信息推送等功能以公用组件或公共服务的形式集成到支撑平台中,为所有的上层业务应用子系统提供统一的应用支撑服务接口,实现应用支撑层的整合集成,减少系统间的耦合度,便于系统的扩充和部署。
在此之上,部署一套基于消息中间件的流程集成框架,为不同子系统之间的流程整合提供帮助。
(3)业务展现层)业务展现层业务展现层分为应用平台和应用门户两个层次,应用平台是按系统不同功能对平台的纵向分类,应用门户是按使用对象对平台的横向分类。
应用平台包括环境监测监控平台、环境管理业务平台、决策支持平台三大部分,每一类应用平台又各包含若干个子系统,每个子系统负责完成特定的功能。
应用门户分为决策门户、环境管理门户、企业门户、公众门户四类,在每类应用门户中,集中了应用平台子系统中与该类用户交互的所有信息,为所有子系统提供一个单一的应用入口。
2.4.2.2.4.2.与“与“18311831”集成设计”集成设计XX省环保厅目前正在积极推进“XX省生态环境监控系统”(简称“1831”)项目建设,系统已成为一个覆盖XX全省的生态环境监控平台,对各类环境要素进行全面监控和分析。
“1831”项目应用统一规划、科学监管的先进理念,创新环境监控管理机制,按照高标准、全覆盖、较先进的要求,融合地理信息、三维可视化表达、虚拟实境、视频监控、物联组网、数据挖掘等先进技术,建立了布局合理、数据可靠、运行稳定的环境监控平台,实现各种环境信息的动态采集、及时传输、高效加工与网络发布。
“1831”是目前国内结构最合理、技术最先进的环境信息综合平台,得到了各级领导和同行的高度好评。
平台将全省各环境要素的监测数据、管理信息实行集中管理,在此基础上对生态环境的变化进行监控,对各行政区域的环境治理进行考核,对环境总量进行控制。
在“1831”建设过程中,XX省环保厅建立了统一的标准规范、网络支撑平台、数据交换平台、数据库平台、GIS服务平台等基础技术平台,为系统的建设8和运行提供基础支撑。
XX市“智慧环保”平台作为一个市级环境信息平台,需要向“1831”系统报送各类环境数据,因此,本项目建设应重点考虑与“1831”的关系,并在标准规范、支撑平台、技术架构等方面充分利用“1831”的建设成果,实现“智慧环保”平台与“1831”的集成。
具体包括以下几个方面:
(11)标准规范)标准规范“1831”项目根据国内环境信息化的现状,花大力气建立了一套完整的标准规范体系,标准规范内容包括数据类标准、技术类标准、管理类标准、业务类标准,这些标准具有较强的可操作性和技术先进性,将在全省范围内全面实施推广。
本项目在建设时,应充分利用这些标准规范成果,保证“智慧环保”平台与“1831”保持一致性,为互联互通奠定良好的基础。
(22)数据交换数据交换网络网络“1831”已建成了稳定、高速、安全的XX环保专网,实现了省、市、县三级环保部门的网络连接,XX市“智慧环保”平台与上级的数据交换、与“1831”平台的数据交换可利用该网络实现。
(33)CACA认证认证“智慧环保”平台中涉及大量的业务审批流程,为提高系统安全性,应加强对操作用户的身份认证,而CA目前应用最为广泛的一种认证方法,因此,在本项目中,需要引入CA认证体系。
“1831”平台采用的是XX省电子商务认证中心的CA证书,为保证两个平台之间能实现用户身份的互相认证,本项目应采用与“1831”相同的CA认证体系。
(44)GISGIS平台平台本项目将采用“1831”省测绘院提供的基础地理信息服务,为智慧环保的GIS分析提供行政区、道路、敏感点、河流等基础图层服务。
93.3.环境数据中心建设环境数据中心建设统一的数据中心是“智慧环保”平台的核心,负责全面收集各类信息数据,并按主题有序分类管理,形成内容全面、业务广泛、接口开放、数据规范、组织合理、分类科学、关联严密的数据资源体系,为各类应用系统提供统一的数据管理接口,从而实现“一数一源、一源多用”的数据整合目标。
3.1.3.1.总体结构总体结构我们设计的环境数据中心从功能架构上来看,可以分为数据源、数据交换平台、中心数据库、数据管理、数据服务五个层次,其层次关系如下图所示:
环境数据共享服务环境数据共享服务环境质量数据服务环境质量数据服务环境管理数据服务环境管理数据服务综合数据分析服务综合数据分析服务资源目录资源目录管理管理数数据据管管理理数据库管数据库管理理数据查询数据查询数据维护数据维护管理管理数据交换平台数据交换平台污染源数据服务污染源数据服务数据抽取数据抽取数据清洗校验数据清洗校验数据加载数据加载中中心心数数据据库库关系型数据关系型数据表格型数据表格型数据文本型数据文本型数据多媒体数据多媒体数据其他数据其他数据数据源数据源代码标准库代码标准库基础信息库基础信息库基基础础库库元数据库元数据库业业务务数数据据库库环境质量信息库环境质量信息库污染源信息库污染源信息库环境科技信息库环境科技信息库数数据据仓仓库库生态环境信息库生态环境信息库环境管理信息库环境管理信息库环保产业信息库环保产业信息库环境政务信息库环境政务信息库环境法规信息库环境法规信息库环境相关信息库环境相关信息库环环境境空空间间数数据据库库
(1)数据源)数据源包括现有的各类环境信息系统、文件型数据等数据资源,上下级环境信息系统数据以及其它外部数据资源,支持关系型数据库、电子表格、文本、XML、多媒体数据等格式。
(2)数据交换平台)数据交换平台数据交换平台负责实现对数据源(系统)数据的收集和整合,根据设定的规10则和条件,自动从相应的数据源中采集所需要的数据,经格式转换、数据校验后写入中心数据库,同时也承担将中心数据库的内容以设定的格式交换给外部数据源。
数据交换平台提供任务配置、任务监控等相关管理工具。
(3)中心数据库)中心数据库中心数据库负责对所有环境管理业务数据进行存储管理,按照数据存储模型分为元数据库、基础数据库和业务数据库,并在此基础上生成为决策支持提供支撑的数据仓库。
(4)数据管理)数据管理数据管理包括环境数据查询、资源目录管理、数据库管理、数据维护管理、数据订阅和数据字典。
(5)数据服务)数据服务数据服务为所有的环境信息系统及其它外部系统提供统一的数据处理及查询统计等访问服务,并在ESB服务总线上发布服务接口。
3.2.3.2.数据标准化数据标准化“智慧环保”平台建设取得成功的重要先决条件就是科学、完整的标准规范体系建设。
标准规范体系是平台系统建设一致性和协调性的基础,是形成科学规范的信息资源共享和软件互操作性的基本保证。
只有实现数据的标准和统一,业务流程才能通畅流转;只有实现数据的有效积累,决策才会有据可循;只有数据准确,才能保证系统的完善。
环境数据标准是数据中心的建设基础,定义了数据中心所有业务数据和空间数据在集成、存储、加工和应用等各个阶段所应有的特征。
环境数据标准建设的内容包括数据分类标准、数据库标准、数据编码标准、元数据标准、数据应用标准、数据交换标准。
3.3.3.3.中心数据库中心数据库中心数据库负责对所有环境管理业务数据进行存储管理,按照数据存储模型分为元数据库、基础数据库和业务数据库,并在此基础上生成为决策支持提供支撑的数据仓库。
(1)元数据库元数据库对业务数据本身及其运行环境的描述与定义的数据,称之为元数据。
元数据11是描述数据的数据。
从某种意义上说,业务数据主要用于支持业务系统应用的数据,而元数据则是信息门户、数据仓库、决策支持等应用所不可或缺的内容。
(2)基础数据库基础数据库基础数据库存放“智慧环保”平台正常运行所需的各类基础信息,包括标准代码库和基础信息库两个部分:
标准代码库存放各类基础编码信息,如行政区划编码、河流编码、监测因子编码、行业分类编码等,为整个数据中心设定各类代码标准。
基础信息库则存放与系统运行管理相关的一些基础设置信息,如部门设置信息、用户及权限信息、操作日志信息等。
(3)业务数据库业务数据库业务数据库存放环境管理业务中的具体信息,在本项目中,我们将根据环境信息分类体系,结合项目的实际情况,建立9个主题数据库,实现对环境数据的分类集中存储。
主要包括:
环境质量信息、生态环境信息、污染源信息、环境管理业务信息、环境科技信息、环境保护产业信息、环境政务管理信息、环境政策法规标准、环境保护相关信息。
3.4.3.4.数据交换平台数据交换平台数据交换平台是环境数据中心保证数据鲜活度和有效性的重要保障,承担着数据采集、数据整合两大任务,是整个数据中心的数据出入通道。
本项目主要将依托数据交换中间件,实现环保数据的自动化交换、清洗、重组和入库。
3.5.3.5.数据共享服务数据共享服务环境数据中心为通过环境数据共享服务接口为“智慧环保”平台及外部系统提供数据访问服务,所有对中心数据库的访问均通过数据共享服务接口执行。
数据共享服务接口采用WebService的形式提供,通过服务注册管理平台进行统一发布,为应用平台提供位置透明的数据访问服务。
124.4.支撑体系支撑体系平台建设平台建设环境信息化建设取得成功的重要先决条件就是科学、完整的标准规范体系建设。
标准规范体系是系统建设一致性和协调性的基础,是形成科学规范的信息资源共享和软件互操作性的基本保证。
只有实现数据的标准和统一,业务流程才能通畅流转;只有实现数据的有效积累,决策才会有据可循;只有数据准确,才能保证系统的完善。
4.1.4.1.标准规范体系建设标准规范体系建设为了全面强化智慧环保平台建设的规范化要求,保证其顺利实施,并且便于后续信息系统建设工作的衔接,必须研究、制定环境信息标准规范体系。
本项目的标准规范体系建设工作,目标是将所涉及到的系统建设、业务应用的各类信息资源进行有序整合,使之服从于统一的标准和规则,从而实现规范化和标准化,便于对平台建设质量、性能的约束和掌控,便于各类业务信息资源在信息系统中有效传递,以及与相关信息标准体系的有效衔接,从而实现规范建设、资
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