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大氣監(jiān)測網(wǎng)格化管理系統(tǒng)
2015年7月26日,，國務(wù)院辦公廳以國辦發(fā)〔2015〕56號印發(fā)《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》,。該《方案》分為：
（1）總體要求；
（2）全面設(shè)點,，完善生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),；
（3）全國聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息集成共享,；
（4）自動預(yù)警,，科學(xué)引導(dǎo)環(huán)境管理與風(fēng)險防范,；
（5）依法追責(zé)，建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與監(jiān)管聯(lián)動機(jī)制,；
（6）健全生態(tài)環(huán)境監(jiān)測制度與保障體系,。（共6部分20條）
主要目標(biāo)是：到2020年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量,、重點污染源,、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享,，監(jiān)測預(yù)報預(yù)警、信息化能力和保障水平明顯提升,，監(jiān)測與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動,，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體,、上下協(xié)同,、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力與生態(tài)文明建設(shè)要求相適應(yīng),。
智易時代環(huán)保網(wǎng)格化管理系統(tǒng)根據(jù)國家環(huán)境部門發(fā)布的《環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范》（HJ460-2009）、《環(huán)境保護(hù)應(yīng)用軟件開發(fā)管理技術(shù)規(guī)范》（HJ622-2011）,、《污染源在線自動監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)2122005》,、《環(huán)境污染源自動監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范》（HJ-T352-2007）等國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,，以環(huán)境監(jiān)測點位數(shù)據(jù)傳感體系為基礎(chǔ),，針對不同環(huán)境企事業(yè)單位需求，運用**的環(huán)保理論研究成果和信息技術(shù),，建立智能化環(huán)保網(wǎng)格在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺,。
平臺數(shù)據(jù)中心可提供所屬地區(qū)各監(jiān)測點位數(shù)據(jù)的實時采集傳輸、實時監(jiān)控空氣環(huán)境質(zhì)量,，實現(xiàn)在線數(shù)據(jù)查詢及報表統(tǒng)計,、數(shù)據(jù)自動預(yù)警、環(huán)保信息綜合分析,、數(shù)據(jù)歸集和排名反饋等,，為環(huán)保的研究提供信息資源和手段，為環(huán)保業(yè)務(wù)管理提供統(tǒng)一的管理平臺,。
系統(tǒng)內(nèi)所有監(jiān)測點位按所屬行政區(qū)域進(jìn)行歸類和展示，監(jiān)測點位圖標(biāo)顏色按其當(dāng)前空氣質(zhì)量指數(shù)AQI表示顏色動態(tài)顯示,，圖標(biāo)上方注有具體的地理位置,，方便用戶直觀,、一目了然掌握各個行政區(qū)域內(nèi)監(jiān)測點位的部署情況和空氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，系統(tǒng)提供多種方式的地圖效果（矢量,、衛(wèi)星,、三維）來實時顯示空氣子站的位置和實時數(shù)據(jù)。
用戶點擊監(jiān)測點位圖標(biāo)后系統(tǒng)自動顯示空氣質(zhì)量指數(shù)AQI,、站點地理位置,、首要污染物、發(fā)布時間,、各項監(jiān)測因子實時數(shù)據(jù)等信息,，空氣質(zhì)量指數(shù)AQI數(shù)值與表示顏色搭配顯示，直觀展示站點當(dāng)前污染情況,，監(jiān)測因子可以按照不同需求進(jìn)行定制,，顯示時間段分為實時狀態(tài)值、*近一小時值,、*近24小時值等,。
監(jiān)測現(xiàn)場可以安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，通過窗口視圖直觀了解監(jiān)測站點的周邊情況和污染物實時排放數(shù)據(jù),，當(dāng)周圍污染源濃度超標(biāo)時自動抓拍,，為公眾和環(huán)保部門監(jiān)督與執(zhí)法提供依據(jù)，同時可以了解監(jiān)測設(shè)備的實時狀況,。當(dāng)數(shù)據(jù)異常提醒之后,，可以通過回傳影像資料判斷現(xiàn)場情況（需人工進(jìn)行），當(dāng)發(fā)生不可抗力因素時,，同樣可以根據(jù)影像資料來判定事故詳情,。
系統(tǒng)提供預(yù)警,、日報通知功能,，預(yù)警包括超標(biāo)預(yù)警、斷線預(yù)警和異常值預(yù)警,，在監(jiān)測數(shù)值超標(biāo),、數(shù)據(jù)連接中斷和出現(xiàn)異常值時，自動給設(shè)定聯(lián)系人發(fā)送提醒信息,，保證系統(tǒng)的正常,、穩(wěn)定運行，日報通知將轄區(qū)內(nèi)各個行政區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)日均值以短信形式發(fā)送給站點負(fù)責(zé)人或主管領(lǐng)導(dǎo),，讓環(huán)境管理者及時掌握環(huán)境空氣質(zhì)量變化情況,，在空氣質(zhì)量惡化時**時間知道詳細(xì)信息。
數(shù)據(jù)展示支持折線圖、柱狀圖,、表格等多種形式,，展示的內(nèi)容包括空氣質(zhì)量指數(shù)和各項監(jiān)測因子濃度的分鐘值、小時值,，方便用戶查看時間段內(nèi)空氣質(zhì)量變化趨勢和污染物濃度變化情況,，同時可以進(jìn)行監(jiān)測點位之間的各項參數(shù)的對比分析，用戶可以自主設(shè)定展示的時間區(qū)間,，導(dǎo)出打印時支持選用JPG圖片,、PDF、EXCEL,、WORD文檔多種格式,。
針對相關(guān)環(huán)境管理部門以及用戶個性化定制需求，系統(tǒng)設(shè)置獨立排名系統(tǒng),，目前采用AQI（空氣質(zhì)量指數(shù)）,，提供日排名、小時排名數(shù)據(jù),，用戶可以查詢當(dāng)天排名信息和歷史數(shù)據(jù)，除了空氣質(zhì)量指數(shù)AQI外,，還列出了PM10,、PM2.5、CO等監(jiān)測因子小時值,、日均值,、首要污染物、空氣質(zhì)量類別等信息,。
按照HJ633-2012環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定要求，自動生成實時報,、日報數(shù)據(jù)報表,，發(fā)布的指標(biāo)包括各監(jiān)測站點的監(jiān)測站點信息、空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）,、首要污染物,、空氣質(zhì)量指數(shù)類別以及空氣質(zhì)量指數(shù)說明等信息，可自動生成word,、Excel,、PDF多種格式格式的報表格式，日報格式如下表：
收集點位數(shù)據(jù)后,，平臺對各項污染物統(tǒng)計值進(jìn)行計算分析,，初步建立點位污染源模型（當(dāng)前采用方法為首要污染物比重餅狀圖解析），如果監(jiān)測點位條件允許，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場采樣,，則可以更加精確的進(jìn)行污染物對比分析,，通過各時間段污染物比重模型結(jié)合地區(qū)現(xiàn)狀來分析具體污染源和現(xiàn)場實際情況，并提供針對性治理方案,。
系統(tǒng)可以實現(xiàn)實時監(jiān)視在線監(jiān)測儀器是否正常工作,，數(shù)據(jù)上傳是否正常，從而清楚設(shè)備的運行狀況及運行進(jìn)度,，當(dāng)前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備或儀器出現(xiàn)故障時,，系統(tǒng)自動提供報警信息方便站點負(fù)責(zé)人及時知曉，并采取相應(yīng)的解決措施,，保證系統(tǒng)的正常,、穩(wěn)定運行。
由于區(qū)域間空氣質(zhì)量狀況的差別,，系統(tǒng)基于各個區(qū)域內(nèi)監(jiān)測數(shù)值實時以污染物濃度云圖形式渲染這種差別,，云圖取每小時點位數(shù)值，顏色采用空氣質(zhì)量指數(shù)AQI表示顏色,，實現(xiàn)由“點”到“面”全面展示大范圍內(nèi)空氣質(zhì)量狀況,。
（圖案僅供參考）
系統(tǒng)提供空氣質(zhì)量,、氣象數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能,，用戶在設(shè)置時間類型、站點,、時間段以后即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出,，內(nèi)容包括點位信息、數(shù)據(jù)更新時間,、常規(guī)6參數(shù)濃度值,、主要污染物、空氣質(zhì)量指數(shù)AQI,。其中數(shù)據(jù)有效率按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算,，分鐘值以后端數(shù)據(jù)傳輸判定為準(zhǔn)，小時值以每小時收集45個分鐘值為準(zhǔn),，日均值以每天收集22個小時值為準(zhǔn),，其余時間區(qū)間以日均值有效天數(shù)為準(zhǔn)。
用戶在此模塊可以實現(xiàn)監(jiān)測點位信息的增,、改,、查、刪等基本操作,，點位信息包括監(jiān)測點位名稱,、地址,、經(jīng)緯度、站點ID,、所在區(qū)域名稱等內(nèi)容,，實現(xiàn)點位信息的動態(tài)管理，區(qū)域與編號為鎖定狀態(tài),，可自行配置名稱,、經(jīng)緯度、排名,、公開,、掉線預(yù)警等選項。
此功能可以查看短信配置詳情,，添加條目可以新增加短信推送人員信息和發(fā)送內(nèi)容,，編輯選項可對接收短信用戶推送內(nèi)容進(jìn)行管理操作，配置的信息內(nèi)容包括預(yù)警信息,、日報,、狀態(tài)預(yù)警、掉線預(yù)警,，完成設(shè)置以后,，列表中人員可以收到短信信息。
一旦空氣質(zhì)量狀況出現(xiàn)異常波動時,，系統(tǒng)啟動超標(biāo)報警,。此功能中分?jǐn)?shù)據(jù)上下限與預(yù)警上下限，數(shù)據(jù)上下限為數(shù)據(jù)有效性判定標(biāo)準(zhǔn)值,，超過界限的則被判定為無效,。預(yù)警上下限為當(dāng)監(jiān)測因子不在設(shè)定值范圍內(nèi)一定時間之后,，則會發(fā)送預(yù)警短信,。
選擇站點便捷，將預(yù)警上下限設(shè)定臨界值,，即可使用預(yù)警功能（0為默認(rèn)）,。
此功能可對程序中未揀出的有誤數(shù)據(jù)進(jìn)行人工修正，點擊數(shù)據(jù)修約選項即可進(jìn)行修正,，當(dāng)值被設(shè)定為無效時,，數(shù)據(jù)被揀出，不參與統(tǒng)計運算,。（因系統(tǒng)計算規(guī)則因素,，只可提供分鐘值與小時值的修約功能，目前只開放分鐘值修約）
對于不同的角色設(shè)置相應(yīng)權(quán)限管理,，一個角色關(guān)聯(lián)了一套操作權(quán)限,。系統(tǒng)共提供了三種操作權(quán)限。系統(tǒng)用戶：擁有系統(tǒng)的所有功能操作權(quán)限；管理用戶：擁有部分業(yè)務(wù)相關(guān)的功能操作權(quán)限,；普通用戶：只能進(jìn)行系統(tǒng)中相關(guān)內(nèi)容的查詢操作,，實現(xiàn)不同級別操作人員對數(shù)據(jù)訪問范圍和數(shù)據(jù)讀寫性的嚴(yán)格控制，建立統(tǒng)一用戶管理平臺實現(xiàn)所有用戶的身份管理,，包括用戶個人身份信息,、角色信息、電子郵箱,、個人賬號和密碼,。
手機(jī)版發(fā)布系統(tǒng)支持Android、IOS等主流的手機(jī)操作系統(tǒng),，系統(tǒng)界面簡潔,、大方，易于操作,。發(fā)布各個監(jiān)測站點的PM2.5,、PM10、SO2,、NO2,、O3、CO小時,、日均,、月均濃度值，提供查看轄區(qū)內(nèi)各站點空氣質(zhì)量排名功能,，并繪制過去24小時的濃度曲線圖,。發(fā)布城市、區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量AQI,、首要污染物,、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)類別、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)說明以及健康提示等信息,。按照《HJ633-2012環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定》,，根據(jù)環(huán)境質(zhì)量AQI進(jìn)行顏色標(biāo)識。
根據(jù)用戶級別不同,，分別設(shè)定不同權(quán)限,，普通用戶登入后只可查看賬號所屬站點詳情，以管理員身份登入之后,，則可查看全部點位狀況與其均值顯示,。
主界面可查看權(quán)限范圍內(nèi)點位數(shù)據(jù)詳情，點擊不同監(jiān)測因子所在方格,，下方折線圖則對應(yīng)顯示其*近24小時內(nèi)污染因子變化情況,。
點位狀況與web端同步,，獲取坐標(biāo)信息后即可在地圖上顯示，支持當(dāng)前總體數(shù)據(jù)情況與單項指數(shù)切換,，污染指數(shù)根據(jù)等級不同以不同顏色顯示,。
如果點位信息過多時，可切換至列表進(jìn)行搜索,，一目了然,，快捷高效。
移動端在web端基礎(chǔ)上提供簡單的查詢功能,，該模塊按照權(quán)限不同所屬轄區(qū)不同,，可以查看站點*近24小時、或*近30天,、或*近12個月,，綜合指數(shù)或者分項指數(shù)的均值狀況。
移動端可以便捷的為環(huán)境管理人員提供服務(wù),，管理者賬號登錄后,，開放排名信息功能，提供當(dāng)日轄區(qū)內(nèi)站點排名,，明確污染方向,。
輔助功能全部歸集于側(cè)邊欄內(nèi),，APP向用戶推送通知，個人設(shè)置中可以設(shè)置是否接收消息,、提醒方式等,。
監(jiān)聽服務(wù)器使用公網(wǎng)固定IP,，監(jiān)測儀器發(fā)送數(shù)據(jù)至此IP地址對應(yīng)端口,，系統(tǒng)自動采集并通過內(nèi)置協(xié)議將字符串解析為需要的信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的校驗,、檢查,、解析和入庫（數(shù)據(jù)存儲）,，采用多線程異步通信技術(shù)與各監(jiān)測點通信,，可查看原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步轉(zhuǎn)發(fā),。
當(dāng)監(jiān)測點位斷線或者出現(xiàn)異常時,，線程保留五分鐘對接期，五分鐘之內(nèi)不上傳數(shù)據(jù)系統(tǒng)關(guān)閉線程,，降低占用率,，直至重新連接再次打開,。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行整體規(guī)劃，對環(huán)保業(yè)務(wù)涉及的眾多數(shù)據(jù)資源進(jìn)行科學(xué)合理的分類,，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)體系和數(shù)據(jù)庫體系,，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、專業(yè)數(shù)據(jù)庫,、元數(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,。
由于環(huán)境大數(shù)據(jù)的保密性，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器需要關(guān)閉公網(wǎng)服務(wù)和外接端口,，與監(jiān)聽服務(wù)器接入同一局域網(wǎng),，使用內(nèi)網(wǎng)IP。監(jiān)聽服務(wù)器解析完成后,，通過局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)存儲至此,。數(shù)據(jù)庫定期備份、定期殺毒,、定期更新軟件服務(wù)與相關(guān)插件,，以保證存儲數(shù)據(jù)的安全。
中心服務(wù)器針對各項數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,，嚴(yán)格按照相關(guān)法律法規(guī)及環(huán)保行業(yè)規(guī)定進(jìn)行統(tǒng)計分析運算處理,，得出***標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境數(shù)值。統(tǒng)計功能支持根據(jù)原始值值計算小時值,、日報,、月報、年報等,。分析功能包括,，對大氣、水質(zhì),、煙氣等不同行業(yè)進(jìn)行規(guī)則整合判斷,、如煙塵，煙氣的含量跟氧氣關(guān)系,，COD與濁度及溶解氧的關(guān)系等高級功能,，根據(jù)用戶需求定制開發(fā)。
經(jīng)過算法運行生成數(shù)據(jù)模型,，實現(xiàn)系統(tǒng)建模分析的關(guān)鍵功能,。
中心服務(wù)器生成各項報表后，根據(jù)空氣質(zhì)量指數(shù)從低到高進(jìn)行排名,，指數(shù)越低排名越靠前,。支持總體排名、區(qū)域排名,、單站點排名,。服務(wù)器與EXCEL報表,、WORD文檔、JPG圖片,、PDF等接口進(jìn)行對接,，使前端頁面可以順利導(dǎo)出打印。
預(yù)警服務(wù)器中置入交互模塊,，每30分鐘采集監(jiān)測子站的運行狀態(tài),、設(shè)備狀態(tài)、監(jiān)測數(shù)據(jù),，對服務(wù)器進(jìn)行信息交互傳輸,、讀取操作日志，連續(xù)兩次出現(xiàn)異常,，系統(tǒng)啟用預(yù)警提醒,。同時可以將監(jiān)測因子標(biāo)準(zhǔn)接入檢測程序中，如果超標(biāo)或者出現(xiàn)恒值,，則提示相關(guān)人員并將信息傳輸至前置服務(wù)器,。所有預(yù)警信息在前端頁面展示。
CMAQ是美國國家環(huán)境保護(hù)局研制的第三代空氣質(zhì)量預(yù)報和評估系統(tǒng)(Models-3),。系統(tǒng)采用靈活的模塊化思想,，由氣體模式、污染排放模式,、空氣質(zhì)量模式組成,。基于CMAQ的空氣質(zhì)量模擬過程可實現(xiàn)設(shè)置可視化和運行自動化,，以準(zhǔn)確的MM5氣象場數(shù)據(jù),、污染排放清單數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用CMAQ模型,，實現(xiàn)空氣質(zhì)量預(yù)報結(jié)果的自動生成,，并支持對結(jié)果的核對統(tǒng)計與對比分析，減少人工操作,，通過適量定制化開發(fā),，可以作為區(qū)域臭氧、能見度,、酸沉降等過程的整合應(yīng)用平臺,。
中心服務(wù)器處理數(shù)據(jù)，結(jié)合實際數(shù)據(jù)建立源解析模型,，結(jié)合天氣系統(tǒng)分析環(huán)境質(zhì)量趨勢,。充分利用積累的海量監(jiān)測數(shù)據(jù),，結(jié)合環(huán)境空氣污染指數(shù)法(API),、環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)法,、主要污染物污染物濃度評價法、污染變化趨勢的定量分析方法-秩相關(guān)系數(shù)法等方法,，對區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢進(jìn)行綜合分析和預(yù)判,。
1,、 環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測儀器子站
2,、 GPS子站定位模塊
3、 數(shù)據(jù)采集設(shè)備
4,、 無線傳輸設(shè)備
5,、 數(shù)據(jù)監(jiān)聽前置服務(wù)器
6、 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器
7,、 WEB應(yīng)用服務(wù)器
暫無數(shù)據(jù),！
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