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.智慧環(huán)保整體解決方案北京漢邦高科數(shù)字技術(shù)股份有限公司2020/3/29目錄第一章 項目概述41 建設(shè)背景42 建設(shè)目標42.1 總體目標42.2 具體目標53 建設(shè)意義6第二章 需求分析71 環(huán)保業(yè)務(wù)關(guān)系梳理72 用戶分析82.1 環(huán)保局用戶82.2 企業(yè)用戶82.3 公眾用戶83 數(shù)據(jù)建設(shè)分析84 安全需求分析94.1 數(shù)據(jù)安全94.2 內(nèi)外網(wǎng)隔離95 現(xiàn)存問題95.1 信息渠道單一,交換共享不足95.2 數(shù)據(jù)來源廣泛,集中程度欠缺95.3 業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨立,協(xié)同能力薄弱105.4 輔助決策缺乏,智慧化水平較低105.5 信息公開度低,公眾服務(wù)能力弱10第三章 總體設(shè)計111 建設(shè)思路111.1 以標準規(guī)范為基準,規(guī)范系統(tǒng)建設(shè)111.2 以頂層設(shè)計為根本,破除條線分割111.3 以數(shù)據(jù)共享為中心,消除信息孤島111.4 以業(yè)務(wù)流程為主線,推進協(xié)同管理121.5 以政民互動為橋梁,暢通民意渠道122 設(shè)計原則123 設(shè)計依據(jù)134 總體架構(gòu)145 業(yè)務(wù)架構(gòu)166 技術(shù)路線186.1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能感知186.2 基于SOA的設(shè)計架構(gòu)186.3 基于Web服務(wù)的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用模式186.4 GIS多源數(shù)據(jù)服務(wù)共享186.5 數(shù)據(jù)倉庫186.6 基于Portal門戶系統(tǒng)建立智慧環(huán)??蚣?9第四章 建設(shè)內(nèi)容191 智慧環(huán)保感知層191.1 智能電動閘門遠程控制系統(tǒng)191.2 污染源企業(yè)刷卡排污與總量計算201.3 超標留樣系統(tǒng)211.4 高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)211.5 門禁管理系統(tǒng)221.6 監(jiān)測設(shè)備動態(tài)管控系統(tǒng)(監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)參數(shù)上傳)231.7 企業(yè)DCS工況聯(lián)網(wǎng)242 智慧環(huán)保云支撐層252.1 環(huán)境數(shù)據(jù)資源云中心252.2 環(huán)境GIS綜合應(yīng)用平臺372.3 統(tǒng)一認證與單點登錄系統(tǒng)(內(nèi)門戶)373 智慧環(huán)保應(yīng)用層383.1 環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控平臺383.2 環(huán)境監(jiān)察及應(yīng)急平臺413.3 環(huán)境業(yè)務(wù)管理平臺434 智慧環(huán)保政務(wù)服務(wù)層464.1 辦公自動化系統(tǒng)464.2 環(huán)境電子沙盤系統(tǒng)474.3 環(huán)境質(zhì)量信息發(fā)布平臺474.4 手機端移動應(yīng)用484.5 環(huán)保政務(wù)網(wǎng)站(外門戶)495 智慧環(huán)保建設(shè)保障體系495.1 環(huán)境信息標準規(guī)范體系495.2 環(huán)境安全保障體系516 系統(tǒng)運行環(huán)境建設(shè)546.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖546.2 網(wǎng)絡(luò)搭建546.3 基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)546.4 專用支撐平臺556.5 硬件平臺56第五章 建設(shè)清單57.第一章 項目概述1 建設(shè)背景環(huán)境保護是發(fā)展問題,也是民生問題?,F(xiàn)階段,我國環(huán)境保護工作取得了積極進展,但隨著我國經(jīng)濟的快速增長,資源、能源消耗的持續(xù)增加,環(huán)境保護面臨的壓力越來越大,環(huán)境形勢依然十分嚴峻。在面臨巨大壓力的同時,各級環(huán)境保護部門都在積極探索新模式、新途徑,以實現(xiàn)對環(huán)境和污染源的有效監(jiān)管,滿足現(xiàn)階段環(huán)境保護具體業(yè)務(wù)需求。黨的十八大確立了建設(shè)“美麗中國”的偉大目標,國家對各級環(huán)保部門的工作效率和水平提出了更高的要求。利用現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),破解當(dāng)前生態(tài)環(huán)境保護體制機制難題,扭轉(zhuǎn)環(huán)境質(zhì)量局部惡化趨勢,使生態(tài)更美好,環(huán)境更優(yōu)良,經(jīng)濟健康發(fā)展,這是“感知環(huán)境,智慧環(huán)?!钡氖滓蝿?wù),也是當(dāng)前社會形勢下利用技術(shù)手段推動環(huán)境保護工作的重要和必要的方法。通過信息化的手段建立智慧環(huán)保綜合應(yīng)用平臺,實現(xiàn)對各類污染源的智能監(jiān)管、環(huán)境應(yīng)急的有效處置、環(huán)保業(yè)務(wù)的快速流轉(zhuǎn)已經(jīng)成為各級環(huán)保部門的必由之路。建立適應(yīng)生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)保事業(yè)發(fā)展要求的環(huán)境信息化管理體制,合理順暢的工作機制,環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)覆蓋全省,環(huán)境信息基礎(chǔ)設(shè)施基本完善,環(huán)境信息化與環(huán)保業(yè)務(wù)充分融合,環(huán)境信息資源得到合理開發(fā)、廣泛共享和深度利用,環(huán)境信息服務(wù)覆蓋環(huán)境管理全業(yè)務(wù)、全流程,實現(xiàn)環(huán)保業(yè)務(wù)管理信息化、管理信息資源化、信息服務(wù)智能化,建成 “智慧環(huán)?!斌w系。2 建設(shè)目標2.1 總體目標充分利用物聯(lián)網(wǎng)、3S等新一代信息技術(shù),采用以感知為先、傳輸為基、計算為要、管理為本的理念,構(gòu)建環(huán)境智能感知網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控的現(xiàn)代化和智能化;建設(shè)環(huán)境智能數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的安全存儲和智能挖掘;構(gòu)建智慧應(yīng)用平臺,為環(huán)保日常業(yè)務(wù)管理和決策提供支持。達到“測得準、傳得快、算得清、管得好”的智慧環(huán)??傮w目標。圖 1總體目標2.2 具體目標2.2.1 完善標準規(guī)范建設(shè),構(gòu)建智慧環(huán)保基石環(huán)境信息化建設(shè)必須堅持標準先行、急用優(yōu)先原則。遵從環(huán)境保護部相關(guān)標準,在項目建設(shè)中需要新建的,則建設(shè)地方標準,尤其在環(huán)保行業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù),需要有相應(yīng)的標準和規(guī)范。2.2.2 建立數(shù)據(jù)資源云支撐,實現(xiàn)全局數(shù)據(jù)共享和宏觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)資源云支撐的建立,主要有兩個大的功用,一是實現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換共享,避免數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè);二是通過數(shù)據(jù)資源云支撐,構(gòu)建起全局級數(shù)據(jù)模型,對整個環(huán)境業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行全局級的統(tǒng)計和分析,為領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策提供數(shù)據(jù)支持。2.2.3 完善智慧環(huán)保業(yè)務(wù)應(yīng)用,建設(shè)一體化特色應(yīng)用針對當(dāng)前環(huán)境保護的嚴峻形勢,將大氣污染防治工作作為當(dāng)前和將來很長一段時間的重中之重,利用科技手段,實現(xiàn)環(huán)保業(yè)務(wù)管理信息化、管理信息資源化、信息服務(wù)智能化,建設(shè)環(huán)境監(jiān)測、管理、監(jiān)察、應(yīng)急和服務(wù)一體化,形成各類具有特色的業(yè)務(wù)應(yīng)用,包括內(nèi)網(wǎng)的、外網(wǎng)的、全局性的、科室內(nèi)的,全面提升環(huán)境監(jiān)管能力。2.2.4 完善環(huán)境政務(wù)應(yīng)用,提升業(yè)務(wù)協(xié)同與公眾服務(wù)能力建立統(tǒng)一的平臺實現(xiàn)環(huán)保局政務(wù)信息的管理、電子政務(wù)的流轉(zhuǎn)、協(xié)同辦公管理以及信息服務(wù),進一步推進核心環(huán)境管理業(yè)務(wù)的信息化和業(yè)務(wù)協(xié)同,提升政府服務(wù)能力。2.2.5 推動省市縣三級聯(lián)動,跨部門應(yīng)用協(xié)同避免煙囪式建設(shè),要考慮省市縣三級聯(lián)動設(shè)計、環(huán)保內(nèi)部跨部門應(yīng)用協(xié)同,并且要考慮和氣象、國土資源部門等的信息共享。3 建設(shè)意義(1)對政府的價值環(huán)境保護監(jiān)測范圍:空氣污染,水污染,固廢污染,化學(xué)品污染,噪聲污染,核輻射污染等。智慧環(huán)保在支持環(huán)保部門提升業(yè)務(wù)能力中可以在環(huán)評質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)控、環(huán)境應(yīng)急管理、排污收費管理、污染投訴處理平臺、環(huán)境信息發(fā)布門戶網(wǎng)站、核與輻射管理等方面為環(huán)保行政部門提供監(jiān)管手段,提供新鮮的一手數(shù)據(jù),提供行政處罰依據(jù),有效提高環(huán)保部門的管理效率,提升環(huán)境保護效果,解決人員缺乏與監(jiān)管任務(wù)繁重的矛盾,是利用科學(xué)技術(shù)提高管理水平典型應(yīng)用,可以實現(xiàn)環(huán)保移動辦公還可以提供移動執(zhí)法,移動公文審批,移動查看污染源監(jiān)控視頻等功能。(2)對企業(yè)的價值企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以提高企業(yè)管理水平,對企業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣數(shù)量可準確掌握,如果生產(chǎn)線各流程產(chǎn)生的三廢排量過高,可影響去污設(shè)備(凈化裝置)的處理效果,三廢排量過高,去污設(shè)備無法完成凈化工作時,企業(yè)可停止生產(chǎn),這樣可避免因超標排放或不合格排放所面臨的環(huán)保部門天價罰單。同時,也承擔(dān)起企業(yè)應(yīng)有的社會責(zé)任。(3)對公眾的價值智慧環(huán)??梢院芎玫貪M足公眾對于環(huán)境狀況的知情權(quán),公眾可通過環(huán)境信息門戶網(wǎng)站了解當(dāng)前環(huán)境的各種監(jiān)測指標,公眾可以通過環(huán)境污染舉報與投訴處理平臺,向環(huán)保部門提出投訴與舉報,從而幫助環(huán)保部門更加有效地管理違規(guī)排污企業(yè),保持環(huán)境良好。第二章 需求分析1 環(huán)保業(yè)務(wù)關(guān)系梳理圖 2環(huán)保業(yè)務(wù)關(guān)系梳理污染源從產(chǎn)生、許可、申報、監(jiān)督監(jiān)測到處理到最后注銷,牽扯到18個環(huán)保相關(guān)業(yè)務(wù),各業(yè)務(wù)又隸屬于不同的業(yè)務(wù)科室,并且與其它單位之間也存在著業(yè)務(wù)往來,其具體相關(guān)關(guān)系如上圖所示。2 用戶分析智慧環(huán)保體系用戶分為三類,分為別環(huán)保局用戶企業(yè)用戶及公眾用戶。2.1 環(huán)保局用戶環(huán)保局用戶(包括臨沂市環(huán)保局及下屬區(qū)縣環(huán)保局用戶)是系統(tǒng)的最主要用戶群體,用戶通過系統(tǒng)實現(xiàn)日常辦公業(yè)務(wù)的信息化,實現(xiàn)對污染源企業(yè)的監(jiān)管執(zhí)法,實現(xiàn)對環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)管,實現(xiàn)對環(huán)保數(shù)據(jù)、具體業(yè)務(wù)信息的管理維護,從而提高工作效率。2.2 企業(yè)用戶企業(yè)用戶主要關(guān)注與企業(yè)相關(guān)的信息,如企業(yè)基礎(chǔ)信息、企業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)、企業(yè)建設(shè)項目審批數(shù)據(jù)、總量數(shù)據(jù)、排污申報數(shù)據(jù)等。2.3 公眾用戶公眾用戶主要指互聯(lián)網(wǎng)用戶,公眾用戶主要通過系統(tǒng)行使對環(huán)境狀況的知情權(quán),包括環(huán)境空氣質(zhì)量、環(huán)境水質(zhì)、環(huán)境法規(guī)、環(huán)境新聞公告等。3 數(shù)據(jù)建設(shè)分析數(shù)據(jù)是信息化建設(shè)的基礎(chǔ),智慧環(huán)保建設(shè)的數(shù)據(jù)建設(shè)需求如下。(1)數(shù)據(jù)標準建設(shè)需求對于多源、形式多樣的環(huán)境數(shù)據(jù),統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準可以避免數(shù)據(jù)重復(fù)性建設(shè)和數(shù)據(jù)歧義,最大限度的減少應(yīng)用集成的復(fù)雜度。數(shù)據(jù)標準應(yīng)包括數(shù)據(jù)編碼標準、數(shù)據(jù)分類標準、元數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)交換共享標準等。(2)數(shù)據(jù)整合加工需求環(huán)境信息化所需數(shù)據(jù)是多樣化的、多種形式的,包括了基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、各科室業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。這些原始數(shù)據(jù)是無法直接應(yīng)用的,需要根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)標準對其進行整合加工,形成規(guī)范的數(shù)據(jù)類型和格式。如基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)需要校準、制圖、切片等,而各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要綜合、抽象等。(3)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理維護需求時效性是數(shù)據(jù)的一個重要特征。對于環(huán)境數(shù)據(jù)來說,無論是基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),還是各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),時效性要求都比較高。如何保證數(shù)據(jù)的時效性,即數(shù)據(jù)的及時更新維護,是環(huán)保局的一個重要需求。(4)數(shù)據(jù)共享需求避免數(shù)據(jù)重復(fù)性建設(shè),消除數(shù)據(jù)孤島,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分共享和復(fù)用是信息化建設(shè)的一個目標,同時也是一個重要需求。4 安全需求分析4.1 數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)和血液,數(shù)據(jù)的安全是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。本項目中的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都是安全保密要求較高的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的安全考慮包括數(shù)據(jù)存儲的安全性以及數(shù)據(jù)不受外部入侵。4.2 內(nèi)外網(wǎng)隔離環(huán)保部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行于環(huán)保部門內(nèi)網(wǎng),與因特網(wǎng)是物理隔離的;同時部分系統(tǒng)又需要公開在公網(wǎng)上,以便于公眾的訪問。因此要充分考慮內(nèi)外網(wǎng)隔離及安全性。5 現(xiàn)存問題5.1 信息渠道單一,交換共享不足環(huán)境信息資源分散在各個相關(guān)科室/部門,如總量辦掌握著污染源總量信息,輻射處掌握著放射源信息,監(jiān)察大隊掌握著執(zhí)法信息,監(jiān)測站掌握著實驗室監(jiān)測數(shù)據(jù)等。科室/部門數(shù)據(jù)之間沒有很好地共享,部門之間在使用數(shù)據(jù)時采取了比較初級的紙質(zhì)交換方法,沒有形成環(huán)境數(shù)據(jù)的自動傳輸與交換;在環(huán)保系統(tǒng)內(nèi)部,環(huán)境信息和數(shù)據(jù)的獲取和使用也沒有做到完全統(tǒng)一,完全的數(shù)據(jù)共享,缺乏數(shù)據(jù)標準支撐,沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心。科室、部門之間信息資源相對封閉,環(huán)境信息資源“信息孤島”現(xiàn)象越來越顯現(xiàn),環(huán)境信息資源的整合、規(guī)范及統(tǒng)一應(yīng)用需求越來越強烈。5.2 數(shù)據(jù)來源廣泛,集中程度欠缺目前,環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)均分布在不同的環(huán)境管理部門,或者即使在同一個部門,數(shù)據(jù)也是分散在不同的業(yè)務(wù)科室,這就造成了環(huán)境數(shù)據(jù)資源不集中,缺乏數(shù)據(jù)唯一性,從而給環(huán)境數(shù)據(jù)的整合和應(yīng)用帶來了一定的困難。除此之外,環(huán)境監(jiān)測部門的數(shù)據(jù)大多以紙質(zhì)數(shù)據(jù)為主,信息化程度較低,數(shù)據(jù)的存儲和傳輸大多靠移動存儲設(shè)備來完成,給數(shù)據(jù)資源交換、共享以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析等工作造成了很大的不便。5.3 業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨立,協(xié)同能力薄弱“智慧環(huán)保”建設(shè)需要各個部門協(xié)同配合,共同實現(xiàn)各項功能,即需要發(fā)揮的功能范圍為既有橫向的,也有縱向的,既有塊狀的,也有線狀的。而環(huán)保部門下屬的眾多業(yè)務(wù)部門都有各自的職能范圍,其使用的業(yè)務(wù)系統(tǒng)多根據(jù)各自的業(yè)務(wù)流程而設(shè)計,缺乏全局性的思考,造成決策層無法從各個部門提供的業(yè)務(wù)信息中把握整體情況。各個業(yè)務(wù)部門之間的業(yè)務(wù)管理沒有從“智慧環(huán)?!比纸嵌冗M行梳理,業(yè)務(wù)流程沒有打通,業(yè)務(wù)部門壁壘分明,業(yè)務(wù)系統(tǒng)也是割裂的,形成一個個“業(yè)務(wù)孤島”。信息資源以各種形式分散存在,各自管理,造成了信息資源共享程度低、共享困難,信息資源缺乏有效的整合挖掘,信息利用率低,對“智慧環(huán)?!闭w的管理、決策沒有起到很好的支撐作用。5.4 輔助決策缺乏,智慧化水平較低現(xiàn)階段我國大部分地區(qū)建設(shè)了環(huán)境自動監(jiān)測體系和環(huán)保業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),取得了一定的成績與經(jīng)驗,但多以環(huán)保業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)為主,功能多集中在業(yè)務(wù)流程的實現(xiàn)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計分析,業(yè)務(wù)成果的展示等方面,而在環(huán)境保護宏觀決策上,在對社會和公眾服務(wù)方面提供的支持還很欠缺。環(huán)境業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)積累了大量的環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù),但多為監(jiān)測站和監(jiān)控站點的監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的功能主要是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)的超標預(yù)警、空間屬性聯(lián)動、查詢統(tǒng)計分析、報表圖表展示等功能,在環(huán)境評價、環(huán)境預(yù)警、環(huán)境質(zhì)量和污染源之間的關(guān)系這些方面,沒有對應(yīng)的分析挖掘功能和系統(tǒng),空有大量的數(shù)據(jù),卻停留在原始數(shù)據(jù)收集展示的層面上,無法做到智慧化的分析與發(fā)掘,為環(huán)保決策提供支持的能力明顯不足。5.5 信息公開度低,公眾服務(wù)能力弱環(huán)保部門的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)主要是針對單位內(nèi)部的業(yè)務(wù)需求設(shè)計開發(fā),信息系統(tǒng)的針對性和專業(yè)性較強,信息對外的公開程度低,信息發(fā)布渠道單一。公眾找不到便捷的渠道獲取更加全面的環(huán)境信息。公眾如果需要了解更多的環(huán)境信息,只能到環(huán)保部門辦公地點去申請查詢,與當(dāng)前信息化時代不相適應(yīng)。政府環(huán)保公共服務(wù)能力有待于進一步提高,政府部門在環(huán)境保護方面更多地關(guān)注于執(zhí)法和監(jiān)管,對社會、企業(yè)、公眾的服務(wù)能力往往被忽視,通過“智慧環(huán)保”的建設(shè)與應(yīng)用,全面提升環(huán)境保護服務(wù)公眾的能力,讓“智慧環(huán)?!钡慕ㄔO(shè)成果讓全社會共享。第三章 總體設(shè)計1 建設(shè)思路1.1 以標準規(guī)范為基準,規(guī)范系統(tǒng)建設(shè)統(tǒng)一標準是保證各系統(tǒng)互連互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同的基礎(chǔ)。智慧環(huán)保的建設(shè)以國家電子政務(wù)標準化體系框架、國家信息技術(shù)方面、國家環(huán)境自動監(jiān)控技術(shù)方面的基礎(chǔ)共性標準為指導(dǎo),依靠信息系統(tǒng)專家和標準化專家,使用科學(xué)的標準建設(shè)方法,依據(jù)環(huán)境信息化應(yīng)用需求及技術(shù)一體化原則,制定符合“智慧環(huán)?!苯ㄔO(shè)需要的標準。對于已建業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行改造,規(guī)范污染源信息新增、修改口徑,使環(huán)境數(shù)據(jù)資源云中心成為污染源信息唯一權(quán)威中心。對于新建業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計,遵循云中心標準規(guī)范體系要求,所有數(shù)據(jù)按統(tǒng)一標準傳輸交換。1.2 以頂層設(shè)計為根本,破除條線分割智慧環(huán)保的建設(shè)敢于打破陳舊觀念和條線分割、各自為政的傳統(tǒng)方式,突出問題導(dǎo)向、需求導(dǎo)向,落地頂層設(shè)計。從全局視覺出發(fā),統(tǒng)籌整合各方資源,對各分系統(tǒng)之間的關(guān)系進行橫向和縱向梳理,自頂層向下展開設(shè)計,按統(tǒng)一的標準和架構(gòu)建設(shè),圍繞“測得準、傳得快、算得清、管得好”的總體目標,實現(xiàn)平臺融合、機制銜接和數(shù)據(jù)共享,改變現(xiàn)有的“條強塊弱”的局面。1.3 以數(shù)據(jù)共享為中心,消除信息孤島各個業(yè)務(wù)部門之間的業(yè)務(wù)管理沒有從“智慧環(huán)保”全局角度進行梳理,業(yè)務(wù)部門壁壘分明,業(yè)務(wù)系統(tǒng)也是割裂的,形成一個個“業(yè)務(wù)孤島”。信息資源形式多樣,分散存在,且數(shù)據(jù)不斷更新,致使難以進行數(shù)據(jù)共享。只有消除信息孤島,實現(xiàn)互通共享,才能真正發(fā)揮效應(yīng),才能為各部門聯(lián)合做好事中事后監(jiān)管打下堅實基礎(chǔ)。本項目充分考慮各部門間、上下級、行業(yè)間、公眾等對數(shù)據(jù)的需求,建設(shè)了數(shù)據(jù)交換共享服務(wù),通過數(shù)據(jù)資源云中心實現(xiàn)支撐,改變現(xiàn)有各自為政的狀態(tài),實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享。1.4 以業(yè)務(wù)流程為主線,推進協(xié)同管理環(huán)保業(yè)務(wù)種類多樣,流程各異。對各類業(yè)務(wù)進行網(wǎng)狀分析和關(guān)聯(lián)分析,對各類信息資源進行協(xié)同和優(yōu)化,使各類信息突破各種障礙集合到一起,并實現(xiàn)它們之間通暢的溝通、協(xié)調(diào),解決“信息孤島”、“應(yīng)用孤島”和“資源孤島”三大問題,實現(xiàn)信息的協(xié)同、業(yè)務(wù)的協(xié)同和資源的協(xié)同,充分發(fā)揮智慧環(huán)保體系的“戰(zhàn)斗力”。1.5 以政民互動為橋梁,暢通民意渠道智慧環(huán)保體系的建設(shè)不僅是讓智慧環(huán)保的成果與民共享,更需要民眾的積極參與。一方面能夠?qū)h(huán)保相關(guān)信息公開與民,如民眾十分關(guān)心的環(huán)境質(zhì)量信息、污染源排放信息、機動車尾氣檢測信息等;另一方面更要重視問政于民、問計于民、問需于民,這是一個不斷加強政務(wù)公開的積極方向,也是走群眾路線的一個具體實踐。運用問政的方式,能更好地構(gòu)建政府與民眾之間的溝通橋梁,傾聽民聲、了解民情、匯聚民智。擴大公眾參與,結(jié)合信息化手段,開辟新的問政途徑,不斷擴大服務(wù)覆蓋面,進一步提高政民互動水平,充分發(fā)揮出“政民互動”綜合社會效應(yīng)。真正接通一個政府官員與群眾之間的“民意直通車”,切實提高問政的服務(wù)水平和效率。2 設(shè)計原則(1)服務(wù)需求,應(yīng)用主導(dǎo)智慧環(huán)保建設(shè)與發(fā)展必須緊密結(jié)合環(huán)境保護工作的業(yè)務(wù)需求,從業(yè)務(wù)管理的實際需求出發(fā)。積極營造信息化保障環(huán)境,促進環(huán)保事業(yè)健康發(fā)展。(2)統(tǒng)籌兼顧,持續(xù)建設(shè)環(huán)境信息化建設(shè)不可能一蹴而就。平臺建設(shè)要在統(tǒng)一規(guī)劃下,兼顧當(dāng)前急需與未來擴展,設(shè)計上要有很強的開放性和擴展性,有步驟的持續(xù)性建設(shè)。(3)整合資源,協(xié)同共享智慧環(huán)保的建設(shè)與發(fā)展必須充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和信息資源,加強資源整合,發(fā)揮投資效益,避免信息孤島,使有限的信息資源發(fā)揮最大效益,實現(xiàn)“一源多用”。體現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的環(huán)境資源共享與協(xié)同工作。(4)充分借鑒,集成創(chuàng)新項目建設(shè)充分借鑒省內(nèi)外城市的建設(shè)經(jīng)驗,取其精華去其糟粕,采用先進成熟的技術(shù)標準和方法,并根據(jù)本地實際因地制宜,建設(shè)一個技術(shù)先進、具有本地特色的智慧環(huán)保。3 設(shè)計依據(jù)國家電子政務(wù)總體框架中國信息化發(fā)展報告(信息化白皮書)國務(wù)院關(guān)于加強環(huán)境保護重點工作的意見(國發(fā)201135號)國務(wù)院關(guān)于落實科學(xué)發(fā)展觀加強環(huán)境保護的決定(國發(fā)200539號)國家環(huán)保部信息化能力建設(shè)“十二五”規(guī)劃環(huán)境信息化能力建設(shè)技術(shù)指南全國環(huán)保系統(tǒng)環(huán)境信息機構(gòu)規(guī)范化建設(shè)標準關(guān)于全面加強環(huán)境信息基礎(chǔ)能力規(guī)范化建設(shè)的意見(環(huán)發(fā)201087號)先進的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)綱要(20102020年)環(huán)境信息標準化手冊環(huán)境信息系統(tǒng)集成技術(shù)規(guī)范環(huán)境數(shù)據(jù)庫設(shè)計與運行管理規(guī)范環(huán)境信息術(shù)語環(huán)境信息分類與代碼4 總體架構(gòu)圖 3總體架構(gòu)智慧環(huán)??傮w設(shè)計以“統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一體制、統(tǒng)一支撐、統(tǒng)一管理”為基本思路,通過整合現(xiàn)有信息資源,統(tǒng)一建設(shè)感知/通信信息基礎(chǔ)設(shè)施、物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用支撐平臺等基礎(chǔ)設(shè)施。遵循分建共享原則,統(tǒng)籌部署感知設(shè)備,避免重復(fù)建設(shè)。重視環(huán)境信息的共享和業(yè)務(wù)的協(xié)同,逐步實現(xiàn)各類信息的整合集中與共享。智慧環(huán)保體系著眼于提升環(huán)境管理效率、節(jié)約環(huán)境管理成本,在需求最迫切、最易實現(xiàn)的領(lǐng)域開展智慧應(yīng)用重點項目建設(shè),以點帶面,重點推進,同時加強安全意識,嚴格執(zhí)行國家、省頒布的安全保密規(guī)定,保證信息安全。從建設(shè)內(nèi)容的角度,主要包括:智慧環(huán)保建設(shè)保障體系、感知層、云支撐層、應(yīng)用層和政務(wù)服務(wù)層建設(shè)。保障體系:環(huán)境信息化建設(shè)必須堅持標準先行、急用優(yōu)先原則。遵從環(huán)境保護部相關(guān)標準,在項目建設(shè)中需要新建的,則建設(shè)地方標準,尤其在環(huán)保行業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù),需要有相應(yīng)的標準和規(guī)范。主要包括環(huán)境信息標準規(guī)范體系建設(shè)及環(huán)境安全保障體系建設(shè),保證系統(tǒng)應(yīng)用安全、決策有理有據(jù),有規(guī)范標準做參考。感知層:利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程,通過環(huán)保專網(wǎng)、運營商網(wǎng)絡(luò),結(jié)合4G、衛(wèi)星通訊等技術(shù),將個人電子設(shè)備、組織和環(huán)保信息系統(tǒng)中存儲的環(huán)境信息進行交互和共享,實現(xiàn)對環(huán)境質(zhì)量、污染源、生態(tài)、輻射等環(huán)境因素的“更透徹的感知,更全面的互聯(lián)互通”。云支撐層:以云計算、虛擬化和高性能計算等技術(shù)手段,整合和分析海量的跨系統(tǒng)、跨行業(yè)的環(huán)境信息,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理、海量存儲、深度挖掘和模型分析,實現(xiàn)“更深入的智能化”。應(yīng)用層:以云支撐層所提供的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)、GIS云服務(wù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)、目錄服務(wù)等為基礎(chǔ),通過業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享、訪問控制等為智慧環(huán)保應(yīng)用層中環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控平臺、環(huán)境監(jiān)察及應(yīng)急平臺以及業(yè)務(wù)管理及服務(wù)平臺中所涉及的各類各科室應(yīng)用系統(tǒng)以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供支撐,為環(huán)境質(zhì)量、污染防治、生態(tài)保護、輻射管理等業(yè)務(wù)提供“更智慧的決策”。服務(wù)層:利用云服務(wù)模式,建立面向?qū)ο蟮臉I(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)和信息服務(wù)門戶,主要包括智慧環(huán)保政務(wù)門戶、辦公自動化、信息發(fā)布公眾服務(wù)、沙盤環(huán)境政務(wù)信息展示等,為環(huán)保部門、企業(yè)及公眾提供統(tǒng)一的智慧環(huán)保入口,為行政辦公領(lǐng)導(dǎo)提供“更便捷有效的管理”。.5 業(yè)務(wù)架構(gòu)圖 4業(yè)務(wù)架構(gòu).6 技術(shù)路線6.1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能感知環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過各種傳感設(shè)備(傳感器、射頻設(shè)備技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描等)采集聲、光、熱、電、位置等各種信息并與互聯(lián)網(wǎng)、無線專網(wǎng)進行交互傳輸信息的一個巨大網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崿F(xiàn)物與物、物與人的網(wǎng)絡(luò)連接、識別、管理和控制。6.2 基于SOA的設(shè)計架構(gòu)SOA是基于開放的Internet標準和協(xié)議、支持對應(yīng)用程序或應(yīng)用程序組件進行描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和使用的一種應(yīng)用架構(gòu)。通過SOA,開發(fā)者可以對不同的服務(wù)或功能進行組合以完成一系列的業(yè)務(wù)邏輯與展現(xiàn),最終可讓用戶像使用本地桌面業(yè)務(wù)組件一樣方便地調(diào)用服務(wù)或功能等各種資源。6.3 基于Web服務(wù)的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用模式Web 服務(wù)是一種革命性的分布式計算技術(shù)。它使用基于XML的消息處理作為基本的數(shù)據(jù)通訊方式,消除使用不同組件模型、操作系統(tǒng)和編程語言的系統(tǒng)之間存在的差異,使異構(gòu)系統(tǒng)能夠作為計算網(wǎng)絡(luò)的一部分協(xié)同運行。平臺對外的數(shù)據(jù)共享模式將主要基于Web Service方式實現(xiàn),達到跨平臺異構(gòu)多源數(shù)據(jù)的訪問和互操作。6.4 GIS多源數(shù)據(jù)服務(wù)共享建立GIS服務(wù)引擎,對外提供各類地理數(shù)據(jù)服務(wù),不僅為數(shù)字地理空間框架”提供的各類數(shù)據(jù)服務(wù),還包括三維地圖服務(wù)、GIS分析服務(wù)、專題圖服務(wù)等,實現(xiàn)GIS的“一張圖”。6.5 數(shù)據(jù)倉庫信息技術(shù)與數(shù)據(jù)智能大環(huán)境下,數(shù)據(jù)倉庫提供了許多經(jīng)濟高效的計算資源,是一個面向主題的、集成的、相對穩(wěn)定的、反映歷史變化的數(shù)據(jù)集合,為前端查詢和分析作為基礎(chǔ),用于支持管理決策。系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中整合、分析展現(xiàn)、高級應(yīng)用、信息描述、質(zhì)量保障和數(shù)據(jù)移動。6.6 基于Portal門戶系統(tǒng)建立智慧環(huán)??蚣芑诮y(tǒng)一認證與單點登錄建立環(huán)保門戶,將各類環(huán)保信息化系統(tǒng)有效組織到一起。第四章 建設(shè)內(nèi)容1 智慧環(huán)保感知層利用物聯(lián)網(wǎng)、RFID等先進技術(shù),建立環(huán)境與污染源的智能感知監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)對環(huán)境與污染源的全天候、全方位的監(jiān)管,提升污染源監(jiān)控的廣度和深度。同時,隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展和新技術(shù)的成熟,不斷完善整個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。1.1 智能電動閘門遠程控制系統(tǒng)為加強對轄區(qū)內(nèi)涉水企業(yè)的監(jiān)管,確保水質(zhì)達標排放,不斷改善河流水質(zhì),在部分涉水企業(yè)排污口安裝“智能電動閘門遠程控制系統(tǒng)”,實現(xiàn)對企業(yè)排污的智能控制和對企業(yè)排污量的精確計算。智能電動閘門遠程控制系統(tǒng)利用先進的手段為環(huán)境管理提供了有力的技術(shù)支撐,通過系統(tǒng)可遠程查看企業(yè)排污口的在線數(shù)據(jù)、流速、流量,控制電動閘門的開啟和關(guān)閉。當(dāng)監(jiān)測濃度超標時發(fā)出報警,達到超標限值后,系統(tǒng)將自動發(fā)送閘門關(guān)閉命令,遠程智能關(guān)閉排污口閘門,阻止企業(yè)繼續(xù)向外界排放超標污染物。另外該系統(tǒng)具有IC卡總量控制功能。電動閘門具有安全、精確、防雷、防火、防腐、抗干擾、信號接收能力強、靈敏度高、執(zhí)行準確等特點。企業(yè)安裝的智能電動閘門系統(tǒng)至少包括電磁流量計、電動閘門、超標留樣儀以及智能電動閘門控制系統(tǒng),并具有IC卡總量控制功能。1.2 污染源企業(yè)刷卡排污與總量計算污染源企業(yè)刷卡排污與總量計算通過總量儀來實現(xiàn),其具備的功能如下圖所示。它具備刷卡排污、排污總量計算、門禁數(shù)據(jù)采集等功能,并具有軟件平臺,廢水企業(yè)總量儀還具有閘門控制、超標留樣控制等功能。圖 5污染源企業(yè)刷卡排污與總量計算總量儀安裝于企業(yè)站房,與現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備、智能電動閘門系統(tǒng)、超標留樣儀相連,獲取實時排污量、電動閘門狀態(tài)、超標留樣儀狀態(tài),通過數(shù)據(jù)計算企業(yè)排污量,提供刷卡排污功能,同時接收上端平臺質(zhì)量實現(xiàn)對現(xiàn)場端設(shè)備的控制。1.3 超標留樣系統(tǒng)超標留樣系統(tǒng)可根據(jù)水樣采樣要求實現(xiàn)多種采樣方式(定流定量采樣、定時比例采樣、定時定量采樣、定量采樣和手動采樣)及多種裝瓶方式(單采和混采)。1.3.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)包括循環(huán)管路采水系統(tǒng)和超標留樣儀表。如下圖所示。圖 6超標留樣系統(tǒng)組成1.3.2 循環(huán)管路采水系統(tǒng)為解決取水管過細,水臟時管壁附著贓物導(dǎo)致進水量少、遠距離取水時,壓力不夠?qū)е氯∷^少的問題,增加循環(huán)管路采水系統(tǒng)。新增自吸泵,該泵從污水池(污水渠),通過循環(huán)管路,將水輸送至超標留樣儀處,將硬管出水口與超標留樣儀采水口連接,通過手動調(diào)節(jié)球閥調(diào)節(jié)進入留樣儀的水量,實現(xiàn)超標留樣儀采水。1.3.3 超標留樣儀技術(shù)參數(shù)分瓶存儲:241000mL;最大垂直吸程:大于8m;采樣方式:支持超標留樣、手動留樣、遠程采樣、定量留樣、定時定量留樣、定流定量留樣等多種方式。1.4 高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建立廢水、廢氣等污染源企業(yè)高清視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實時查看廢水企業(yè)排污口、廢氣企業(yè)煙囪等重點區(qū)域的視頻監(jiān)控畫面,為環(huán)保局污染源監(jiān)管提供有效的輔助手段。通過高清攝像頭采集監(jiān)控場所的圖像,并采集現(xiàn)場聲音,訪問用戶可以控制遠程現(xiàn)場的攝像頭的聚焦變距和云臺的上下左右移動,實現(xiàn)多方位監(jiān)控,并可對圖像進行錄像及錄像回放。建議用全IP化監(jiān)控方案,配置IP編碼前端和NVR網(wǎng)絡(luò)錄像設(shè)備,來實現(xiàn)客戶對監(jiān)控系統(tǒng)易部署、易操作、易維護的需求。本方案為現(xiàn)場安全監(jiān)控設(shè)計,本著先進性和節(jié)約成本的思路。1)廢水企業(yè)設(shè)備選配情況如下:每個監(jiān)測站采用高清攝像機,排污口1只(立桿安裝,立桿高度必須為3米),治污池1只(立桿安裝,立桿高度必須為4-6米之間,以能看到所有設(shè)施為準);每個站點1臺交換機、1對收發(fā)器以及連接線纜等設(shè)備;每個站點部署1臺NVR產(chǎn)品,與IP前端接入相配套,通過IP網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接入和管理,提供監(jiān)控點數(shù)據(jù)存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、點播和下載服務(wù);環(huán)保部門通過視頻監(jiān)控軟件可以查看所轄站點的視頻圖像。視頻監(jiān)控軟件和應(yīng)用系統(tǒng)集成,顯示視頻圖像的同時疊加上監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于高清視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高,因此視頻監(jiān)控點和環(huán)保部門之間需要建立上行10M的VPN專網(wǎng)。2)廢氣企業(yè)設(shè)備選配情況如下:每個監(jiān)測點采用高清攝像機,煙囪口1只(立桿安裝,立桿高度必須為4m以上),每個站點1臺交換機、1對收發(fā)器以及連接線纜等設(shè)備;每個站點部署1臺NVR產(chǎn)品。其余數(shù)據(jù)傳輸以及視頻軟件等與廢水相同。1.5 門禁管理系統(tǒng)1.5.1 建設(shè)內(nèi)容門禁管理系統(tǒng)是新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng),它集微機自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體,它涉及電子,機械,光學(xué),計算機技術(shù),通訊技術(shù),生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。它是解決重要出入口實現(xiàn)安全防范管理的有效措施。對于環(huán)保部門重點監(jiān)控的企業(yè)站房,其內(nèi)部安裝智能門禁系統(tǒng),通過它可以規(guī)范和監(jiān)控監(jiān)測站房的進入人員。工作人員必須持卡授權(quán)進入,強行進入站房系統(tǒng)會報警并抓拍圖片上傳到環(huán)保部門,加大環(huán)保監(jiān)管的力度。系統(tǒng)包括進門讀卡器,出門按鈕,主機,紅外探測器,抓拍攝像頭,電磁鎖以及連接線纜等部分。原理圖如下:智能門禁系統(tǒng)原理示意圖(1)系統(tǒng)的制和傳輸系統(tǒng)可用站房內(nèi)的數(shù)采儀代替;也可單獨布設(shè)。(2)如采用數(shù)采儀,則可用數(shù)采儀的通訊功能將抓拍圖像上傳到環(huán)保部門;否則需辦理不小于每月50M的流量卡(SIM卡)。1.6 監(jiān)測設(shè)備動態(tài)管控系統(tǒng)(監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)參數(shù)上傳)為了有效解決污染源企業(yè)修改設(shè)備參數(shù)弄虛作假的問題,更好的實現(xiàn)對企業(yè)的監(jiān)管,我們提出監(jiān)測數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)、儀器關(guān)鍵參數(shù)三同時監(jiān)測的方案,即污染源監(jiān)測設(shè)備動態(tài)管控系統(tǒng)。通過本系統(tǒng),環(huán)保部門在了解監(jiān)測數(shù)據(jù)的同時,能夠同時了解現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的運行參數(shù)、控制現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的運行狀況、實時獲取現(xiàn)場設(shè)備報警信息,提高監(jiān)控數(shù)據(jù)的質(zhì)量和傳輸安全,為排污收費奠定基礎(chǔ),更好的為環(huán)境管理和決策提供依據(jù)。監(jiān)測設(shè)備動態(tài)管控系統(tǒng)針對現(xiàn)場自動監(jiān)測設(shè)備支持動態(tài)管控(即自動監(jiān)測設(shè)備具備通過串口方式直接向數(shù)采儀傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)、工作參數(shù)和運行狀態(tài)等,并支持反控功能)的污染源企業(yè),如不支持,則需企業(yè)自行或環(huán)保部門協(xié)調(diào)讓監(jiān)測設(shè)備廠家升級完成。在監(jiān)測設(shè)備具備安裝動態(tài)管控的情況下,現(xiàn)場端硬件改造包括數(shù)采儀更換、通訊協(xié)議對接幾部分。現(xiàn)場端硬件改造具體要求如下:1.6.1 數(shù)采儀升級改造主要包括數(shù)采儀更換、軟件升級、通訊協(xié)議擴充開發(fā)、平臺下發(fā)反控功能數(shù)采儀端聯(lián)調(diào)、平臺下發(fā)反控功能數(shù)采儀端開發(fā)和現(xiàn)場聯(lián)調(diào)等內(nèi)容。根據(jù)現(xiàn)場不同品牌監(jiān)測設(shè)備的規(guī)格/參數(shù),對數(shù)采儀的通訊協(xié)議進行改造,使之滿足設(shè)備參數(shù)、工作狀態(tài)上傳和反控的要求。不僅滿足用戶對現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備進行遠程控制與設(shè)置(如校時、立即檢測、自動采樣頻率、標定、調(diào)整參數(shù)等)的要求,而且能通過手機短信實現(xiàn)對監(jiān)測設(shè)備的反控功能。1.6.2 通訊協(xié)議對接及施工具備安裝動態(tài)管控系統(tǒng)的自動監(jiān)測設(shè)備,通過串口方式可以輸出監(jiān)測數(shù)據(jù)和滿足要求的工作參數(shù)、運行狀態(tài),并支持反控功能,與自動監(jiān)測設(shè)備廠家協(xié)商制定、聯(lián)合調(diào)試通訊協(xié)議。HJ/T212-2005協(xié)議是針對環(huán)保自動監(jiān)測數(shù)據(jù)采集制定的,上傳頻率為分鐘級,實時性不高、對反控支持不好,要實現(xiàn)反控需對HJ/T212-2005協(xié)議進行擴充,適合實時性要求高的參數(shù)狀態(tài)和反控。1.7 企業(yè)DCS工況聯(lián)網(wǎng)工況在線監(jiān)測是針對重點企業(yè)污染源排放過程,采集排污單位污染治理設(shè)施(工藝)運行參數(shù)及污染物產(chǎn)生過程參數(shù),建立其與污染源排放數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系,推動污染源自動監(jiān)控從“點末端監(jiān)控”向“全過程監(jiān)控”的擴展應(yīng)用,更好地為環(huán)境管理、排污收費、環(huán)境執(zhí)法和排污權(quán)交易等打好基礎(chǔ)。將省/市控污水處理廠等企業(yè)的DCS工況數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),變企業(yè)的“末端監(jiān)控”為“全過程監(jiān)控”,通過環(huán)保部門端DCS工況數(shù)據(jù)的分析,實現(xiàn)對企業(yè)偷排、漏排的有效控制和預(yù)防。根據(jù)項目的需求,需要對轄區(qū)內(nèi)的污水處理廠進行企業(yè)端工況數(shù)據(jù)采集及聯(lián)網(wǎng)建設(shè),具體建設(shè)要求如下:1.7.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式要求工況在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集具有兩種方式,可以根據(jù)數(shù)據(jù)來源要求和現(xiàn)場實際情況進行選擇。(1)直接獲取數(shù)據(jù)通過硬接線方式從監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)施和治理設(shè)施的運行參數(shù)和電氣參數(shù)的儀器儀表端直接采集數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)和企業(yè)生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)源具有一致性,有效避免企業(yè)在數(shù)據(jù)端作假、偷排漏排等情況的發(fā)生。從設(shè)備現(xiàn)場或設(shè)備配電室,在風(fēng)機、水泵等產(chǎn)生強電流信號的供電線路上安裝電流互感器和變送器,將電流信號轉(zhuǎn)換為420mA模擬量信號進行采集。現(xiàn)場端加裝信號隔離器,在弱電流信號進入DCS/中控系統(tǒng)之前進行一分二的截取。備注:信號線到中控室。(2)間接獲取數(shù)據(jù)通過與企業(yè)的中控系統(tǒng)或DCS/PLC連接獲取監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)施和治理設(shè)施的運行參數(shù)和電氣參數(shù)的數(shù)據(jù)。間接獲取數(shù)據(jù)是采用OPC(OLE for Process Control)方式從主機DCS系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù),再對數(shù)據(jù)進行加工和計算,判斷污染源企業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和污染治理設(shè)施工作是否正常、末端監(jiān)測數(shù)據(jù)是否準確。備注:對方系統(tǒng)要開放opc接口或modbus接口。2 智慧環(huán)保云支撐層2.1 環(huán)境數(shù)據(jù)資源云中心環(huán)境數(shù)據(jù)資源云中心是一套集中管理環(huán)境業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù)的系統(tǒng),它是在現(xiàn)有信息化建設(shè)基礎(chǔ)上,根據(jù)統(tǒng)一規(guī)范、標準,整合和集成各種環(huán)境業(yè)務(wù)數(shù)如環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)、污染源監(jiān)管數(shù)據(jù)、安全防控數(shù)據(jù)、實驗室監(jiān)測數(shù)據(jù)、排污許可數(shù)據(jù)、總量控制數(shù)據(jù)、輻射信息數(shù)據(jù)、危廢數(shù)據(jù)、信訪數(shù)據(jù)、建設(shè)項目管理數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、行政管理數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)支撐數(shù)據(jù);經(jīng)過分析、挖掘等處理,構(gòu)建環(huán)境信息資源數(shù)據(jù)的存儲中心、管理中心、共享服務(wù)中心和決策中心,創(chuàng)造一個環(huán)境信息資源的“云”。集成后的平臺可支撐海量環(huán)保管理數(shù)據(jù),可提供污染源信息綜合查詢,為環(huán)境綜合管理提供查詢、統(tǒng)計、分析等服務(wù),利用云計算模型實現(xiàn)各種信息的交流和共享、環(huán)境管理的決策和分析?!霸摂?shù)據(jù)資源云中心”具有較高的安全性、穩(wěn)定性和服務(wù)連續(xù)性,具有智能化的數(shù)據(jù)自容錯與恢復(fù)功能。2.1.1 設(shè)計思路(1)梳理現(xiàn)有信息建立標準體系依托環(huán)保行業(yè)內(nèi)各系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù),結(jié)合國家相關(guān)標準梳理出資源目錄體系。(2)劃分存儲區(qū)域科學(xué)管理數(shù)據(jù)針對各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),劃分不同的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域,為環(huán)境業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲管理的環(huán)境。(3)數(shù)據(jù)實時交換資源分級授權(quán)構(gòu)建數(shù)據(jù)交換中心,以滿足監(jiān)管企業(yè)、環(huán)保各部門間、上下級單位和公眾的數(shù)據(jù)共享交換。(4)構(gòu)建信息平臺 輔助政府決策在海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,構(gòu)建面向主題的分析模型,提供多維數(shù)據(jù)分析,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供支持。2.1.2 建設(shè)目標數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一管理和使用,有效支持業(yè)務(wù)發(fā)展需要;確保全省/市環(huán)保數(shù)據(jù)的高質(zhì)量和一致性,為統(tǒng)計分析提供有效保障;以業(yè)務(wù)需求驅(qū)動數(shù)據(jù)架構(gòu)的發(fā)展,數(shù)據(jù)架構(gòu)具備可擴展性,能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)未來發(fā)展對數(shù)據(jù)的需求;提供對全省/市環(huán)保數(shù)據(jù)的標準化維護管理,提高對數(shù)據(jù)的維護管理水平;提供對全省/市環(huán)保數(shù)據(jù)的安全管理,提高抵御各類安全隱患的能力;數(shù)據(jù)架構(gòu)和應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)無關(guān),數(shù)據(jù)架構(gòu)可以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展;通過信息資源規(guī)劃,制定行業(yè)數(shù)據(jù)標準,建立環(huán)保數(shù)據(jù)中心模型,實現(xiàn)數(shù)據(jù)環(huán)境的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計與統(tǒng)一管控;通過主題數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè),提供實時、標準化的數(shù)據(jù)資源,支撐各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)應(yīng)用,實現(xiàn)環(huán)保范圍的數(shù)據(jù)集成,消除數(shù)據(jù)孤島,初步構(gòu)建環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺;通過數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè),實現(xiàn)實時指標監(jiān)控、多維分析、業(yè)務(wù)報表、GIS等數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的整合,面向業(yè)務(wù)部門與領(lǐng)導(dǎo)提供綜合分析應(yīng)用;通過元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理系統(tǒng)的建設(shè),并配套相關(guān)的制度,實現(xiàn)數(shù)據(jù)管控體系的建設(shè);以實時變化數(shù)據(jù)捕獲技術(shù)為基礎(chǔ),為各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)級容災(zāi),確保災(zāi)難情況下的數(shù)據(jù)恢復(fù)。2.1.3 總體架構(gòu)圖 7總體架構(gòu)數(shù)據(jù)中心按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)源接口標準,從業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)源(在線監(jiān)測、動態(tài)管控、安全防控、自行監(jiān)測、移動執(zhí)法等)中進行抽取、轉(zhuǎn)換、加載,按照環(huán)保數(shù)據(jù)中心的不同應(yīng)用需求,形成不同信息存儲,并進行訪問控制管理。數(shù)據(jù)使用部分為各級領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)務(wù)人員以及相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供上層的各種應(yīng)用,實現(xiàn)綜合查詢系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)共享的需求。2.1.4 邏輯架構(gòu)邏輯架構(gòu)如下圖所示: 圖 8邏輯架構(gòu)(1)數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)獲取方式數(shù)據(jù)源是指為數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)的部分,具體包括:環(huán)保部門的相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng);對于一些對安全性要求不高的業(yè)務(wù)系統(tǒng)如污染源信息發(fā)布、環(huán)保門戶網(wǎng)站等,可直接采用ETL工具進行數(shù)據(jù)抽??;對于一些對安全性要求較高的業(yè)務(wù)系統(tǒng)如自動監(jiān)測、動態(tài)管控、安全防控等,需要通過WEB服務(wù)的方式獲取數(shù)據(jù);(2)數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫是數(shù)據(jù)中心內(nèi)的核心數(shù)據(jù)存儲區(qū)域,它包含一個相對穩(wěn)定的、企業(yè)級的數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)模型,支撐大部分應(yīng)用。這些數(shù)據(jù)按主題存放,數(shù)據(jù)粒度等同或粗于ODS,存放企業(yè)級的當(dāng)前數(shù)據(jù)及歷史信息,數(shù)據(jù)在線存儲的周期通常比較長。數(shù)據(jù)倉庫中所存數(shù)據(jù)是基于主題域、高度集成、高質(zhì)量的,按一定頻率更新,保留時間窗比較長,并按需求建立一定粒度匯總的數(shù)據(jù)。(3)OLAP分析和前端展現(xiàn)一般來說,OLAP分析和前端展現(xiàn)包括如下內(nèi)容:統(tǒng)計報表:通過報表工具實現(xiàn)預(yù)定義報表的自動生成和分發(fā),并能夠靈活的實現(xiàn)用戶自定義報表的功能。即席查詢:通常即席查詢的功能會涉及準實時的業(yè)務(wù)信息,可以由ODS區(qū)提供此類應(yīng)用,通過即席查詢工具,不需要非常專業(yè)的SQL知識即可完成業(yè)務(wù)信息的即席查看。OLAP分析:利用OLAP分析工具,配合設(shè)計良好的OLAP數(shù)據(jù)模型,可以完成業(yè)務(wù)人員對業(yè)務(wù)的分析需求。聯(lián)機分析的手段包括各種圖形和表格的表現(xiàn),以及在其上進行的多維度的交叉分析,幫助用戶快速定位和解決問題。(4)數(shù)據(jù)挖掘用戶獲取有用信息的能力體現(xiàn)了數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的價值,通過數(shù)據(jù)挖掘,企業(yè)原是數(shù)據(jù)中的有用信息將被探測出來,可使用自動化或半自動化的工具進行分析。數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用根據(jù)專題的不同可采用自頂向下或自底向上的方法,分別適應(yīng)假設(shè)驗證和知識發(fā)現(xiàn)型的應(yīng)用。圖 9系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)流圖2.1.5 建設(shè)效果圖 10建設(shè)效果2.1.6 建設(shè)內(nèi)容1). 數(shù)據(jù)整合集成環(huán)境數(shù)據(jù)資源云中心是將零散、無序的數(shù)據(jù)進行有機整合,由于數(shù)據(jù)資料類型不同,來源不同,需首先收集整理歸納,然后進行數(shù)據(jù)的審核保證數(shù)據(jù)的準確性,在系統(tǒng)建成之后,需要將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源進行系統(tǒng)初始化。無論基于哪種數(shù)據(jù)來源,必須保證數(shù)據(jù)的完整性和準確性。(1)數(shù)據(jù)采集與各業(yè)務(wù)科室系統(tǒng)及其它平臺形成數(shù)據(jù)采集機制,對各業(yè)務(wù)科室、其它平臺不同類型數(shù)據(jù)庫可以接入到數(shù)據(jù)中心。國發(fā)系統(tǒng)對接云中心可與國發(fā)系統(tǒng)進行無縫對接(如“十二五”環(huán)統(tǒng)系統(tǒng)、排污申報系統(tǒng))將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到其中,可直接獲取重點企業(yè)相關(guān)信息,這些數(shù)據(jù)是準確的,由此可建立基礎(chǔ)的企業(yè)信息臺賬。已有數(shù)據(jù)對已有的任何形式的存儲數(shù)據(jù)都能夠?qū)氲皆浦行睦飦?,如Excel表格導(dǎo)入、WORD導(dǎo)入、XML導(dǎo)入、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入以及其它存儲介質(zhì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入等方式,對于紙質(zhì)數(shù)據(jù)等沒有電子化的數(shù)據(jù)采取手工錄入的方式。環(huán)保業(yè)務(wù)內(nèi)部數(shù)據(jù)共享與各個環(huán)保系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)對接,如在線監(jiān)測、移動執(zhí)法、實驗室監(jiān)測管理系統(tǒng)、自行監(jiān)測等系統(tǒng),進行數(shù)據(jù)共享。外部數(shù)據(jù)與安監(jiān)局、公安局和消防局等部門建立數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)不同部門之間的協(xié)作和應(yīng)急聯(lián)動。(2)數(shù)據(jù)抽取對業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則進行篩選和抽取。通過ETL模塊將源數(shù)據(jù)通過并行抽取的方式快速的導(dǎo)入到分布式數(shù)據(jù)集市中存儲。同時存儲在數(shù)據(jù)集市的數(shù)據(jù)也可以通過并行的方式導(dǎo)出到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中便于進一步的對數(shù)據(jù)進行分析處理。(3)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制從各業(yè)務(wù)部門采集共享數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)分類、過濾、轉(zhuǎn)換、規(guī)整,對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)比對、沖突檢測處理并入各級數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)倉庫或數(shù)據(jù)庫。(4)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換建立業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù)與標準規(guī)范數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換映射關(guān)系和轉(zhuǎn)換規(guī)則,將業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合標準規(guī)范的數(shù)據(jù)。(5)數(shù)據(jù)整理對緩存數(shù)據(jù)庫中的各業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù)進行比對、清洗,檢查數(shù)據(jù)沖突,對數(shù)據(jù)進行審核校驗。確保數(shù)據(jù)一致性、完整性。(6)數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)環(huán)保局業(yè)務(wù)科室與數(shù)據(jù)中心之間,其它系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù),形成高效、安全、可靠、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。提供定時批量、實時按需的數(shù)據(jù)交換,提供點對點、一對多的數(shù)據(jù)交換支持,支持基礎(chǔ)和共享數(shù)據(jù)的更新維護模式, 對數(shù)據(jù)交換進行管理和監(jiān)控。2). 環(huán)境中心數(shù)據(jù)庫環(huán)境中心數(shù)據(jù)庫包括各類主題的數(shù)據(jù)倉庫和以及經(jīng)梳理出的各類專題的數(shù)據(jù)集市。A. 數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境中心數(shù)據(jù)庫建立在政務(wù)中心服務(wù)器上,以數(shù)據(jù)倉庫的形式表現(xiàn),主要是管理環(huán)境數(shù)據(jù)資源,建立標準數(shù)據(jù)體系,形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫體系,包括以下數(shù)據(jù)庫:(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫:整合各種環(huán)境相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),統(tǒng)一為標準的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(2)主題數(shù)據(jù)庫:針對各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)劃分不同的主題數(shù)據(jù),如污染源臺賬主題、環(huán)境質(zhì)量分析主題、污染源分析主題等,為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲管理的環(huán)境。(3)空間數(shù)據(jù)庫:針對地理信息數(shù)據(jù),建設(shè)空間數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)的存儲與調(diào)用。(4)元數(shù)據(jù)庫,存儲環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與環(huán)境數(shù)據(jù)倉庫的元數(shù)據(jù),并提供各類元數(shù)據(jù)檢索功能。通過環(huán)境中心數(shù)據(jù)庫的建設(shè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息共享的基礎(chǔ),滿足環(huán)境保護局內(nèi)部不同部門間的數(shù)據(jù)共享要求。在環(huán)境數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫上,對環(huán)境數(shù)據(jù)進行高效智能挖掘,打破環(huán)保各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的隔閡,優(yōu)化環(huán)保信息資源結(jié)構(gòu),為各項環(huán)保業(yè)務(wù)提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)支撐基礎(chǔ)平臺。切實提高各信息系統(tǒng)運作和各業(yè)務(wù)工作的效率,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供信息支持,為企業(yè)和社會提供更好的數(shù)據(jù)服務(wù),使環(huán)境監(jiān)督管理由被動管理型向主動服務(wù)轉(zhuǎn)變,由粗放定性型向集約定量型轉(zhuǎn)變,由單一封閉管理向多元開放管理轉(zhuǎn)變,最終實現(xiàn)對環(huán)境的“科學(xué)、嚴格、精細、長效”管理,最終提升環(huán)境管理的整體水平。在建設(shè)過程中,將從分布于各區(qū)縣環(huán)保局、各直屬單位和其他委辦局交換的外部信息采集(收集)并形成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫進入數(shù)據(jù)庫的交換區(qū)后,經(jīng)過清洗/轉(zhuǎn)換/加載工具(ETL)處理存入整合區(qū)的緩存庫。在存儲區(qū)中中心主題庫。此后,通過數(shù)據(jù)查詢/發(fā)布、資源目錄、決策支持等數(shù)據(jù)應(yīng)用、服務(wù)方式,將經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中心的整理、分析后的各類環(huán)境信息提供給局領(lǐng)導(dǎo)、各業(yè)務(wù)部門、社會公眾及其他政府部門等具有不同數(shù)據(jù)需求的用戶使用。在中心數(shù)據(jù)庫這一層匯集所有環(huán)境數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對其進行標準化建設(shè),形成面向主題的環(huán)境中心數(shù)據(jù)倉庫,建成環(huán)境中心數(shù)據(jù)庫。按照標準化后的環(huán)境中心數(shù)據(jù)庫的需要,定期從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫抽取數(shù)據(jù)。B. 數(shù)據(jù)集市數(shù)據(jù)倉庫中的各類數(shù)據(jù)通過整合梳理抽取,形成數(shù)據(jù)集市,包含各類業(yè)務(wù)主題數(shù)據(jù)庫,為相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。這些主題數(shù)據(jù)庫包括:(1)污染源數(shù)據(jù)(2)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)(3)人工監(jiān)測數(shù)據(jù)(4)建設(shè)項目數(shù)據(jù)(5)環(huán)境監(jiān)察數(shù)據(jù)(6)總量減排數(shù)據(jù)(7)多維分析數(shù)據(jù)(8)環(huán)境應(yīng)急數(shù)據(jù)(9)環(huán)境信訪數(shù)據(jù)(10)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)(11)生態(tài)文明數(shù)據(jù)(12)環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)(13)污染防治數(shù)據(jù)通過以上主題數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)資源中心至少能夠提供2個典型應(yīng)用:(1)污染源生命周期管理污染源生命周期包括污染源基本情況、環(huán)境管理基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境管理歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測實時數(shù)據(jù)、環(huán)保監(jiān)督管理數(shù)據(jù)等。通過這些主題數(shù)據(jù)形成污染源生命周期數(shù)據(jù),為科室業(yè)務(wù)提供支撐。(2)監(jiān)察移動執(zhí)法管理結(jié)合污染源生命周期數(shù)據(jù)和執(zhí)法數(shù)據(jù),為監(jiān)察移動執(zhí)法系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。3). 環(huán)境數(shù)據(jù)資源目錄由于環(huán)境信息資源數(shù)量多、門類廣、分布分散、信息不對稱的特性,發(fā)現(xiàn)和定位環(huán)境信息資源成了環(huán)境信息資源共享和開發(fā)利用過程的基本前提。利用目錄技術(shù)和元數(shù)據(jù)技術(shù),以及其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在網(wǎng)上構(gòu)造一個統(tǒng)一的環(huán)境信息資源目錄管理系統(tǒng),明確信息從哪里獲取,如何進行有效管理、如何向業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供服務(wù),解決信息源多頭采集,重復(fù)采集,數(shù)據(jù)命名、類型、格式差異,數(shù)據(jù)不能及時同步更新,部門間的數(shù)據(jù)不一致,技術(shù)多樣化等問題,形成數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)加工與管理,數(shù)據(jù)服務(wù)的清晰鏈條,使資源的使用者能夠在任何時間,任何地點,通過特定的服務(wù)接口查詢資源目錄,使其能快速發(fā)現(xiàn)、定位和獲取所需信息。建立中心數(shù)據(jù)庫資源目錄和共享服務(wù)資源目錄兩套目錄體系,具備可配置、可管理功能:中心數(shù)據(jù)資源目錄:以目錄形式展現(xiàn)公共基礎(chǔ)庫、業(yè)務(wù)成果庫、主題數(shù)據(jù)庫、前置交換庫數(shù)據(jù)表,并能查詢相關(guān)數(shù)據(jù),在展現(xiàn)方式體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫域的概念和層次。共享服務(wù)資源目錄:基于中心數(shù)據(jù)庫資源目錄在互聯(lián)網(wǎng)、業(yè)務(wù)專網(wǎng)展現(xiàn)和對外(環(huán)保部、局屬單位、區(qū)縣環(huán)保局、其他機構(gòu)、社會公眾)共享數(shù)據(jù)資源。4). 一廠一檔管理污染源一廠一檔是建立環(huán)保部門關(guān)于污染源全生命周期檔案的數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng),污染源基本信息管

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