环保污染源监控系统技术方案建议书

　I

　 省 国控重点 污染源项目 技术方案 建议书

　 目

　录 第 1 章

　项目背景 ............................................................................................ 5

　1.1

　环境管理工作发展形势 .................................................................... 5

　1.2

　项目建设的必要性 ............................................................................ 6

　1.2.1

　加强对重点污染源监管的需要 ................................................. 7

　1.2.2

　加强环境监管、提高环境保护执行力的要求 ......................... 7

　1.2.3

　全面掌握污染源信息，实时监控企业环境违法行为 ............. 7

　1.2.4

　建立环境安全危机应急体系，保障环境安全的需要 ............. 7

　1.2.5

　环保部门面向公众，服务社会的要求 ..................................... 8

　第 2 章

　需求分析 ............................................................................................ 9

　2.1

　业务需求分析 .................................................................................... 9

　2.1.1

　监控系统 ..................................................................................... 9

　2.1.2

　业务管理系统 ........................................................................... 10

　2.1.3

　决策支持系统 ........................................................................... 10

　2.1.4

　办公信息平台 ........................................................................... 11

　2.2

　基础环境建设需求 .......................................................................... 11

　2.2.1

　硬件设施建设 ........................................................................... 11

　2.2.2

　机房环境建设 ........................................................................... 12

　2.3

　信息需求分析 .................................................................................. 12

　2.3.1

　信息内容和来源 ....................................................................... 12

　2.3.2

　数据类型 ................................................................................... 12

　2.3.3

　数据管理模式 ........................................................................... 13

　2.4

　网络通信需求 .................................................................................. 14

　2.5

　系统性能需求 .................................................................................. 14

　2.5.1

　系统性能 ................................................................................... 14

　2.5.2

　系统运行管理 ........................................................................... 15

　2.5.3

　系统安全保障 ........................................................................... 16

　2.6

　用户群体分析 .................................................................................. 16

　第 3 章

　系统建设原则 .................................................................................. 17

　第 4 章

　监控系统方案 .................................................................................. 18

　4.1

　概述 .................................................................................................. 18

　4.2

　污染源在线监控 .............................................................................. 18

　4.2.1

　系统组成 ................................................................................... 18

　4.2.2

　系统结构 ................................................................................... 19

　4.2.3

　系统功能 ................................................................................... 19

　4.3

　工况在线监控 .................................................................................. 22

　4.3.1

　系统组成 ................................................................................... 22

　4.3.2

　数据传送流程 ........................................................................... 23

　4.3.3

　系统功能 ................................................................................... 23

　4.4

　视频监控 .......................................................................................... 24

　4.4.1

　系统组成 ................................................................................... 25

　4.4.2

　系统结构 ................................................................................... 25

　 4.4.3

　系统功能 ................................................................................... 26

　4.5

　企业端传输系统 .............................................................................. 29

　4.6

　移动车载应急视频监控 .................................................................. 30

　4.7

　环境监测站 ...................................................................................... 31

　第 5 章

　网络系统方案 .................................................................................. 32

　5.1

　概述 .................................................................................................. 32

　5.2

　网络结构 .......................................................................................... 32

　5.2.1

　省节点 ....................................................................................... 33

　5.2.2

　地市节点 ................................................................................... 36

　5.3

　IP 地址规划 ..................................................................................... 37

　5.3.1

　设计原则 ................................................................................... 38

　5.3.2

　IP 地址分类 .............................................................................. 38

　5.3.3

　IP 地址分配 .............................................................................. 39

　5.4

　路由协议 .......................................................................................... 39

　第 6 章

　主机系统方案 .................................................................................. 41

　6.1

　概述 .................................................................................................. 41

　6.2

　主机系统方案 .................................................................................. 42

　6.2.1

　省主机系统 ............................................................................... 42

　6.2.2

　地市主机系统 ........................................................................... 43

　6.2.3

　主机配置说明 ........................................................................... 44

　6.2.4

　主机数量统计 ........................................................................... 44

　6.3

　存储系统方案 .................................................................................. 45

　6.3.1

　省存储系统 ............................................................................... 45

　6.3.2

　地市存储系统 ........................................................................... 45

　6.3.3

　存储系统计算与配置 ............................................................... 46

　6.3.4

　存储软件平台 ........................................................................... 47

　6.4

　备份系统方案 .................................................................................. 47

　第 7 章

　网络安全 .......................................................................................... 50

　7.1

　安全原则 .......................................................................................... 50

　7.2

　安全域划分 ...................................................................................... 51

　7.3

　域管理 .............................................................................................. 52

　7.3.1

　目标 ........................................................................................... 52

　7.3.2

　建设方案 ................................................................................... 52

　7.3.3

　系统要求 ................................................................................... 53

　7.4

　边界安全 .......................................................................................... 53

　7.4.1

　Internet 边界安全 .................................................................... 54

　7.4.2

　与传输广域网的边界安全 ....................................................... 55

　7.4.3

　各安全域之间的边界安全 ....................................................... 55

　7.4.4

　各地市互联网出口安全 ........................................................... 56

　7.4.5

　对防火墙系统的要求 ............................................................... 56

　7.5

　访问控制 .......................................................................................... 57

　7.5.1

　VLAN 划分 .............................................................................. 58

　7.5.2

　防火墙访问控制测策略 ........................................................... 58

　7.5.3

　域控制管理 ............................................................................... 58

　 7.6

　入侵检测 .......................................................................................... 59

　7.7

　终端防病毒 ...................................................................................... 60

　7.8

　VPN 接入 ........................................................................................ 62

　5 第 1 章 项目背景 1.1 环境管理工作发展形势 改革开放以来，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。

　从现在到 2020 年是我国必须紧紧抓住的重要战略机遇期。我国的基本国情是人口多、资源少、污染重、经济增长快、发展方式粗放。必须在发展中采取更加严格的环境与资源保护措施。《国家国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》中规定，到 2010 年，全国化学需氧量(COD)和二氧化硫(SO2)两项主要污染物排放总量比 2005 年减少 10%，并将这两项主要污染物的总量减排作为“十一五”期间必须完成的约束性指标。初步核算，2006 年，全国二氧化硫排放量2594.4 万吨，比 2005 年增长 1.8％，化学需氧量排放量 1431.3 万吨，比 2005年增长 1.2％，两项主要污染物排放总量不降反升，污染物减排形势非常严峻。

　面对严峻的环保形势，党中央、国务院高度重视环境保护，把环境保护作为基本国策。2007 年初，胡锦涛总书记为环保工作做出了重要批示：“当前，环保任务十分繁重。望尽心尽责，强化依法管理，加大治理力度，努力实现总量控制的目标”。温家宝总理在 2006 的中央经济工作会议上明确提出建设主要污染物排放总量的指标体系、监测体系和考核体系（简称“三大体系”），以使污染物减排的约束型指标的评价具有可比性。

　《国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知[国发〔2007〕36 号]》中指出，建立科学、完整、统一的节能减排统计、监测和考核体系（“三个体系”），并将能耗降低和污染减排完成情况纳入各地经济社会发展综合评价体系，作为政府领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容，实行严格的问责制和“一票否决”制，是强化政府和企业责任，确保实现“十一五”节能减排目标的重要基础和制度保障。

　 污染物减排“三大体系”建设是《国家环境监管能力建设“十一五”规划》实施的组成部分，事关主要污染物减排工作能否顺利实施的大事，是目前各级环保管理部门推进主要污染物减排这一系统工程的重要内容和突破口。重点污染源自动监控项目是“三大体系”建设的重要组成部分，无论是指标体系、监测体系还是考核体系都离不开重点污染源自动监控信息和数据的支持，是实现污染物减排目标和进行评价、考核的重要基础条件。围绕污染物总量减排工作，必须强化信息网络的建设和自动监控系统的完善，大力强化核查、分析和台账处理能力，大力提高环境信息和业务人员的业务能力，从体制、管理、队伍、制度等方面大力提升环境监管的基础能力建设。

　今年以来，党中央、国务院把加强节能减排工作，作为优化产业结构、加强宏观调控、落实科学发展观、加快构建和谐社会的重要内容和手段。省党委、政府把加强节能减排工作作为省落实科学发展观的重要举措，研究制定了差别电价、提高污水处理费标准、公布关停小火电机组和在线监控企业名单、提高环保考核权重等一系列的政策保障措施。

　在节能减排的形势下，XX 省政府需要加强对环境的管理，巩固节能减排的成果，进一步改善省的环境质量，解决环境污染和生态破坏遗留的历史欠账、避免爆发大的污染和生态破坏事故、维持基本的生态环境稳定，同时要面对经济社会快速发展所带来的环境压力。

　1.2 项目建设的必要性 XX 省重点污染源自动监控项目一期工程以贯彻落实党中央、国务院、省政府对环境管理的工作部署为指导，加强 XX 省环境管理和治理为核心，以实现 XX 省环境减排和治理目标为任务，通过对重点污染源自动监控系统、环境信息管理系统等多个系统的建设，实现 XX 省环境保护局对重点污染源的监控、环境管理的科学化和规范化，充分发挥环保机构的主导作用，推动环境友好型社会的建设。

　 1.2.1 加强对重点污染源监管的需要 XX 省地域广阔，环境监控治理工作仍采用传统管理方式，工作繁杂、条件艰苦，且数据不易统计和查询，也不便于保存和共享，在获取环境信息的及时性、全面性以及部门间协同共享，在决策支持手段现代化等方面都远不能满足需求，在对重点污染源的监管上不能实现及时、准确，并且在监管过程中污染企业不执行管理决定、在环境治理和污染排放不达标等状况的出现，环境监管部门不能及时发现，因此，为了加强省政府对重点污染源的监管，为政府决策提供全面有力的信息支撑，使政府有效地掌握全面信息，科学分析信息，快速做出决策，及时采取应对措施，建设该项目还是十分必要的。

　1.2.2 加强环境监管、提高环境保护执行力的要求 目前，环境信息管理工作还存在许多的薄弱环节，诸如，环境管理信息资源传输滞后，信息资源共享和利用不充分等，严重制约了环保行政效率的进一步提高。环保审批、环境监督、环保监测、环境监察等各项业务的信息管理系统相互割裂，缺乏统一的整合平台，既造成重复劳动，影响行政效率，又导致了一些公共信息数出多门，来源不一，影响行政信息准确性。

　1.2.3 全面掌握污染源信息，实时监控企业环境违法行为 企业的环境违法行为造成了环境污染，影响了公众的生活质量，而企业违法成本低、守法成本高的不正常现象，更是严重扰乱市场环境，影响了守法企事业单位的守法积极性。为实时掌握企事业单位排污情况，有效打击环境违法行为，建立环境综合监控系统是十分必要的。

　1.2.4 建立环境安全危机应急体系，保障环境安全的需要 松花江、北江等地的环境污染事故为环境安全事故预警和应急处理工作敲响了警钟。当前，环境安全事故已成为促进经济发展的迫切需求。因此，建立污染事故应急系统，提高应急快速响应能力是十分必要的。

　 1.2.5 环保部门面向公众，服务社会的要求 环保事业是一项社会公益事业，必须充分利用社会公众的参与来推动这项工作的发展。开展该系统建设，建立起实时性、跨地点、跨部门的全天候监管机制，可向社会展现统一高效、素质良好的环境执法形象。同时，建立互动信息服务平台，为公众参与环保工作创造条件。

　总之，加强对污染源的监管能力，提升环境管理机构的信息化能力，提高环境保护业务管理的信息化水平和工作效率，提升环境信息资源的开发利用水平，加强环境保护政务公开和社会监督，是国家对各级环境管理机构的要求，也是本项目需要实现的工作目标。

　 第 2 章 需求分析 XX 省重点污染源自动监控项目是一个在全省范围内实施的复杂工程，作为一个系统工程，首先要对其进行正确的分析设计，然后在对其建设进行进一步的细化。

　在 XX 省重点污染源自动监控项目的建设方案中，我们从其业务体系、应用系统、技术体系等方面进行需求分析，然后对其应用系统的功能组成和实现要求进行进一步的设计，最后获得技术解决方案。

　2.1 业务需求分析 根据 XX 省环保局的要求，本项目中需要建设的业务系统包括：

　 监控系统：污染源在线监控系统、环境质量在线监控系统、视频监控系统、污染源工况监测系统、移动视频监控系统。

　 业务管理系统：环境监察管理系统、环境数据中心、环境地理信息系统、12369 公众监督管理。

　 决策支持系统：总量控制、应急系统。

　 办公信息平台：内网门户综合平台、政府门户网站、办公自动化、视频会议。

　 基础数据库：实现数据的统一管理以及信息的共享。

　2.1.1 监控系统 监控系统是一个集成的综合系统，结合 XX 省环保局的情况，主要需要集成污染源在线监控系统、污染源工况监测系统、视频监控系统和环境质量在线监控系统。通过对这些系统的集成，借助前端的监测仪器、视频终端等对污染源、环境质量进行在线监控、远程监控，对超标进行报警提示，并结合地理信息系统实现实时、直观、动态、可视化的环境监控，并最终实现监控中心对全省污染源和环境质量的全面管理。

　 2.1.2 业务管理系统 业务管理系统主要结合 XX 省环保局业务的实际情况，针对目前信息化建设需求比较强烈的业务系统进行建设，主要需要建设的业务系统有：

　 环境监察管理系统 主要针对环境监察业务过程中投诉案件的处理、监察执法、排污申报和收费的日常监督进行管理，并结合环境数据中心、地理信息系统等能及时察看和了解企业的环境相关信息，掌握其环境状况，为环境监察的日常管理提供帮助。

　 环境数据中心 目前，XX 省环保局的各个业务数据还分散在各个业务部门和下属环保局内，还没有建立环境专题的数据库。XX 省环保局目前需要通过环境数据中心为核心，将各个业务系统关联起来，并且将环境数据集中管理起来，并对不同数据来源的环境数据进行分析，进一步完善数据的一致性、准确性，丰富污染源业务信息的空间属性，为决策工作提供更有力的数据支持。

　 环境地理信息系统 地理信息系统是 XX 省环保局各应用系统的基础支撑平台。环保局内较多业务在进行办理过程中需要进行准确的定位、周边情况分析等。建立地理信息系统，准确获取污染源的位置，查看污染源周边情况，结合环境功能区划以及其它业务建立相关的专题地图，对污染源信息进行空间分析和模型分析，为业务的办理以及决策提供支持。另外，地理信息系统需要与其它业务系统进行集成，为其它业务的办理提供支持。

　 12369 公众监督管理 12369公众监督管理是XX省重点污染源自动监控系统的重要组成部分，其主要特点是将 XX 省环保局面向广大人民群众的界面大大扩充，群众可随时随地通过电话进行查询、投诉等各项服务。

　2.1.3 决策支持系统  总量控制

　 区域总量控制是国家对区域环境质量进行考核的一个标准。XX 省环保局需要根据国家逐级分解的环境保护污染物总量控制方案，实现污染物容量的总量控制管理。从环境容量利用和管理的角度出发，在科学评价环境质量现状的基础上，根据环境功能区目标，分析环境容量利用、保护和配置情况，结合污染源排污申报登记管理进行污染源调查和评价，确定各环境功能区的环境容量。在环境容量核定的基础上，按照现有排放方式或已规划的排放方式，确定各环境功能区污染物允许排放量，制定污染物削减方案，进行排污许可证核定发放。

　 应急系统 环境应急管理是辅助环境管理部门进行环境应急管理和环境污染事故应急处置的辅助系统。应急管理及救助中心是事故灾害的“神经中枢”，它必须具备通讯、预警、灾情评估和监视、确定行动重点地带、协调及分配救灾力量、公众信息与新闻媒介等多方面的功能，同时必须要求各级管理者及公众熟悉应急预案的内容。

　2.1.4 办公信息平台 办公信息平台主要包括内网门户综合平台、政府门户网站、办公自动化和视频会议，该平台的建设主要解决 XX 省环境保护局内部办公、对外信息交流以及信息发布、远程会议等目前实际管理过程中存在的问题。

　2.2 基础环境建设需求 2.2.1 硬件设施 建设 本项目中信息系统需要的基础硬件包括：

　1、重点污染企业污染源现场端自动监控设备、视频监控设备和污染治理设施运行状况监控设备（工况监控）。

　 污染源监控  工况监控

　  视频监控 2、环境监测站包括大气环境和水环境监测站，本工程负责提供网络接入接口。

　3、1 个省级监控中心、XX 个地市级监控中心建设。

　4、信息系统建设所需的服务器、存储、网络等基础设备。

　2.2.2 机房环境建设 本项目包含省监控中心的机房环境建设，XX 个地市监控中心的机房环境由各地市自行准备。

　地市机房建设标准，应符合省环保局制定的《地市机房环境建设要求》。

　2.3 信息需求分析 数据的统一管理、传输管理以及信息的共享是本系统建设的一个重点，由于该项目的建设涉及较多的环保部门和机构以及污染企业，因此，涉及的数据内容多样。主要从信息内容和来源、信息的属性、信息管理流程、信息量化等方面进行全面的分析。

　2.3.1 信息内容和来源 本项目建设的相关数据主要来源于在线监控系统、视频监控系统、环保局业务部门以及直属单位等。

　2.3.2 数据类型 处理和存储的主要信息类型包括数值信息、文本信息、图形图像信息以及多媒体信息等。随着计算机技术的进步、管理部门需求的扩展和应用的深入，图形图像信息和多媒体信息的处理需求会日益增加。

　 数值型信息：主要包括各种动态监测数据、指标数据、统计数据等；  文本型信息：主要是各种政策文件、研究报告、法律文献、审批文件

　 等；  图形图像信息：主要是空间地理信息、建设项目资料、各种扫描文件等；  多媒体信息：污染源视频监控信息，监督执法信息以及会议录像资料等。

　上述类型的数据，考虑到计算机技术实现的特点，在进行系统设计实现时，把其归纳为结构化数据和非结构化数据两大类。

　2.3.3 数据管理模式 XX 省重点污染源自动监控项目是一个综合环保局重点污染源管理、日常业务管理的综合系统。数据管理包括：纵向上由污染源到地市环保局，再到省环保局的信息采集和传输的管理；横向上实现各业务管理数据、在线监控数据等不同数据库之间的数据交换和共享；从技术角度考虑，应实现业务系统管理的事务处理型基础数据与分析型数据的分别管理。

　1．数据采集和传输管理模式 该项目中涉及的数据主要产生于污染源，需要通过污染源在线监控系统进行采集，经污染源传输网络到地市环保局（地市级监控中心），再经环境保护业务专网传输汇集到省环保局（省级监控中心）。

　污染源监督性监测数据由各企业前端监控设备或各地区环境监测站产生，经环境保护业务专网系统沿地市监控中心、省监控中心逐级汇总传输到省环保局。

　环境业务管理数据主要是由各级环保管理部门填报，经环保专网最终传输到 XX 省环保局。

　2．数据交换和信息共享管理模式 各级环保部门纵向传输汇集的数据，最终形成不同的综合数据库，为了便于工作的需要以及环保局多业务部门的协作，所以实现不同数据库之间的数据交换和信息共享。XX 省环保局可以对数据库实现集中管理，各业务部门在业务管理过程中获取可共享的数据。

　3．事务型数据与分析型数据区别管理

　 从技术实现的角度看，由于环境管理过程中除了日常的业务管理之外，还要对采集到的各类信息进行综合的加工和分析，从而提供辅助决策支持。

　事务型数据是业务应用系统产生和管理的。数据库设计多采用实体-关系的模式进行管理，为了便于实现增、删、改、查等事务型处理，数据库表中加入了许多控制性字段，这些字段对数据加工和分析是没有用处的。

　分析型数据来源于业务应用系统，是经过清洗、转换处理之后的“干净”数据，是为了数据的加工处理，为了便于按照不同的纬度进行计算和分析，多采用星型和雪花型的模式进行管理。

　所以该项目数据库的设计也要考虑这些技术上的特点，按照不同的业务要求建设多个数据库，大体上分为与业务管理相关的业务基础数据库和为了信息共享、数据深入加工利用的共享数据库。

　2.4 网络通信需求 该项目的建设需要有基础的网络设备的支撑，该网络设备需要覆盖全省重点污染源企业、各地市级环保局。

　根据 XX 省环境保护局重点污染源自动监控系统传输专网建设的需求，在这次网络建设中，需通过 XX 省电信运营商的传输线路建立以省环保局监控中心为核心节点的网络管理运行体系，网络设备要覆盖全省重点污染源企业、各地市级环保局。本次项目传输专网共分二级：一级为地市环保局（各省具体地市）上联至省环保局的传输专网，二级为各地市重点污染源监测点设备数据汇聚至地市环保局的传输专网。

　2.5 系统性能需求 2.5.1 系统性能 对 XX 省重点污染源自动监控系统有以下性能要求：

　1、网络环境的性能 要求数据传输网络畅通、快捷、安全、可扩展。

　 2、系统运行平台性能 要求采用通用性好的计算机系统、安全可靠的操作系统以及大中型数据库系统，保证系统良好的可扩展性能和兼容性能。

　3、应用支撑平台的性能 要求应用支撑平台为业务应用系统的开发和运行提供技术支撑，并具有灵活的可扩充性和高度的可配置管理性。

　4、应用系统性能 应用系统应满足用户的要求，稳定、可靠、实用。人机界面友好，输出、输入方便，图表生成灵活美观，检索、查询简单快捷。

　5、安全性能 按照信息密级，在不同的信息安全域实施相应的安全等级保护；对不同安全等级的信息，通过身份认证和访问控制，实现授权访问；同时整个系统具备数据备份、恢复和应急响应等功能。

　6、数据质量 系统数据应及时、准确、完整，能够满足汇总统计、制表制图、分析计算、模型测算等要求。

　7、可管理性 要求覆盖省、地市、县和国控重点污染源的网络能够进行分级的管理和运行维护。

　2.5.2 系统运行管理 系统需要提供功能方便的系统管理工具，可以对系统的各种活动如登录、复制、修改、发送等进行有效的记录和管理。整个系统管理操作建议只能由经过授权的系统管理员进行，要害操作时应保留经过签名确认纸质文档记录。

　 2.5.3 系统安全保障 2.5.3.1 网络安全 环保监控系统是一套比较大型的应用系统，业务繁多、网络涉及面广、地域广、人员多而且素质参差不齐。因此，必须对各区域的安全级别进行分类，各区域内部也必须划分不同安全级别的区域，保证各区域之间、各业务系统之间的安全隔离和互访；对可能产生威胁的节点和终端进行安全控制，从技术手段上保证将安全风险的影响控制在最小范围内，不至于迅速扩散到其他区域；特别要注意 Internet 边界的安全保护。当然，网络安全是为业务系统服务的，必须在保障业务系统正常运行的前提下进行规划，同时，安全建设也不能要求一步到位，需要根据环保系统的具体情况分期分步骤实施。

　2.5.3.2 数据安全 系统应能随时保存日志文件以及各种用户需要的数据，能给用户提供方便的数据备份和恢复工具，让系统管理员能视需要随时或定期备份数据，当系统出现故障或崩溃时，系统管理员能随时进行系统数据的恢复，将损失或影响减少到最低。另外，系统应能通过权限来控制用户所能查询或统计的数据内容。

　2.6 用户群体分析 系统的用户分布在 XX 省环保局、地市环保局、污染源企业单位以及社会公众。按照用户分布、操作内容和使用目标不同，将用户分成如下几类：

　环保管理业务人员：利用 XX 省重点污染源自动监控项目提供的业务应用管理功能，开展环境管理相关工作的业务人员。

　系统维护人员：主要参与建设和运行管理 XX 省重点污染源自动监控系统，利用系统提供的维护功能进行系统的运行管理、数据备份恢复、软件升级更新等工作。系统维护人员主要在各级环保信息中心。

　 第 3 章 系统 建设 原则 为实现项目的总体目标，在本项目的设计与实施过程中，将遵循以下原则：

　1、总体性原则：项目建设由 XX 省环保局总体规划，按照统一的标准，采取统一的方案，有步骤的完成整体项目的实施。

　2、先进性原则：发挥后发优势，建设全国一流的省、市联动的污染源自动监控系统。

　3、整体性原则：以污染源自动监控系统为切入点，以视频会议系统、办公自动化系统为拓展点，以数据共享、用户沟通为出发点，全面构筑 XX 省环境管理综合平台。系统支持与 12369 投诉受理中心、应急指挥中心、总量控制决策支持系统等的进一步整合、集成，并拓展其他业务应用。

　4、服务性原则：系统要能够为业务管理和辅助决策提供信息服务，为节能减排、总量控制等业务工作服务，提供决策支持。系统同时为省政府、国家环保总局等上级机构，为社会公众、企事业单位提供环境信息服务。

　5、扩展性原则：系统在建设上具备扩展性，采用“规划先行分步实施”的建设策略，在总体规划框架内实现分阶段建设。

　6、实用性原则：针对 XX 省环保工作的实际特点，确保系统功能完备、操作简便。

　7、安全性原则：根据管理需求，设置用户操作权限，为环境信息的采集、传输、存储、共享提供可靠的安全保障。

　18 第 4 章 监控系统 方案 4.1 概述 XX 省重点污染源自动监控项目建设是污染源监控网络的重要组成部分，同时也是环境监管体系的重要组成部分，承担着监测重点污染源及环境基础设施排放情况的任务，直接为环境管理提供科学决策的依据。

　由于 XX 省重点污染源所属行业类别多、污染物种类复杂，按照省现实的经济条件，很难实现对所有污染源中所有污染因子都实施自动监测，因此，提出针对重点污染源主要污染物开展自动监测系统建设，建设内容包括：污染源在线监控、工况监控和视频监控，同时将环境质量监测站接入到本系统当中。

　4.2 污染源在线监控 4.2.1 系统组成 污染源在线监控系统前端设备（企业端）主要包括：

　 前端在线监测设备  数据采集与传输设备

　 4.2.2 系统结构

　污染源排放口安装的自动监控设备是整个自动监控系统的前端设备与系统建设的前提，是数据的来源。

　现场端建设标准参考《污染源现场端建设标准》。

　4.2.3 系统 功能 4.2.3.1 数据采集传输仪功能 监测数据的采集是整个系统的重要组成部分，是获取原始监测数据的重要步骤。这部分功能可以通过污染源排放口安装现场数据采集设备实现。污染源在线监测仪器可以对烟气、污水的参数等进行监测。现场的数据采集设备通过标准数字接口或模拟接口与在线监测设备连接，数据采集设备包括数据采集终端以及其它需要的辅助控制的线路和防护设备等。

　将数据采集终端与在线监测仪器连接，采集各种类型的监测仪器的数据并与监控中心进行数据通讯传输，从而使数据最终存储在监控中心。

　数据采集传输仪在污水、烟气等监控系统中起到了承上启下的关键作用，故该设备的可靠性尤为重要，该设备重要功能及特点如下：

　  数据采集功能 模拟量采集：可实时采集污染源监控仪器输出的模拟量； 开关量采集：可实时采集污染源监控仪器及污染治理理设施的运行状态，及其它需控制了解的状态参数； 通过标准串口采集：串口数量：2 个，可分别设置成 RS232 口或 RS485口；采集内容，监测结果、监测仪器当前状态、污染治理设施工作情况及状态、及监测要求的其他内容、（用户可更改、增设或调整）。

　 数据处理功能 数据预处理：数据合理性检查、数据有效性判别、丢失数据处理； 求均值：参数分钟均值、日均值等； 监测参数存储：按设定的时间间隔存储各参数，现场数采设备存储容量不少于一年的日平均数据，掉电后数据可保持 1 年以上。

　 事件上报及记录 参数超限：当参数超限时自动上报，并记录超限参数的名称及超限的时间（年月日时分），当超限参数恢复到正常时自动上报，并记录参数恢复正常的时间（年月日时分）； 开关设备：监测仪器及污染治理设施开关机自动上报、开关机时间记录，环境污染监控自动化终端开机自动上报（同时上报最近一次的关机时间）、开关机时间记录； 设备故障：监测仪器、污染治理设施及污染监控自动化终端故障自动上报、故障时间记录； 报警功能：超限报警，排污超限自动向心系统报警； 设置和撤消：监测参数限值设置，时间设置（本地设置，远程设置）；采样率设置；污染源监控仪器及环境污染治理设施开机自动上报的设置和撤消。

　 数据存储功能 采集数据的存储格式应为常用的格式，如 TXT 文件、CSV 文件或数据库等格式，如果使用加密文件的专用格式，应公开其格式并提供读取数据的方法和软件。

　 在存储污染源测定数据时，应包括该数据的采集时间和对应的样品采集时间，同时存储该数据的标记、标注信息（如电源故障、校准、设备维护、仪器故障、正常等），并向上位机发送上述三类数据。

　数据采集传输仪存储的数据可以在需要时方便地提取，并可以在通用的计算机中读出。

　 数据传输功能 数据传输：通过 ADSL、PSTN、GPRS、CDMA 可直接向远方的中心系统传送数据。

　支持多信道通讯，每个信道互为备用，保证通讯实时在线。

　支持对记录数据进行查询，并且可以通过 ftp,读取记录文件。

　4.2.3.2 系统和现场端设备的接入接口 考虑现场端设备的多元性和保护现有投资的必要，系统和现场端设备的接入必须保持比较灵活的接入方式。下端设备的主要情况大致有“模拟数据方式”，“数字信号数据方式”，“自成系统方式”。

　 模拟数据方式指下端设备以标准 4～20mA 输出采集数据。

　 数字信号数据方式指下端设备以数字协议包的方式输出采集数据。

　 自成系统方式指下端设备已经自成系统，例如现场工控控制，数据存储等。

　要同时考虑这三种方式的灵活接入，系统和下端设备的接入计划按照“直接采集＋现场总线”的方式接入各种下端数据。

　直接采集方式指直接从仪器获得获取 4～20mA 标准数据。主要针对模拟数据方式。

　现场总线方式指按照现场总线的结构接入其他各种数据。现场总线方式主要针对数字信号数据方式和自成系统方式。同时可以兼容直接采集方式。

　采用总线方式后，每个设备都有唯一的地址编码，直接与设备相连的总线控制器可以获取不同数据并整理成统一的数据模式。

　图中的数据共享可采用多种方式，例如，数据库共享方式，数据输出协议方式等。对于每种数据输出方式，都增加一个总线控制设备，将所有数据共享

　 到总线上，通过总线控制器可以获得所有数据。

　4.3 工况在线监控 为了保证对企业环保治理设施的运行状态进行远程监控，加强对企业的监督，加速环保型企业的建设，本项目在重点污染源自动监控的基础上建立污染治理设施运行工艺状况在线监控系统（工况），与污染源在线监控、视频监控等系统共同完成重点污染源监控任务，实现对企业污染治理设施的全天候监控，对无组织排放污染源进行有效地定量监控，同时弥补视频监控由于夜晚光线不好的难以取证的不足，确保污染治理设施的正常运行。

　该系统由传感器系统、采集系统、信号分配系统、存储系统、传输系统、中心数据系统平台等组成。分为前端设备和中心处理平台，前端设备安装在污染治理处理设施上。

　该系统要求对污染治理设施运行状态进行记录与数据采集并通过有线或无线传输设备将信息传输到监控中心；可按用户要求进行编程控制；用户可根据需要对现场设备进行配置，对监测频次、通讯延迟、报警参数、通讯参数、监测指标参数、运行参数等各种参数进行设定，并在中心系统平台上显示及控制。

　4.3.1 系统组成 工况在线监控系统由前端探测设备、传输设备及中心接收设备组成。前端探测设备包括除尘设施监控系统及水处理设施监控系统等，传输设备采用无线或有线传输方式，中心通过网络接收信息，通过 TCP/IP 方式实现与中心计算系统和软件系统的数据交互功能。

　4.3.2 数据传送流程

　4.3.3 系统功能 根据对重点污染源的治理分析，污染治理设施运行工况在线监控的类型，按照处理的污染物大致可以分为 2 大类：即烟气的治理和污水的处理。

　4.3.3.1 烟气的治理 烟气的治理一般应用在热电厂、供热厂等燃煤锅炉等，一般分为 2 个工艺，即烟气的脱硫工艺和烟气的除尘工艺。可以根据各个工艺的不同，选取不同的监测点。总体监测点有：引风机或鼓风机的电气运行参数，加药泵的电气运行参数，循环水泵的电气运行参数，电除尘器的电气参数，进风压力、出风压力，布袋式除尘器各个除尘室的压差，烟气的温度、压力、流量。具体参数选择要

　 依据污染治理设施的处理工艺而定。

　同样，其他行业，如钢铁行业中的炼铁高炉的除尘、炼钢车间的除尘，焦化炉的烟气除尘等，也属于这个类型。

　依据这样的分类，水泥厂的窑炉、热电厂锅炉、供热厂锅炉、工业供热的锅炉等，也属于这个类型。

　4.3.3.2 污水的处理 污水处理工艺比较复杂，大致分为生活污水处理和工业废水处理，污水处理的工艺虽然不同，但是从整体工艺的角度看，分为 3 个关键部分的监测。

　 进口的监测 即监测进水的情况，比如，污水的提升泵、废水的提升泵的电气参数，或废水阀门开闭的参数，进口的流量参数等。

　 处理过程的监测 即对污水或废水的处理过程的监测，比如污水曝气的曝气泵（鼓风机）的电气参数，加药泵的电气参数，搅拌泵的电气参数，循环泵的电气参数等。以及反应池（反应釜、反应罐）的工艺参数。

　 出水口的监测 即对处理完的水进行监测，除常规的 COD、流量等参数外，有些工艺还需要检测 PH、电导率、重金属离子等。和烟气的治理一样，水处理设施的监控也必须由处理工艺而定。

　4.4 视频监控 为了保证污染源自动监控系统的正常运行，保障检测数据的有效性，本项目在安装污染源在线监测设备与工况监控设备的同时同步安装污染源视频监控设备，实现对重点污染源的污染物排放状态、监测仪器工作状态等情况的图像监视，同时对图像数据进行存储，以备查证；现场端视频信息通过电信运营商传输网络，传输到地市监控中心以及省监控中心。

　 4.4.1 系统组成 前端监控点采用数字接入方式，主要由摄像机（防护罩、镜头、支架、云台镜头解码器）、DVR（视频服务器）等主要设备组成（见下图）。主要完成图像的采集、编码和传输、摄像机的控制工作。在靠近摄像机（原则上不超过 500米）处安装 DVR，从摄像机引出的模拟视频电缆线接到 DVR，DVR 将模拟信号转换成数字信号后通过以太网接口输出，租用电信运营商光纤或者 ADSL 线路，来保证视频正常传输，并且提供到前端的远程自动维护能力。

　针对本次项目中，前端监控点一般都在厂矿、企业的特点，前端设备的选择应遵循以下原则：

　 技术先进，功能强大，符合国际标准和未来发展方向；  设备低功耗，同时运行稳定可靠；  设备免操作、免维护；  设备抗恶劣环境（电磁干扰、恶劣气候）; 4.4.2 系统结构 视频监控系统主要由监控前端的摄像机和视频编码器、传输网络和监控中心的管理平台组成。在主要的监控点安装监控前端前端设备，并在监控点与监控中心之间建立无线传输网络，在监控中心主要配置高性能的服务器负责实现远程图像的管理，向整个监控网络提供监控服务功能。

　4.4.3 系统功能 1．图像压缩协议的选择 图像压缩协议的选择与图像传输的质量、数据流量、存储有较大的关系，同时对网络标准协议的选择也有较大的影响。目前可选择图像压缩协议有 MPEG4、H.264。MPEG4 的最高图像分辨率为 720x576(4CIF）图像质量)。

　选用两种方案都能够满足要求，要求图像的质量能够达到 704 X 576的分辨率，因此在摄像机的选用上选择高清晰质量的镜头。

　2. 视频监控设备的功能要求 远程视频监控设备需要长时间运行，且处理的数据量较大，因此要求设备的稳定性好，运行速度快，达到实时监控效果，同时应确保整个监控系统的安全可靠运行。为方便远程视频监控，前端的各种设备应方便实施统一管理。另外出于视频监控系统今后发展的需要，还应考虑设备（主要指 DVR/DVS）的兼容性和可扩展性。

　为支持网络管理，在前端监控设备的前端服务器上应内置 SNMP（简单网络管理协议代理模块），SNMP 代理模块与监控管理平台进行通信，采集前端监控设备的相应信息并维护 MIB 库。

　前端监控设备的功能要求如下：

　 （1）视频参数包括  图像多种分辨率（QCIF、CIF、4CIF）控制设置，支持 PAL/NTSC制式选择。

　 视频帧速率设置。帧速率最高应达到 25 帧/秒(PAL)  视频图像参数（色度、灰度、对比度、亮度）设置。

　 图像质量（差、普通、较好、好、最好）选择设置。

　 码流控制（VBR、VCR）选择设置。

　(2)云台/镜头控制 在 RS485 接口提供用户可编程接口，实现对多种云台的控制。

　 设置功能  提供接口设置每个摄像头云台的解码器协议类型。

　 提供接口设置每个摄像头云台的解码器地址参数。

　 串口通信速率参数。

　 控制功能  云台控制：云台向左...