环境应急监测车应急监测数据采集传输分析系统-

1、环境应急监测车数据采集传输(分析系统 2012-3-27目录1.系统概述 (32.建设目标 (33.建设原则 (43.1 先进性原则 (43.2 可靠性原则 (43.3 实用性原则 (43.4 开放性原则 (43.4 与可扩充性原则 (44.系统功能概述 (55.软件系统功能总体要求 (56.数据采集系统功能说明 (66.1控制方式 (66.2数据上报 (66.3数据处理 (66.4短信功能 (67.数据发布系统功能说明 (77.1功能概述 (77.2应用模块及性能要求 (77.3.Web Service数据接口 (87.4.数据要求 (87.5.数据库设计 (97.6 数据内容 (97.7其

2、它监测数据 (107.8管理数据 (107.9图像数据 (108.污染物扩散模型功能说明(选配 (109.应急监测车GPS定位指挥调度子系统(选配 (1110.技术规范说明 (1210.1一般说明 (1210.2硬件要求 (1210.2.1 数据采集传输仪 (1210.2.2.服务器要求 (1310.2.3网络环境要求 (1410.3软件系统要求 (1411.设备清单 (15方案编写:罗威1.系统概述应急环境监测,是在发生意外事故时能够做出快速反应,必须现场提出可靠的第一手污染数据,并能够根据事故发生的情况,对事故区的大气,水体,土壤等环境要素进行即时快速监测,查清污染源,确定污染物质的成份,

3、浓度和数量,确定污染区域范围,从而避免和减少人民群众生命和财产的损失。环境应急监测车由车体、车载电源系统、车载实验平台、车载气象系统、应急监测传输分析系统、便携应急监测仪器和应急防护设施等多个部分组成。其中应急监察采集传输(分析系统为该车的核心应用软件,该系统由车载数据采集传输终端、数据采集传输系统软件和污染物GIS地理信息扩散模型分析系统(选配几部分构成、它不受地点、时间、季节的限制,当突发性环境污染事故发生时,监测车可迅速进入污染现场,监测人员使用应用监测仪器在第一时间查明污染物的种类、污染程度,通过数据采集传输系统将各种实时监测数据传送到信息中心,同时信息中心利用污染物GIS地理信息扩散

4、模型分析系统分析计算生成污染物扩散模型已确定污染范围以及污染扩散趋势,准确地为决策部门提供技术依据。2.建设目标运用计算机控制、通讯网络、数据库等成熟的先进技术,建设省监测站应急监测车监测数据综合数据库;安装车载无线数据采集传输仪;建立环境应急监测车无线数据采集传输(分析系统;实现应急监测车监测数据无线联网运行系统作为环境应急监测车的工作管理平台,具有自动化信息采集、传输与控制功能,强大的信息管理、信息综合分析和信息提取功能,以及图形、图像等显示输出功能。系统将支持应急监测业务的全过程,通过系统建设,将全面实现应急监测车监控数据管理的信息化和自动化。3.建设原则3.1 先进性原则系统在设计上应

5、采用三层体系结构,在选用平台、采用技术、硬件选型上具有先进性、前瞻性、扩充性,从而保证建成的系统具有良好的稳定性、可扩展性和安全性。3.2 可靠性原则系统建设必须保证系统的可靠性和安全性。系统设计中应采用高可用性的计算机处理系统,使系统具有良好的容错性,提高数据的使用效率和系统的运行效率。在系统建设中应采用严格的安全保密措施,以保障网络、系统和数据的安全。3.3 实用性原则考虑到要尽量满足业务功能需求的前提下,又要适应各业务角色的工作特点,该系统应做到简单、实用、人性化,实现统一身份和资源管理、个性化界面和内容定制,以保证系统的方便性和实用性。3.4 开放性原则系统必须符合开放性要求。在系统构

6、架、采用技术、选用平台方面都应有较好的开放性,遵循国际标准化组织的技术标准,对各类协议和异构式的数据库提供支持,建立一个开放的、易扩充的、稳定的、统一的软件系统。3.4 与可扩充性原则在设计上充分考虑系统功能、系统数据和业务的扩展性,为今后系统扩展和集成留有扩充余量。建立统一的服务接口规范,采用目前流行的Web Service技术、中间件技术等,保证系统的可扩充性。4.系统功能概述本系统的建立,应该基于自动控制、网络及数据库技术进行开发,以监测实体的实时数据、历史数据、和监测仪器属性数据为基础,具有有限实时操作、强大的综合信息分析和有用信息提取功能,并有报告、报表生成能力以及图形和图象显示编辑

7、能力,建立环境监测对象的完整构架。系统的实施应该在已有资料的基础上,建立环境应急监测车应急监测综合数据库。系统应能够向环境监测中心或环保局相关部门提供必要的应急监测综合信息,使授权网络用户可以通过浏览器方式方便地查询有关信息,实现信息在部门和人员之间的共享,从而获取最大的系统效益。5.软件系统功能总体要求5.1、本系统应基于性能可靠的设备、成熟的技术、先进的体系结构建立的系统。系统应具有可靠运行、完善的功能、灵活的操作及长期的稳定运行。5.2、本系统的设备选型应是成熟的、可靠的和高质量的,还应具有在本系统中适用性,设备应易维护,备件充足。同时具有良好的性价比。5.3、通信的方式应是安全、可靠,

8、本系统中的通信满足数据的传输要求。5.4、系统的数据采集、传输、处理应准确、可靠和完整。5.5、系统中的信息管理系统应用先进的技术架构。5.6、系统的设计开发应遵循以下原则:5.6.1、实用性与先进性的统一5.6.2、紧密围绕污染源管理的业务5.6.3、注重系统易操作与标准化的特点5.6.4、保证系统具有开放性、可扩充性和较长的使用期5.6.5、遵循安全性、保密性和共享性的原则5.6.6、继承性原则:系统在设计过程中要充分考虑将来的系统继承和利用已有的硬件设备和开发完成的软件系统,在原有基础上进行整合,在整合的基础上提高。6.数据采集系统功能说明 6.1控制方式控制分远程控制层、就地控制层。通

9、过远程或就地控制实现对本系统的参数设置、数据采集和校验6.2数据上报应急监测系统的运行数据及顺序事件报告能向监控中心上报,要求所有上报数据均带有时间标记,数据上报的形式支持中断方式和查询应答方式。6.3数据处理配套的设备采集传输仪应能接受主站下发的控制数据,并用作为调节和控制的依据。并具备特定的机制,实现通信受阻时的数据保护。6.4短信功能数据采集系统应集成基础短信平台功能,可以收发短信。系统软件具备一套短信数据发布系统。应急监测数据采集传输分析系统的通讯采用中国移动的GPRS网络,同时应具备一种备用通讯网络。数据通讯系统应满足以下要求:6.5.1、数据传输安全性保证监测数据在公共无线数据网上

10、传输的安全性。6.5.2、数据传输可靠性保证监测数据在公共无线数据网上传输的可靠性,包括数据校验,掉电检测、保护、恢复等。6.5.3、数据传输适应性适应多种通信(数据传输方式,适应多种传输数据标准,并且可以按要求扩展传输协议。7.数据发布系统功能说明7.1功能概述7.1.1、根据以下的系统功能要求,完成基于Web Service的应急监测信息综合管理发布系统详细逻辑设计和物理设计,满足需方要求。7.1.2、必须为本系统开发一系列的应用模块,在这些应用模块的基础上,使系统具有实际应用价值和高效的应用功能。7.1.3、系统必须可以升级和扩展,以便于系统在未来能方便地与其他应用系统集成。7.2应用模

11、块及性能要求必须包含的应用模块有:7.2.1、必须提供基于B/S架构的Web Server综合管理发布系统;同时最好能提供便于各级系统管理员使用的后台管理客户端程序。7.2.2、必须提供基于Web Service和XML技术的数据交换接口。7.2.3、查询和显示监测人员能在自己的权限范围内通过某种或各种方式查询各个或某个监测设备的实时数据信息或历史数据。应能查询数据库的所有数据、信息和图像。查询方式必须是灵活方便的,例如单一条件查询或组合条件查询。7.2.4、数据维护数据维护包括新数据的输入、数据转换以及数据更新。7.2.5、系统维护紧急监测车辆基本信息的维护。应急监测设备基本信息的维护。7.

12、2.6、用户权限的维护。7.2.7、报表生成能自动生成设计好的运行报表、定期阶段报告和事件报告。报告应以常用的文件格式保存,要求能打印。报告的类型、内容和格式可以由用户动态调整。7.2.8、实时监测系统应能显示实时采集的监测数据。监测数据的刷新频率可以由系统设置。要求能够通过图表的形式直观地表达数据。7.2.9、短信息查询系统要求可以提供交互式的短消息查询的功能。7.2.10、系统日志使用日志收集各种统计数据从而达到系统使用状态的目的。7.3.Web Service数据接口系统必须提供基于Web Service和XML技术的数据交换接口,并能根据不同部门的要求生成自定义的数据描述,且支持扩展和

13、备将来使用。7.4.数据要求7.4.1、应急监测综合数据库必须支持以Web Service为基础架构的应用系统。7.4.2、应急监测综合数据库应包含各监测车等其他实体的参数、机械和电器设备的运行状况和信息及其它相关数据。为了使所建立的系统适应将来的管理信息系统(MIS,主数据库软件应支持开放式数据库连接(ODBC功能,以便很快与其它有关数据库建立共享关系。7.4.3、数据库必须有大于100% 的备用空间,包括软件估算和硬件支撑。下面是数据库的一些基本特性要求:7.4.5、所选数据库必须是最新技术水平的,具备实时性及开放性。7.4.6、历史数据库的设计应保证和其它应用软件的数据交换。7.4.7、

14、数据库程序的工业标准为数据定义语言(DDL、动态数据交换(DDE及对象链接和嵌入(OLE。7.4.8、数据库还应带有标准的结构化查询语言(SQL接口和开放式数据库连接(ODBC接口,以便为系统的维护和管理打下良好基础。7.4.9、数据库还应考虑为监测站今后开发的相关系统提供数据仓库的OLAP、DSS等接口。7.5.数据库设计7.5.1、应根据本系统有关的地理数据、运行管理环境监测数据等数据的要求,设计合理的数据库体系,使之在范式水平、冗余度和可操作性上有一个合理的平衡和可扩充性。7.5.2、数据库的设计应兼顾与现有等相关系统的接口要求。7.5.3、供方着手数据库设计时,应合理设计数据库结构。7

15、.6 数据内容7.6.1、监测数据的基本内容包括污染源水类、污染源烟气、大气质量、地表水质、城市噪声等五个大类的至少100种以上的监测数据种类。7.6.2、监测数据还应包括分析仪表运行状态、设备运行参数等监测数据种类。7.6.3、应急监测数据要求存放时间长。7.6.4、环保在线监测数据采样和存储间隔频率高,并可动态设置。7.7其它监测数据7.7.1、数据内容7.7.1.1、其它监测的数据包括水流、风向、温度等环境气象数据、环境分析仪表的采集状态数据以及运行状态数据。7.6.1.2、其它监测运行数据要求存放时间长。7.6.2.3、应该通过数据交换接口,将有关设施的运行和管理数据引入和转化,存储到

16、本系统的管理数据库。7.8管理数据7.8.1、在数据库中,按实际需求可包括应急监测车基本信息表、应急监测点信息表、环境监测分析仪器基本信息表、物理特性项目数据表、数据统计表、监测数据表、数据字典等内容。7.8.2、要求供方基于以上管理数据表内容增加其他内容,同时设计出所有的表结构。7.8.3、存放时间:永久存放7.9图像数据7.9.1、系统需要存储应急监测有关的静态图像数据7.9.2、图像数据需要按照一定的编号进行存储8.污染物扩散模型功能说明(选配利用地理信息系统技术,在GIS地图上,按照污染事故发生的实际地理位置,对数学模型进行模拟和显示。将模型的数值解和GIS相结合,在时间和空间上对污染

17、扩散进行分析,计算不同污染物在不同时段的扩散面积,分析不同地点的污染物质量浓度和污染程度,获取受污染范围内的人口和周边单位等重要信息;从而预测重大污染事故对环境的影响范围和程度,预报突发性环境污染事故对周围人群、环境造成的危害,为应急监测、现场救护和灾后评估提供科学依据。 9.应急监测车GPS定位指挥调度子系统(选配该部分功能主要集成在数据采集传输分析系统中,运用现有的软硬件平台环境(包括服务器、网络以及数据采集分析处理系统等及GIS系统构建。电子地图显示功能:实现电子地图的缩放显示、地图漫游、距离量算、图层管理、属性信息查询、机构的重要信息查询等。中心监控:多视窗多目标的监控、行驶轨迹的存储

18、与回放、调度和通讯指令的下达等;车辆调度功能数据管理:车辆资料管理、紧急状态控制管理等。系统管理:数据库的备份与恢复,系统登入权限管理、GPS用户的管理;通过对用户身份的验证控制用户所能使用的功能及所能浏览的车辆等。10.技术规范说明10.1一般说明10.1.1、语言的支持:所有的信息技术必须提供中文支持,特别是屏幕显示和软件开发必须支持中国国家标准的汉字GB字符集及其有关的字序搜索和排列。10.1.2、日期:所有的信息技术必须恰当地显示、计算和传输日期信息,包括但不仅限于21世纪的日期信息。10.1.3、电源:所有使用电源的设备都必须在220V ± 10%、50Hz ±

19、1Hz 范围内运行,所有使用电源的设备必须包括中国标准的电源插头。10.1.4、环境:除非有特殊的规定,所有设备必须满足下述运行环境:温度:5-35°C相对湿度:20-80%洁净度:0-40 克尘埃/m310.1.5、设备认证和安全:所有设备的电磁辐射必须满足FCC B级或EN 55022 和 EN50082-1,或其它同等标准。10.1.6、除非另有规定,所有计算机设备的运行噪声必须不大于:20分贝。10.1.7、所有计算机设备均须有原厂商和供方三年的保修期。10.1.8、所有的计算机配件必须是与供货品牌相同的原装配件,如该品牌无此配件必须是与供货品牌相同档次的配件。10.2硬件要

20、求10.2.1 数据采集传输仪数据采集传输仪是应急监测车数据采集、处理、控制和通讯为一体的关键设备。应选择技术先进、功能齐全、具有无线通讯能力,且经过一定时间(例如1年实际应用的性能良好的设备,保证整个系统的安全、可靠。数据采集装置设备硬件必须满足的条件是:数据通讯具备4路RS232通道、1路RS485通道、8路模拟量输入通道(液晶屏显示功能数据采样周期:10s工作温度:0-60存储温度:-40-85%相对湿度:5-59%RH无凝露结构:模块式所有I/O点数应有20%备用,应考虑数据采集设备与电气电源的屏蔽隔离措施。无线通信技术要求:支持中国移动的GPRS 网络,并能适应今后无线通信技术的发展

21、。串口通信速率:1200/2400/4800/9600bps可选。数据信道要求数据传输优先,图像其次。数据传输采用完全透明式,传输过程中对数据不作任何解释。数据传输延时20秒。通信的信道要求无线通信速率4800 bps无线通信误码率10-6 (-133dBm,9600bps10.2.2.服务器要求数据库服务器(windows2003+MS-sql2005:2个Xeon X5650 2.66G 缓存12M4MB二级高速缓存内存:4GB 1066MHz Dual Ranked UDIMMs,支持高级容错硬盘:2块500GB SAS热插拔硬盘(镜像操作系统光驱:8X DVD-ROM网卡:集成双接口10/100/1000M服务器网卡类型:机架式5.10.2.3网络环境要求监测中心公网固定IP接入、应急监测车GPRS或3G无线接入10.3软件系统要求所有软件均须有原厂商和供方一年(或以上的免费升级和技术服务。拟建的系统的组成部分必须与环境监测站现有的IT系统集成在一起,集成后的系统必须满足下列要求:系统是一个实用的运行操作系统;系统是建立在开放型结构的网络环境上,系统设计使用标准的开放体系,从而使系统易于扩充和升级。所提供的监测系统、MIS系统、基础数据库、网