水环境监管平台建设方案

一、项目概况 3 3三、建设内容 8四、其他要求 1、部署要求 2、性能要求 17 19 序号内容要求1技术架构要求1.基于微服务架构开发：整个平台应基于分布式架构，所有业务系统应采用微服务组件化设计，支持单个微服务组件独立发布、部署和更新，支持未来新业务系统微服务组件无缝插入，透明化发布、注册和发现；2.支持多种操作系统：基于微服务构建拥有强大的跨平台特性，全面支持多种操作系统，能实现各操作系统之间的应用切换，满足不同领域内的开发、测试、部署需3.支持多类型数据库：数据应采用分布式集群化存储，支持关系型和非关系型数据的集中存储和管理，关系型序号内容数据支持mysql数据库，关系型数据集群应支持根据数据量大小，零代码修改、透明化实行服务器集群横向扩容、读写分离、分库/分表等切片水平；非关系型数据应采用主流分布式文件系统，支持透明化横向扩容；4.采用多级缓存技术：采用多级缓存技术，保证数据交换的性能和准确性，有效的降低服务器CPU占用率，数倍提升系统响应速度，具备强大的企业级应用软件实施部署水平，能够满足苛刻的高负载企业级应用；5.支持系统之间整合：所有后端接口不应直接被前端访问，应设计统一的反向代理(或CGI网关)集中向前端实行接口开放，前端只能通过反向代理(或CGI网关)间接访问后端服务接口，反向代理(或CGI网关)应具备反向代理、接口路由、权限认证、非法流量拦截、负载均衡、自动故障转移功能，应支持后端服务器、IP地址或端口透明更换；6.前后端分离：采用前后端分离式设计，前端只提供用户操作界面，不处理任何业务逻辑，后端负责处理具体业务逻辑，并向前端暴露统一的JSON格式，前后端通过接口实行数据交互。后端接口应支持零修改复用于网页、移动端等7.支持多元化的权限管理：平台内用户通过用户组、组序号内容要求织机构、角色3个维度交叉并基于相对应的子系统来获取最终的用户权限，通过这种方式，能够灵活的调配用户的权限，更有效的来管理系统的访问权限；8.平台应拥有故障自动转移(FailOver)功能，某个服务节点出现故障时自动转移到正常的服务节点上；拥有自动流量过滤，系统对于非法流量直接拦截，对于峰值流量可按设定策略实行流量过滤，确保系统的安全性和稳9.工作流管理：系统需要包含流程自定义管理(其中需要支持不同版本的同一工作流并存，支持新老版本工作流的平滑过渡)、流程实例管理以及流程任务管理；10.报表中心：报表中心包括报表数据的管理、报表定义管理、报表样式管理等。从数据库的原始数据的基础上，提取原始的数据，依据定义的报表算法，实行自动计算；在提取报表主题及算法运算的过程中，报表管理服务依据定义各种参数，实现所需的运算。报表输出的数据信息，经报表解释接口实现它的解释。并生成相对应的报表展示给用户。报表自定义能够根据实际需求，随时调整报表主题及算法的定义语言，再重新运行报表管理服务时，报表立即根据定义后的内容实行处理，产生经过改变后的报表数据。序号内容要求11.运维监控：实现数据库监控管理、系统运行监控管理等功能，为提升数据库使用效率、监控并保障系统正常运行和系统优化升级提供技术支撑。2系统架构系统架构分为应用服务层、技术层、数据层、接入层以及基础层五个层次。(1)基础层：基础层包括感知设备、硬件设施及政务云资源等。在硬件支撑方面，配置大屏显示系统，完善基础支撑。在感知网络方面接入水质监测站、污染源监测、部署视频监控，丰富水环境数据来源。(2)数据层数据层为本项目所需依托的数据资源，本项目充分利用生态环境分局现有数据，为建设软件系统做好支撑。(3)支撑层应支撑层是整个应用的支撑系统，提供可快速搭建配置、跨平台、跨网络、可扩展的设计开发框架，支持整个平台的预警及预警信息推送，形成以环境质量数据、污染源数据、环境业务数据等为核心的预警中心，以"按需服务"的模式提供多层次的应用服务，为水环境相关业务应用系统提供支撑服务。(4)应用层序号内容要求应用层是包括生态环境大数据仓、生态环境统一预警中心、水环境智能应用，包括水环境应急管理系统、水环境视频监控系统、水环境数据分析系统、水环境闭环监管系统-水环境问题协作、水环境闭环监管系统-链网式监管、水环境分析专题、移动端应用。3服务支撑统一视频接入标准，要求摄像机、NVR,IPC等设备必须支持国家GB/T28181-2016《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》,便于视频整合和集中管理。基于SIP多媒体通信协议建设视频服务平台，功能实体之间的通道互联协议分为会话通道协议、媒体流(视/音频)通道协议两种类型，兼容多厂商各品牌的IPC、NVR接入，充分利用已建设视频资源。支持浏览器无插件播放摄像头视频。支持摄像机、平台、NVR等设备接入，支持国标级联。支持rtsp/rtmp等视频流转发到国标平台。支持rtsp/rtmp等推流转发到国标平台。4运行监管支撑1.用户管理：包括用户的名称、登录名称、用户密码、用户角色、用户单位等信息，并且提供灵活的用户信息查询、添加、编辑、删除功能；2.组织架构管理：机构管理用来管理系统中机构的相关序号内容要求信息，包括机构的名称、机构的描述、机构职责等信息，提供组织机构树的建立和维护功能；3.角色管理：管理系统中运行的不同的角色的信息，包括角色的名称、角色描述，支持角色的新建、修改、删4.权限管理：权限管理指根据系统设置的安全规则或者安全策略，用户能够访问而且只能访问自己被授权的资源，包含功能权限和数据权限；5.日志管理：用户在使用系统中对系统资源的使用情况实行统一的记录；技术要求序号内容参数要求一级模块二级模块1生态环境大数数据采通过对各类不同源头环境数据实行采集，实现数据资源汇聚。聚焦于数据集的评估和对数据的纠正措施，通过数据质量管理来提升决策质量和管理水平。包含：(1)采集方案：将“数据采集管理”作为通用采集工具，对业务信息化系统实行集中采集开发与实施。具体的数据采集工作包括但不限于如下内容(根据实际需求确定):河流断面自动监测在线数据、涉水企业自动在线监测数据、入河排污口人工监测数据、省厅反馈入河排污口人工监测数据、农村黑臭水体人工监测数据、重要农村饮用水源地人工监测数据、化工园区地下水人工监测数据、涉水排污企业运维质量数据；根据数据来源、数据类型，数据源的提供方式与开放性不同，需选择相对应的采集方式；对各类环境数据进行针对性的梳理，对不同来源的生态环境数据实行集中、动态采集，解决数据孤岛问题。数据采集管理包括采集作业管理、数据同步管理、执行引擎管理、采集任务监控，以及代码映射管理；(2)数据清洗：通过将来自不同数据源的数据转换成统一的格式，补充遗漏记录，去除错误或重复记录，提升数据质量以满足分析的需求，包含数据清洗流程、清洗水平建设；(3)质量管理：各类环境数据因为来源不同，存着着大量重复记录、不一致等情况，需对这些不一致或错误的数据实行转换和清洗，以提升数据的质量。数据质量管理作为实现数据治理的系统工具，可实现数据质量检查方案管理、检查作业调度、数据异常预警、问题数据处理等功能；(4)数据异常预警：数据异常预警通过可视化展示不同预警任务监控下产生的数据异常情况，根据可视化的展示可掌握产生异常情况的具体数据对象，异常的原因及异常数据的维护对象，方便第一时间解决数据异常情况，保障数据的正常与稳定元数据管理元数据管理包括数据元定义、数据模型管理、数据字典/代码管理，以及数据集管理。使用元数据管理能够获取整个数据资源的业务含义，协助理解数据，增加数据分析的敏捷性污染源主数据管理污染源主数据管理主要包括污染源信息维护、污染源信息变更记录、污染源变更消息分发、污染源信息查询和污染源信息初始化服务。通过污染源主数据管理，为各个关联系统提供统一的污染源数据服务信息资源目录建设资源目录管理功能，可通过界面操作进行目录构建、编辑、删除、查看等操作。(1)目录管理：可对资源目录实行排序管理，通过简单的数字填写，排列当前的资源目录树中各个类型的前后顺序。资源目录前后顺序的设置适用于所有目录与子目录；(2)资源注册：包含注册功能、数据集挂载与发布；(3)数据查询：能够通过关键字对数据资源实行全文搜索，能够选择搜索当前分类中的数据或者对全部数据实行搜索。对搜索到的结果按时间等要素排序。通过具体的数据资源可进一步查看数据集的详细信息和元数据数据资产地图数据资产地图通过可视化动态展示数据采集过程中数据从业务来源库汇聚集合到操作性数据源(ODS)库，再整理清洗转换后流向数据仓库(DW)的汇聚清洗过程数据能力开放构建数据水平开放平台，保持大数据仓的开(1)提供数据开放服务，对外提供标准、可靠、开放的数据服务接口，使生态环境数据关联方均可快速获得数据；(2)提供数据订阅管理，通过订阅申请、订阅审核实行数据订阅；(3)提供数据服务监控功能，监控数据服务的发布情况、访问情况、申请次数、调用次数、最新数据及热门数据，分析平台的开放指数与共享情况；(4)提供数据共享资源上架的功能，支持对具体服务实行注册，日常维护、删除及查询。2生态环境统一预警中心大数据预警规则引擎数据预警规则引擎基于已经采集完成的数据，为各环境管理业务提供业务预警方案制定的技术服务平台。通过业务规则的编写可以快速展开环境质量及业务预警方案的配置，完成快速建立各项数据之间的关联关系、标准关系和规则关系，实现数据异常、超标等情况的即时预警告知，形成强大的数据加工与利用水平，为相关业务的运转提供任务生成环节的驱动。(1)水环境预警规则库：结合政策文件及具体业务分析得到的规则库，为系统提供各类预警情况的判断依据及规则。主要包括环境质量预警规则、污染源监控预警规则及环境业务预警规则；(2)定时任务配置：根据实际情况，设定固定的时间周期，系统按照时间周期及预警规则自动执行预警判定，并产生预警信息的预警任务。例如：空气质量达标天数预警；(3)实时任务配置：当业务数据来源以数据流的方式源源持续地产生时，对数据流中的数据实行不间断的预警判定，并产生预警信息的方式。例如：污染源在线监测预警；(4)任务执行容器：根据实际业务，将多个预警任务实行组合，并同时执行的预警任务执行模块；(5)任务执行日志：系统记录并储存各容器、任务的执行记录，包括执行过程中发生的任务中断、数据中断等异常情况，供系统管理人员随时查阅，以便发现、分析问题；(6)规则结果数据：记录任务的“数据分析”步骤产生的告警数据；(7)规则预警消息：记录已触发预警的消息大数据预警模型引擎通过建立环境预警模型，实现环境数据实时预警，并在模型运行过程中需持续对模型进行验证、优化，持续提升模型计算准确率。本项目通过建立环境空气自动监测数据异常检测模型与断面水质异常分析模型，实现环境质量数据即时预警预警协同管理通过筛选并输出数据异常信息，包括测点、时间、异常项目、异常原因等，以便第一时间以多种方式推送至相关责任人，实现预警任务闭环处置。(1)预警信息审核：可对系统产生的预警信息实行批量审核，以人工方式判断预警是否合理，以避免因设备故障、停电等原因导致的错误预警；(2)预警信息浏览：实现预警信息的查询，系统以列表的形式体现出预警相关信息，并且能够查询到每一条预警信息的详细情况；(3)预警信息推送：对于需要现场核查的预警信息，系统可将不同的预警信息推送至相应责任人，推送方式包括手机短信及相对应移(4)预警信息反馈：任务推送完成后，预警信息列表可将此条记录一处，进入任务跟踪界面，相关领导可查询到任务办理详情，同时显示“已反馈、未反馈状态”任务办理状态3水环境智能应用水环境应急管理系统针对水环境突发性污染事件，基于模型预测污染物扩散规律，以GIS动态展示为基础，将污染物浓度沿程变化情况、污染物时空分布特征等信息在水系图实行可视化表现，并提供下游环境敏感点分析，为应急事故的处理提供决策依据水环境视频监通过视频监控系统对已有或即将建设的视频设备实行集中管理，通过监控客户端和网络控系统控制能够实现对系统的配置和操作，实现预览、回放、云台控制、系统配置等操作，根据视频监控数据实现各类业务分析。包含视频接入管理、视频访问控制、设备状况分析设备数据量分析、异常识别分析、视频监控地图、视频监控云台控制水环境数据分析系统(1)地表水数据分析：按月、累计、年表现地表水的水质级别构成与变化趋势、达标率与变化趋势、湖库水体富营养状态与指数变化趋势，断面水质级别、达标情况、主要污染物，以及污染物浓度变化趋势；(2)水质级别分析：按区域、流域两种空间维度分析月度、累计、年度的断面总数，及其水质级别构成和变化、主要超标污染物及超标率，各断面的水质级别与变化和对比，由宏观到微观全面了解区域水质级别现状、变化趋势及影响因素；(3)主要污染物分析：以每个地表水断面为分析主体，分析其逐月和逐年的水质级别，如有超标发生，则分析其主要超标污染物和超标倍数；(4)污染物趋势变化分析：按照月、年统计地表水断面的污染物浓度，分析单断面的趋势变化、多断面之间对比；(5)达标率分析：按区域、流域两种空间维度分析月度、累计、年度的地表水达标率及其变化趋、各断面的达标情况，由宏观到微观全面了解区域内地表水达标情况、变化趋势水环境闭环监管系统境问题协作通过坚持问题导向，聚焦问题线索，以"底数清、线索清、过程清、责任清、数据精准、管理规范"为标准，建立问题线索协同调度机制，实现不同来源线索的统一扎口管理