环保局环境大数据综合应用平台建设方案V

环境大数据综合应用平台

建设方案

目录

第一章概述2

第二章现状分析 (3)

2.1 环保相关系统 (3)

2.1.1 环境信息发布系统3

2.1.2 环境监控监测系统3

2.1.3 环境管理业务系统5

2.1.4 高清视频监控7

2.1.5 指挥中心 (7)

2.2 系统应用情况 (8)

第三章建设方案 (8)

3.1 平台要求 (8)

3.2 平台特点 (9)

3.3 建设原则 (10)

3.4 建设目标11

3.5 建设内容 (12)

3.6 接口方式 (12)

第四章环境大数据综合应用平台介绍 (13)

4.1 平台功能介绍 (13)

4.1.1 云数据处理中心13

4.1.1.1 数据交换目标 (14)

4.1.1.2 环保数据交换14

4.1.2 统一用户管理系统15

4.1.3 综合应用管理系统15

4.1.3.1 环保信息查阅 (16)

4.1.3.2 环保信息分发 (16)

4.1.3.3 日程管理 (18)

4.1.3.4 我的工作台 (18)

4.1.4 办公自动化系统 (19)

4.1.4.1 我的工作台19

4.1.4.2 公文管理20

4.1.4.3 会议管理21

4.1.4.4 车辆管理22

4.1.4.5 接待管理23

4.1.4.6 通讯录24

4.1.4.7 工作交流24

第五章相关技术25

5.1 基于SOA技术架构25

5.2 采用J2EE技术26

5.3 遵循XML标准27

5.4 采用组件化的设计方法28

5.5 Web Service接口28

第一章概述

近年来，国内环保信息化收到政府和环境保护部门的重视，环境保护事业进入新的发展阶段。为全面深化生态文明体制改革，2月份《关于推进环境监测服务社会化的指导意见》、6月份的《环境监测数据弄虚作假行为处理办法》和8月份的《生态环境监测网络建设方案》等国家政策的出台，全面放开了服务性监测市场，环境自动监测、第三方运营维护和智慧环保领域将出现快速增长。抓住当前国家大力发展大数据产业的政策时机，随着信息技术日益完善普及，环境相关信息及数据的价值将得到显现，将成为推进环境治理体系和治理能力

现代化的重要手段，促进环保产业实现智慧化转型。

推进智慧环保建设，是把环保现代化推向新阶段的战略举措，是提升环保执法能力、加快节能减排的目标、提高公共管理服务水平的战略举措。智慧环保建设一方面要认真贯彻《2006-2020年国家信息化发展战略》和《国家综合业务OA总体框架》，另一方面要按照《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》关于“完善环境监测网络，实现‘智慧环保’，加快环境及核安全信息系统建设，实行信息资源共享机制”的要求，全面建立适应经济社会发展和环境保护工作需要的环境信息化体系。

第二章现状分析

2.1环保相关系统

纵观环保行业，目前及环境大数据综合应用平台类似的系统，在环保局市、区县以及企业端，主要包括以下相关系统：

2.1.1环境信息发布系统

通过短信、网站、LED屏等各种方式，及时的面向大众发布相关的环境通知公告等。

2.1.2环境监控监测系统

?污染源在线监控系统：由污染源排放监测点、网络和监测中心组成的污染源监测系统。该系统可对污染源进行自动采样、

对主要污染因子进行在线监测；掌握城市污染源排放情况及

污染源排放总量，监测数据自动传输到市环保监测中心；由监测中心的计算机进行数据汇总、整理和综合分析；由环保相关部门根据监测信息，对污染源进行监督管理。

?流域水质监控系统：是一个以在线自动分析仪器为核心，运用自动控制技术、计算机技术以及相关的专用分析软件和通讯网络，组成一个从水样采集、水样预处理、水样测量到数据处理及存贮的综合性系统，从而实现水质自动监测站的在线自动运行。系统一般包括监测站房、采样系统、预处理系统、在线自动分析仪表系统、控制和管理系统、通讯系统及远程监控管理中心等。系统可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的

?烟气监测监控系统：烟气自动监控系统可以说是比较常用的，即我们常说的CEMS，也就是Continuous Emission Monitoring System的缩写。常用于对大气污染源排放的气态污染物及颗粒物浓度及排放的监测，且可以将监测到的数据传输到相关主管部门远程服务器上。一般烟气的采样方法是分抽取发和非抽取法两种，而抽取法又分了直接抽取法及稀释抽取法。

一般在进行对二氧化硫气体进行监测时可使用紫外荧光法及非分散红外发和紫外吸收法。其中紫外荧光法适用于稀释抽取法，这种方法灵敏度高、选择性好。而非分散红外法和紫

外吸收法则适用于未稀释的高浓度样品，这种方法的优势是

简便可靠。CEMS主要由气态污染物监测子系统、颗粒物监测

子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理及通讯子系统

组成。其中每个系统都有其不同的作用，气态污染物监测系

统主要是用来监测如二氧化硫、氮氧化合物等污染类气体的

排放量，颗粒物监测系统则主要是监测烟尘类污染物的浓度

及排放量，烟气参数监测子系统主要是测量烟气的温度、压

力、湿度等数据，最后的数据采集处理及通讯系统则是将适

时收集并生成各项数据传输到有关部门。CEMS是一类非常看

重技术的监测产品。而一般根据取样方式的不同，CEMS还可

以分为直接测量、遥感测量和抽取式测量这三种技术。

?车辆尾气监测系统：人们根据将气体（一般指空气）中含

有的特定气体（即待测气体）以适当的电信号检测或定量的

气体传感器，这些传感器产生电气信号的强弱就可以获得及

待测体在环境中存在情况有关的信息，从而可以进行检测、

监控、报警。气体传感器主要有半导体传感器（电阻型和非

电阻型）、绝缘体传感器（接触燃烧式和电容式）、电化学式

（恒电位电解式、伽伐尼电池式等），还有红外吸收型、石英

振荡型、光纤型、热传导型、声表面波型、气体色谱法等。

2.1.3环境管理业务系统

?建设项目审批管理：主要实现对建设项目审批流程的各环节过程自动化管理。建设项目库，用于存放建设项目的有关信息，

如建设项目基础信息、建设项目台账、环评行业维护信息等，可以对其编辑，也可以对项目审批情况进行查询。具体包括项目立项、项目预审、受理、限时审批办理、环评、用户管理等功能，实现审批大厅及市环保局相关信息的及时共享。?排污收费管理：按照相关条例对污水、废气、固体废物及危险废物、噪声规定的排污收费流程，全面涵盖从申报、申报变更、审核、核定、银行对帐、送达收费公告、收费、收费减免缓、滞纳金管理、行政处理记录、银行对账等各个环节。

在执行过程中，按照国家规定严格控制各点的审核排污数据审核，系统自动计算出排污费，不必人工干预。通过总量排污收费软件的使用，可以大大促进环保工作的信息化水平，统一工作规范，强化监督管理，提高管理水平，更充分地发掘监察信息资源，扩大监察信息的使用范围和深度，使环境监察工作再上一个新台阶。

?环境监察管理：遵循环境监察工作报告制定的基本原则，依据监察部门的工作特点，对机构的常规信息和业务流程进行工作流管理，主要包括机构基本情况、现场监察、污染事故、纠纷及信访调查处理、排污收费情况、人员管理等内容。

?限期治理项目管理：对于限期治理项目发出限期治理通知书，制定项目监理计划，填制限期治理项目现场监理单等文档，并依据治理成效区分正常及异常情况。

?污控业务管理系统：主要对环境监测要素，包括固体废物、噪声、废水污染源、废气污染源、污水处理厂、水环境、大气

环境的信息进行管理，并对风险源企业的主要风险因子和风

险原料进行储备分析管理。同时，摸底分析水环境和气环境

的敏感点，了解企业周边水环境和气环境保护目标，采取合

适的防范措施及应急处置办法。当遇到污染事故时，可在第

一时间调用所需的应急资源，起到对污染事故预防及治理的

管理目的。

?危险废物管理系统：能够实现对固体废物从产生、存储、转移到处理的生命周期全过程监管，提高环保部门对固体废物的

监管效率和水平。主要包括对企业信息管理及维护、经营许

可证管理、固废危废转移计划管理、固废危废转移联单管理、

固废检查管理、转移定位管理、统计分析报表等功能。

?地理信息系统：基于GIS地图，为环保局用户提供环境及污染源的各类基础信息，可实现对废水、废气、环境水、环境空

气等各类环境要素图层的管理，在地图上显示各监测点的实

时监测数据、视频数据，同时可提供丰富的专题图和统计分

析功能。

2.1.4高清视频监控

在各污染源、监控点等安装高清视频，相关视频信息会实时的上传到服务器端，实现对各监控点的视频实时监控。

2.1.5指挥中心

该系统包括环境事故信息接入系统、环境事故内容管理系统、环境事故辅助决策系统、环境事故预案管理系统、环境事故处理调度系

统、环境事故现场监视系统、环境事故处理协作系统、环境事故信息发布系统、处理经验交流系统等，形成一体化的环境事故处理综合业务平台。

2.2系统应用情况

?现有系统之间互相独立，没有相关的接口进行数据交互及共享，采集到的各种数据沦为信息中的单个孤岛，无法进行有

效综合分析以及信息共享。

?各科室所需要的信息均是通过人工方式向环境监测站索取纸质资料，各科室没有响应的软件终端实现快报快取，距离无

纸化、自动化、移动化仍有一定的距离。

?监测站现有自动化监测系统后台分析能力比较弱

?监测站每天仍需要多人对自动化监测系统监测到的数据及国家、省环保局进行沟通，并报告相关数据给相关科室，自动

化水平较低。

第三章建设方案

3.1平台要求

为了高效、统一、准确的对各个系统进行集成，系统集成策略将采取“标准先行，数据集成，业务关联，统一登录”。

1、标准先行：首先将各个子系统涉及到的标准进行分析，并结合目前国家信息化标准、环保部信息化标准，制订适合保护局实际的

信息化标准。

2、数据集成：必须将各个子系统的业务数据有机地集成到数据中心，进行挖掘分析、预警预测，同时也可以提供给其它系统使用。

3、业务关联：对环境管理业务进行分析，通过应用集成中间件将分散到各个不同业务之间的流程进行集成、整合，使得业务可以一体化运行。

4、统一登录：建立统一用户管理、统一权限管理及身份证证管理体系，所有的业务系统统一通过门户登录，保证数据集成和业务关联的实现。

3.2平台特点

以基础设施云作为各类平台及应用软件载体，通过IaaS(Infrastructure as a Service，基础设施即服务)的模式，以最大程度提升硬件的利用率；利用云存储(Cloud Storage)，提供DaaS(Data Storageas a Service，数据存储即服务)，解决海量环境管理数据的存储及规范化问题；通过PaaS(Platform as a

Service，平台即服务)提供操作系统、软件系统应用支撑平台等更高性能、更个性化的环保应用服务；通过CaaS(Communications as a Service，通信即服务)大幅度提升环保管理工作中人及人之间的沟通效率，进而提升部门之间、各级单位以及单位及企业之间的沟通效率。在IaaS、DaaS、CaaS的共同支撑下，按照环境综合管理的需要，构建出应用程序云、知识云、算法云及云物联等SaaS(Software as a Service，软件即服务)服务体系，以标准化、规范化、通用化的方式

向全省各级环保部门提供全方位的环保信息化服务

基于云计算平台，构建统一的环境管理平台，包括统一的标准规范、网络支撑平台、数据交换平台、数据库平台、GIS服务平台等基础技术平台。在这个统一的管理平台上集成水环境、大气环境、重点污染源、饮用水源地、辐射环境、机动车尾气、危险废物、固定风险源等环境要素，共享唯一数据，统一归口管理，建立了一套环境管理办法，实现对生态环境的现代化管理，是信息化和生态文明的有机结合。环境保护现代化，就是信息一体化，通过数据集中，透明共享，时刻感知生态环境的安全和健康程度，让生态文明尽可能的量化和可视化，实现“平台大统一，系统大集成，网络大整合，数据大集中，硬件大集群，软件大管理，安全大提升，服务大保障”。

3.3建设原则

开放性和可扩展性：系统采用符合国际、国家或者行业标准的技术，同时可根据用户要求提供开放的接口以便和其他系统对接。

安全性：系统采取了必要的安全手段来保证系统的安全，保护信息不被非法截获或非法修改。用户必须通过身份验证才能使用该系统（包括手机终端和后台系统）。只有经过授权的手机终端才能够和后台系统进行交换资料。

易用性：系统操作界面简单已用，让使用者最快的可以掌握，使用过程轻松舒适。

可靠性：系统一旦投入运行，就必须确保系统稳定可靠的长期运行，利用备份、冗余等技术手段和措施，排除各种可能因素的干扰和

影响，保证系统按设计要求发挥正常作用。

先进性：信息技术发展迅速，信息产品升级换代周期很短，因此，在指定方案时必须在把握当前的同时，充分考虑到将来的技术发展需要，选择较先进的技术及产品，采用国际或国内标准，建设具有一定先进性的网络和应用系统。

保密性：系统所涉及的关键信息都采用加密算法进行加密。3.4建设目标

?建立更透彻的环境感知体系

通过物联网感知、传输技术，整合现有的资源进行统筹安排，形成集废水和废气污染源、大气环境质量监测、水源地监测、河流断面监测、放射源监控、烟尘监控、GPS定位监控、重点污染治理设施全过程监控等多种感知体系，通过网络互相联通，建立广泛互联的环境感知体系，及时掌握污染源排放情况和环境质量变化情况，从根本上掌握“大环保”体制下各类污染情况，防止污染事故发生，改善环境质量。

?建立更全面的互联互通

环保管理体系解决两大环保办公核心问题，首先建立环保局内部全程电子化审批、办公和智能化数据分析支持，满足环保局日常管理要求；另外，通过建设面向企业、社会公众的环保服务平台，方面环保业务咨询、受理、投诉等，提升环保局的服务能力。

环保管理业务种类多、业务连续性强，以污染源为例，从污染源审批、监察、监测、管理等多个业务方向，同样一个企业包括几十类

不同管理方向的数据，因此我们需要建立一个协同联动的环保管理系统，将所有环境相关的信息进行整合。

?建立更深入的智能化系统

通过使用物联网（在线监控系统扩展为主），结合先进的移动执法平台，高速分析和集成的业务系统，可以实时收集并分析所有环境数据，强化对污染源的监管力度，提高对应急事件的处理能力。3.5建设内容

结合环境保护局现状，并充分利用目前已有系统资源，该建设内容包括应用支撑平台、应用软件系统（部分）和环境信息化标准规范体系的建设，同时实现及原来系统及其他第三方系统的数据交换和整合。其中：

1、应用支撑平台包括云数据处理中心、统一用户管理、统一身份认证、工作流引擎和内容管理等内容。

2、应用软件系统包括环保综合业务管理系统（部分）、企业档案管理系统、环保地理信息平台、统及相关系统接口等内容。

3、及原来系统以及网站进行系统对接，实现功能协调，数据交互统一。同时在建设期内，负责对上级或者区级其他部门相关系统的整合，实现功能协调，数据交互统一。并负责将新建及整合系统的业务数据按要求发布到现有的内网及外网。

3.6接口方式

鉴于目前正在使用的系统比较多，各个系统所采用的体系架构可能为C/S、B/S架构。各个系统涉及到多家开发商，而不同的开发商

所提供的接口方式可能各具不同，这就需要本平台能够提供多种接口方式，本平台支持的接口方式主要包括以下几种：

1.Webservice：该接口支持跨平台调用，为目前社会上各开发系

统之间比较通过的接口方式。

2.Servlet：通过Servlet方式进行数据的提交和接收，该接口

方式目前采用的系统比较少。

3.FTP：双方系统约定，将相关的数据按照一定的时间、格式放

到提前订好的FTP路径下，然后定期进行数据交互。

4.数据库直连：通过对数据库建立不同权限的用户，然后使用数

据库用户直连数据库，操作相关的表或者视图来进行数据的

交互。

5.Excel/文本导入：直接利用Excel/文本文件，将相关数据导

入到相关系统中。

注：相关接口严格按照国家环保部相关协议标准，遵循统一的数据接口标准，各系统之间通过数据中心统一的数据交换平台进行数据交换

第四章环境大数据综合应用平台介绍

4.1平台功能介绍

4.1.1云数据处理中心

环保数据中心的主要目的是通过数据交换平台的建设，整合建设项目审批、污染源普查、排污许可、排污申报、排污收费、环境统计、

污染源在线监测、环保信访、固废管理、行政处罚等相关信息，并通过污染源管理系统形成统一的动态的污染源台帐，加强对污染源的管理；同时通过对环境质量监测数据的整合，形成环境质量数据库，强化对环境质量的管理。

数据中心将从数据整合、数据建模、数据扩展等方面入手，按照具有一般性的数据组织方式，同时结合计算机信息化标准和环境信息化标准建立环境数据中心平台，各应用系统通过数据中心平台实现数据的采集和交换。结合实际需求，应用对象关系映射（ORM）和可视化的建模工具、实时数据中间层以及空间数据服务，将数据中心建设成一个高度集成的数据中间层。

4.1.1.1数据交换目标

?环保资源数据组织及交换标准需要规定环保资源信息目录体系、面向对象数据组织方式、基于XML的数据交换标准；

?数据集成及交换的两套机制主要解决现有数据和现有业务系统及数据中心平台之间的平滑过渡，既能保持现有业务应用

的连续性，又能够在集成这些数据的基础上，形成一个逻辑

完整的数据模型。

?能够灵活配置集成和交换过程，能够自动解析各类基于XML的交换协议、能够实时自动完成数据集成等。

4.1.1.2环保数据交换

主要解决现有数据和现有业务系统及数据中心平台之间的平滑

过渡，既能保持现有业务应用的连续性，又能够在集成这些数据的基础上，形成一个逻辑完整的数据模型。

系统自动对各应用系统之间的数据进行分析，根据不同的情况，按照不同的数据提取规则，提取相关数据，并且进行统一整合。

系统可以实现定时、实时、人工等多种方式进行数据提取。4.1.2统一用户管理系统

建立完整的用户管理系统，实现和相关业务系统的用户验证和信息同步。统一存储所有应用系统的用户信息，应用系统对用户的相关操作全部通过统一用户管理系统完成，若第三方系统提供了用户管理的接口，则可以调用第三方系统提供的用户管理接口，将同步到其它应用系统。而授权等操作则由各应用系统完成，即统一存储、分布授权。

无论统一用户管理系统的组织机构如何发生变化，对应用系统本身的功能、既定的权限都不会有影响。

统一身份认证系统通过WebServices、Servlet标准接口，实现和第三方系统接口。通过采用统一身份认证系统来实现登录认证，确保用户使用系统能够安全可靠，在系统登录的过程能够得到统一的身份安全认证。

4.1.3综合应用管理系统

首先将各个子系统涉及到的标准进行分析，并结合目前国家信息化标准、环保部信息化标准，制订适合环境保护局实际的信息化标准。将各个子系统的业务数据有机地集成，进行挖掘分析、预警预测。对

环境管理业务进行分析，通过应用集成将分散到各个不同业务之间的流程进行集成、整合，使得业务可以一体化运行。

综合应用管理系统是环境大数据综合应用平台的核心子系统，其主要业务应该包括市局所有相关的子系统，各个子系统中的相关业务数据由数据共享及交换模块实时交换到数据中心，同时通过调用数据中心相关数据，展现比较完整的数据信息，各科室工作人员可以通过本系统查看自己所负责的业务信息。

4.1.3.1环保信息查阅

该模块主要用于对各种环保数据报表进行查阅，根据不同的业务类型，提供不同样式的报表，比如废水和废气污染源、大气环境质量监测、水源地监测、河流断面监测、放射源监控、烟尘监控等各种监测数据；企业各监测点的监测数据；企业各种罚款数据；以及各种数据的月度、季度、年度报表等，通过本模块都可以查看到具体的企业、相关负责单位、区域等相关的报表数据，在形成报表数据之后，可以将报表数据导出Excel、PDF等格式，并且可以将这些报表数据通过“环保信息分发”下发到各个相关单位。

4.1.3.2环保信息分发

目前监测站的监测数据已经基本比较完善，但是在线监测系统只有各监测站在进行使用，相关的监测数据也只有监测站人员才能查看到，这就给日常工作带来了非常的不便利，如其他科室相关人员或者相关领导需要了解各种监测数据以便进行其他工作的时候，都是通过

电话或者人工的方式通知监测站工作人员，再有监测站工作人员进入在线监测系统进行相关的数据分析，然后找出相应的监测数据，在工作站领导查看确认后，打印出纸质文件，然后再发送到各科室相关人员或者领导手中，这无形中增加了工作站工作人员的工作量，降低了工作效率。

对于内部的相关公文、快报等信息的发布，系统基本分两种类型进行管理

?对于不能提前预知处理流程的，可以在发送相关公文、快报的时候，直接选择下一步的接收人，接收人再根据实际情况觉

得该公文、快报是否需要进行下一步分发或者终止?对于能够提前预知的，可以在工作流引擎中，提前设置好公文、快报的发送流程，相关人员在处理该类业务的时候，直接选

择需要发送的业务流程即可。系统将会自动根据提前设置好

的业务流程，对公文、快报等进行流转。

通过以上两种分类进行各种环保数据的流转，将能解决人工参及过多，效率低下以及相关单位不能及时得到相关数据的问题。每一个操作流程都需要相关人员进行审核通过，接收人都可以在自己的工作台中查看到自己接收到的代办事宜，并且若该接收人在接收到信息而未进行及时处理的时候，系统将会在电脑端以及移动终端（手机APP）得到及时的提示，从而能够促进接收人及时查看和处理相关问题。

注：

1.在公文流转的每一步都可以查看该业务流程目前的状态

2.在公文流转的每一步已经处理的流程节点信息，包括处理人、

处理意见、处理时间等。

3.系统将对当前节点的处理人以多种方式进行信息提醒

4.系统将会自动记录当前处理人是否点击过该公文、快报信息。

4.1.3.3日程管理

实现对日常工作计划的安排，可有选择性地公开自己的日程供有权限的用户查看；可对别人邀请的日程安排进行确认并发送回执给邀请人；可将日程安排委托授权给其他用户处理；可查看、打印相关的日程，系统根据用户指定的时间对近期的日程计划进行提醒。包括日常工作计划的制定、上报以及工作报告的填报等。

1.工作计划编写及上报

工作计划分部门工作计划和个人工作计划，按时间跨度分为

年度工作计划、月度工作计划和每周工作安排等。工作计划

填写完成后，可对工作计划进行发布。工作计划的登记、修

改、发布和查看根据权限进行控制。

系统支持选择填写好的电子文档作为附件上传。

2.填报工作报告

对每天的工作日志进行登记，工作日志及其他工作报告报表

的登记、修改、发布和查看根据权限进行控制。

工作日志及其他工作报告报表可作为附件形式上传。

4.1.3.4我的工作台

?代办事宜

汇集所有待办的工作，对待办的工作进行分类管理，根据不同的业务类型分别进行展现，通过该模块可以对需要办理的事情进行快速处理。

?预警信息

将个人接收到的信息，若该信息处理设置了一定的处理期限，则在期限到期之前，系统将会对用户进行信息预警

?已办事宜

展示用户已经办理的业务信息，通过该模块能够查看业务的具体信息，以及每个业务环节的处理人、处理时间、处理意见等。

?个人信息

显示登录用户的个人信息，以及对个人密码进行重置、修改等。

4.1.4办公自动化系统

综合办公系统为内部应用系统尤其是业务系统提供统一的应用集成平台，以统一身份认证、统一用户管理和统一工作流引擎为技术手段，整合本次建设的相关应用系统。集中所有应用系统的访问入口，用户只需登录一次，不需要再输入用户名和密码即可访问其他应用系统，实现单点登录，并为后续新建系统的单点登录集成提供标准的系统接口。

4.1.4.1我的工作台

1、待办事宜：汇集所有待办的工作，对待办的工作进行分类管理，包括待处理、已处理等。并可通过查询条件查找所要办理的业务。