一、項目介紹

1.1項目背景

隨著經濟的快速發展，污染源的種類日益增多，特別是化工區、工業集中區及周邊環境，污染方式與生態破壞類型日趨復雜，環境污染負荷逐漸增加，環境污染事故時有發生。同時，隨著公眾環境意識逐漸增強，各類環境污染投訴糾紛日益頻繁，因此對環境監測的種類、要求越來越高。

在“十二五”期間，政府著力打造以空氣環境監測，水質監測，污染源監測為主體的國家環境監測網絡，形成了我國環境監測的基本框架。“十三五”規劃建議中已經明確“以提高環境質量為核心”，從目前環保部力推的“氣，水，土三大戰役”的初步效果來看，下一步對于環境質量的改善則是對于現有治理設施和治理手段的檢驗。而對于三個領域治理效果的檢驗，依賴于全面有效的環境監測網絡。

國務院印發的《生態環境監測網絡建設方案的通知》提出建設主要目標：到2020年，全國生態環境監測網絡基本實現環境質量、重點污染源、生態狀況監測全覆蓋，各級各類監測數據系統互聯共享，監測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監測與監管協同聯動，初步建成陸海統籌、天地一體、上下協同、信息共享的生態環境監測網絡。

根據調研大部分企業具備簡單治理技術，即將生產車間內生產工藝所產生的VOCs污染物通過管道集氣罩收集后通過活性炭吸附裝置處理以后進行排放，但園區內存在著有組織排放超標和無組織排放的問題，為督促企業改進生產工藝和治理裝置，減少無組織排放，建議園區部署網格化區域監控系統。

系統部署可提高各工業工園區污染源準確定位能力，同時快速直觀的分析出污染源周邊的相關信息，通過整合各類地理信息資源和環境保護業務資源，建立統一的環境信息資源數據庫，將空間數據與動態監測數據、動態監管數據、政策法規數據等業務數據進行無縫銜接。為管理者提供直觀、高效、便捷的管理手段，提高環保業務管理能力，綜合管理與分析的決策能力。同時根據業務應用的不同，對數據進行橫向的層次劃分，通過應用人員層次的不同，對數據進行縱向的層次劃分，明晰信息的脈絡，方便數據的管理。

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1.2建設依據

《國務院關于印發國家環境保護“十二五”規劃的通知》（國發〔2011〕42號）
《國務院關于加強環境保護重點工作的意見》（國發〔2011〕35號）
《大氣污染防治行動計劃》（國發〔2013〕37號）
《環境保護部?國家發展改革委?財政部關于印發國家環境監管能力建設“十二五”規劃的通知》（環發〔2013〕61號）
《國務院辦公廳關于推進應急體系重點項目建設的實施意見》（國辦函〔2013〕3號）
《關于印發〈化學品環境風險防控“十二五”規劃〉的通知》（環發〔2013〕20號）
《國家環境監測“十二五”規劃》（環發〔2011〕112號）
《環境保護部關于印發〈先進的環境監測預警體系建設綱要（2010-2020）〉的通知》（環發〔2009〕156號）
《環境保護部關于加強化工園區環境保護工作的意見》（環發〔2012〕54號）
《關于印發〈全國環保部門環境應急能力建設標準〉的通知》（環發〔2010〕146號）
《環境保護部關于加強環境應急管理工作的意見》（環發〔2009〕130號）
《環境保護部關于印發〈2013年全國環境應急管理工作要點〉的通知》（環辦〔2013〕10號）
《中央財政主要污染物減排專項資金管理暫行辦法》（財建〔2007〕67號）
《中央財政主要污染物減排專項資金項目管理暫行辦法》（環發〔2007〕67號）

1.3相關技術標準規范

《工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)
《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）
《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）
《環境空氣質量監測規范》（試行）（總局公告2007年第4號）
《污染源自動監控管理辦法》（總局令第28號）
《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》（HJ/T 75-2007）
《固定污染源監測質量保證與質量控制技術規范》（HJ/T 373-2007）
《固定源廢氣監測技術規范》（HJ/T 397-2007）
《大氣污染物無組織排放監測技術導則》（HJ/T 55-2000）
《環境空氣質量自動監測技術規范》（HJ/T 193-2005）
《環境空氣質量手工監測技術規范》（HJ/T 194-2005）
《環境監測質量管理技術導則》（HJ 630-2011）
《突發環境事件應急監測技術規范》（HJ 589-2010）
《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJ/T 212-2005）
《污染源在線自動監控監測數據采集傳輸儀技術要求》（HJ 477-2009）
《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法》（HJ/T 76-2007）
《環境信息術語》（HJ/T 416-2007）
《環境信息分類與代碼》（HJ/T 417-2007）
《環境數據庫設計與運行管理規范》（HJ/T 419-2007）

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二、系統架構

2.1系統設計

最方便和最常見的方法是根據沸點來界定哪些物質屬于VOC，而最普遍的共識認為VOC是指那些沸點等于或低于250℃的化學物質。所以沸點超過250℃的那些物質不歸入VOC的范疇，往往被稱為增塑劑（塑化劑）。

在室外，VOC主要來自燃料燃燒和交通運輸；而在室內則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產物、吸煙、采暖和烹調等的煙霧，建筑和裝飾材料，家具，家用電器，清潔劑和人體本身的排放等。

室內VOC的來源包括以下方面：

1.有機溶液，如油漆、含水涂料、粘合劑、化妝品、洗滌劑、捻縫膠等；

2.建筑材料，如人造板、泡沫隔熱材料、塑料板材等；

3.室內裝飾材料，如壁紙、其他裝飾品等；

4.纖維材料，如地毯、掛毯和化纖窗簾；

5.辦公用品，如油墨、復印機、打印機等；

6.設計和使用不當的通風系統等；

7.家用燃料和煙葉的不完全燃燒；

根據污染物來源建立工業園區的網格化監控系統，區域網格化監控系統采用單元網格管理法的方式，按照“網定格、格定責、責定人”的理念，建立“橫向到邊、縱向到底”的區域網格化監控平臺，應用、整合多項智慧環保技術，在全面掌握、分析污染源排放、氣象因素的基礎之上，采用基于高斯算法模型進行開發。實時統計各廠區、監測點的監測設備數據，并根據各監測點的排放情況及其氣象條件，來分析與推測區域內整體的排放情況。實現對VOCs排放區域整體監控，污染物擴散趨勢推算，排放源解析等功能，同時結合物聯網、智能采集系統、地理信息系統、動態圖表系統等先進技術，整合、共享、開發，建立全面化、精細化、信息化、智能化的區域在線監測平臺，實現對控制污染源無組織排放，減少大氣污染等綜合管理，為制定節能減排方案提供可靠的數據信息和科學的輔助管理決策。

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2.2 系統結構

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2.4系統設置

2.4.1硬件環境

服務器CPU:四核以上,內存8G以上，硬盤1T以上；

系統運行的軟件系統：ASP.NET，SQL Server，Java，c#,c語言等；

系統運行的網絡環境：寬帶20M以上，帶寬4M以上

2.4.2系統特點

1、數據采集器可選用3G,4G的GPRS，或專線的方式通信；

2、通過VPN網絡可以拓展數據轉發上報功能，如向總站、省站、市站等多級、多個環境監測監控中心轉發環境監測數據，保證數據傳輸的安全性、可靠性；

3、利用信息中心設備的可靠性，監測數據集中存儲，保證了數據的安全性，又可以實現全天候監控；

4、可通過移動設備（手機、筆記本電腦）使用短信或者GPRS上網方式，進行移動監測。

2.4.3系統功能

1、數據傳輸互通

環境監測涉及到一些保密性的數據，所以在系統搭建過程中，需要有對于傳輸中穩定性、安全性、全面性的考量。

數據接入時，支持VOC監測中多項因子接口標準，可根據用戶自定義可選因子配置，需與VOC監測相關（預留10個開放因子字段）。

監測項目名稱、單位可設，小時值、分鐘值切換顯示，初始配置時可設置數據精度（即小數點點位）。

2、數據查詢統計

按站點、時間、參數名稱進行組合查詢，增加實時數據報表查詢導出；

查看歷史數據或時間類曲線，可多選（歷史數據、實時數據可分類查詢曲線，查詢方式和查詢報表方式相同），以表格、折線形式展示，可以保存為圖片；

下載數據與查詢類似，支持自定義，可選下載格式（PDF、Word、Excel）。

3、地理信息發布

系統默認后顯示全國地圖，地圖上有項目點的省級單位放置小紅旗，地圖支持放大縮小。

增加省級單位列表，左列顯示全國省級名稱，點擊名稱顯示對應省市地圖，在地圖上以中心點顯示。

設置VOC監測專題地圖，指標根據國家標準指數對應色值顯示，地圖可切換顯示小時均值或實時數據，數據具體到分鐘值。（參考管理員設置）。

記錄用戶上傳信息后，再次登入默認上傳點位省市中心點顯示。

4、站點信息管理

可增加或減少站點。

站點、坐標、名稱和檢測參數名稱可設，初始配置或站點移動時更改名稱。

可手動設置坐標，當GPS無法定位或定位不準或站點坐標移動后。

5、設備狀態監測

設備支持接收和發送的數據通訊協議可配，上傳數據監測項參數可設，包括自動上傳、反控、應答（協議和站點和站點信息綁定）。反控時查詢設備參數，并在獨立的界面顯示出來（配好協議可以和站點控件保存綁定更改）。

6、權限應用分級

共分為管理員與用戶兩個角色。

用戶權限設置：

（1）初級用戶：可以查看點位信息

（2）中級用戶：可以查看下載歷史數據,增加或減少初級用戶

（3）高級用戶：可以增刪改初級中級用戶，可以查看下載歷史數據，更改站點位置坐標

（4）用戶管理員：增加查看用戶操作日志功能，享有本組內最高權限

管理員權限設置：

系統管理員：

（1）指定用戶權限（增加用戶管理員）

（2）增設站點，自定義配置站點指標（可編輯）

（3）自定義通訊協議配置（和反查）

（4）可以查看所有項目組所有站點數據信息

（5）查看實時數據報表

（6）查看設備掉線與重新接入日志記錄

（7）查看故障日志

（8）設備操作日志寫入（相當于售后維護日志，普通管理員只可編輯一次，保存后單次權限取消，二次編輯時候需超級管理員授權），查看產品管理

（9）設置地圖顯示小時值數據和實時數據切換

（10）設置（用戶和站點）是否具有可以查詢實時數據功能

（11）超級管理員授權后，可以執行反控命令，可查看設備的配置參數

超級管理員：

（1）對管理員進行增刪改查

（2）設置管理員是否具有修改數據權限

（3）設置在全國地圖放置小紅旗功能（各省會中心點）

（4）增刪改查產品名稱和設備備注

（5）數據抓取和真實數據切換（地區選擇針對用戶、站點）

（6）查看下級所用賬戶的所有操作日志（如登錄地點、時間、所進行的操作，用戶級和管理員級分表查詢）。

7、多終端適應

手機瀏覽時和電腦瀏覽時要適應分辨率，兼容多種瀏覽器主要是電腦端，手機端適應主要頁面。

三、 系統說明

3.1 VOC在線監測系統平臺

VOC在線監測平臺使用管理和監控所轄區的VOC在線監測設備進行實時數據收集并上傳、完成數據有效性審核、報表制作、數據入庫、查詢分析、權限控制、系統管理等功能，對質控結果進行應用。

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3.2在線監測實時數據顯示

在監測系統首頁顯示的監測點實時地圖，我們采用的是GIS地理信息技術，通過經緯度準確定位監測點的VOC排放情況并上傳監測信息。地圖上顯示監測點實時位置，各監測點可顯示實時數據以及當前各項指標實時監測數值，地圖采用百度地圖模板，可以自定義地圖效果（普通、衛星、三維效果），站點數據顯示如下圖所示：

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系統所顯示的具體數值包含測定排氣中非甲烷總烴濃度，煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣流速或流量、煙氣含濕量、氧量等指標的實時監測；同時可以計算非甲烷總烴濃度的排放總量。

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實時數據可生成報告報表，顯示污染等級、比例，以餅狀圖的形式展示，并支持打印；

可查詢數據統計報告，可根據時間、日均值、排放量查詢個監測因子的數值。

3.3站點數據查詢

用戶點擊監測點位圖標后系統自動顯示發布時間、各項監測因子實時數據信息，監測因子可以按照不同需求進行定制，顯示時間段分為分鐘值、小時值、日均值等。

3.4設備管理

系統可以實現實時監視在線監測儀器是否正常工作，數據上傳是否正常，從而清楚設備的運行狀況及運行進度，當前端數據采集設備或儀器出現故障時，系統自動提供報警信息方便站點負責人及時知曉，并采取相應的解決措施，保證系統的正常、穩定運行。

1、設備運營維護

系統建成后由承建單位負責系統的運行維護，環保比對監測驗收通過后由環保局指定的第三方運營單位負責運營維護；

2、運營維護制度

可制定每日上午、下午遠程監測檢查儀器運行狀態，檢查數據傳輸系統是否正常，如發現數據有持續異常情況，應立即前往站點進行檢查。

3.5用戶管理

對于不同的角色設置相應權限管理，一個角色關聯了一套操作權限。系統共提供了三種操作權限。系統用戶：擁有系統的所有功能操作權限；管理用戶：擁有部分業務相關 的功能操作權限；普通用戶：只能進行系統中相關內容的查詢操作，實現不同級別操作人員對數據訪問范圍和數據讀寫性的嚴格控制，建立統一用戶管理平臺實現所有用戶的身份管理，包括用戶個人身份信息、角色信息、電子郵箱、個人賬號和密碼。

3.6數據分析

數據展示支持折線圖、柱狀圖、表格等多種形式，展示的內容包括各項監測因子濃度的分鐘值、小時值、日均值，方便用戶查看，同時可以進行監測點位之間的各項參數的對比分析，用戶可以自主設定展示的時間區間，導出打印時支持選用JPG圖片、PDF、EXCEL、WORD文檔多種格式。

3.7超標查詢

此功能分監測指標標準等級，根據國家標準監測指標等級顯示，可選擇監測站點及分鐘、小時、日均值數據，可設定查詢區間。

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3.8數據修約

此功能可對程序中未揀出的有誤數據進行人工修正，點擊數據修約選項即可進行修正，當值被設定為無效時，數據被揀出，不參與統計運算。（因系統計算規則因素，只可提供分鐘值、小時值與日均值的修約功能，目前只開放分鐘值和小時值修約）

3.9數據統計

此功可對查詢數據進行統計，根據小時值、分鐘值、日均值選擇區間，查詢統計站點監測因子的總數及占比，統計出有效數據。

3.10對比分析

收集點位數據后，平臺對各項污染物統計值進行計算分析，初步建立點位污染源模型，如果監測點位條件允許，能夠實現現場采樣，則可以更加精確的進行污染物對比分析，通過各時間段污染物比重模型結合地區現狀來分析具體污染源和現場實際情況，并提供針對性治理方案。

四、應用系統

4.1開發方法

基于Asp.net MVC4三層架構企業級管理系統開發，借助.NET、Javascript、CSS、Html等開發語言對系統各項功能代碼進行編寫，以實現上述需求分析中提到的各項功能。

4.2開發環境

Window7旗艦版64sp1系統

Visual Studio 2012

Sql Server 2008 R2

4.3部署環境

Window server 2008

Sql server 2008 R2

Internet Information Services （IIS）

4.4開發技術

內部架構要采用分層設計、構件化設計，層與層、構件與構件之間的通信采用標準的Web Service方式實現

采用TCP和UDP協議，通過Socket等通信技術和服務實現。

附：相關知識產權

軟件著作權：

軟件產品證書：

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