系统概要

微型环境空气质量云平台，主要依托于大数据可视化分析模型进行建设，数据24小时全天侯实时，接收、保存，并通过图表等形式具象化显示、智能分析、智能告警提醒/管理，自动生成报表分析，集数据与视频于一体，实现污染溯源、趋势预测等功能，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境管理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求， 政府部门可充分挖掘环境监测数据价值，打通环境监测、监管的通道，形成一套集监测、预警、指挥、执法、管理五位一体的环境监管模式，构建区域化高分辨率监测网络，实现大气环境精准化管理。切实为跨界各领域提供全方位的解决方案，为打赢污染防治攻坚战提供科学、真实数据决策依据。

系统拓扑图

监测感知层：包括固定式、走航式、便携式、无人机等在线监测设备监测到的数据进行接入，系统将采集到的监测数据利用网络传输至生态环境云，另一方面，对危废固废、企业环保档案等进行统一管理，实现数据的共享与对接。

传输服务层：统一设立当地生态环境云，云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案，将各类数据存储到 “云”，确保监管平台能够稳定可靠地运行，并节约存储空间。

应用层：旨在建设一套服务于当地环境监管部门和周围社会公众的智能监管保障体系。平台实现污染源、空气质量等在线监测数据共享与对接，危废固废信息管理，预警报警，大数据一张图等功能，并配备移动APP方便用户随时随 地查看当地监测点位情况，同时提供微信公众号服务，公布当地环境质量监管等信息。

系统架构图

01 采集端：采集端一般指现场数采仪或监测设备数据采集传输模块，把现场传感器监测输出的信号进行采集和处理。 

02 网络通信层：网络通信服务端系统，基于TCP协议，负责与采集端维持连接，进行数据通信。

03 监测数据处理层。报文处理层将监测数据报文解析为预定义格式的数据后交由本子系统，本子系统负责数据的最终存储；本子系统划分为两个单 元：本地缓存和数据库存储，本地缓存单元负责将数据缓存至本地磁盘，数据库存储单元负责将缓存的数据存至数据库。 

04 设备参数状态处理层。报文处理层将监测数据报文解析为预定义格式的数据后交由本子系统，本子系统负责数据的最终存储；本子系统根据业务 需求划分为两个模块，每个模块由本地缓存和数据库存储两个单元组成，两个模块分别处理最新值数据和值更新记录数据。 

05 校验、分析等处理，然后交由下层；另一方面，执行底层向采集端的发送任务，将发送任务组织为遵循规范的报文交由网络通信层。

06 实时库：将基础信息（如站点、监测项、设备参数项等）常驻内存，供各业务层子系统使用；实时库在整个系统架构中处于中心地位，所有其它 业务子系统都基于它进行数据处理，它自身没有任何业务逻辑，仅作为数据层提供基础信息及提供实时库的持久化。

07 系统启动层：作为整个系统的启动入口，负责管理所有业务子系统；运行监控系统：俗称看门狗程序，负责监视所有业务子系统的运行。 外部接口：提供本系统与外界的交互访问，按照业务需求，目前此接口需要提供远程设备控制功能。 

数据采集

OSEN-K47数据采集仪是我司自主研发，集信息采集、模拟、GPRS数据传输、多种报警方式于一体的新一代综合性数据采集 处理模块，具有高性能、低功耗、低成本等特点。采用ARM9高性能处理器，处理速度快，并行处理能力强，可同时高效运算多种 复杂数据计算。

(1) 内置TCP/IP协议，可实现数据采集器与远程主机之间的有 线通信，支持（HJ_T+212-2017）污染物在线监控（监测） 系统数据传输标准，并且具备多个上传中心处理能力。

(2) 具有128M大内存，轻松带动各个数据处理模块程序的运 行，各类串口有序分布，可用于接收并处理多种传感器检测 数据。

(3)内置GPRS模块，利用Internet无线接入功能，将采集的数据 经处理器进行处理后，通过GSM网络发送到数据处理中心，同 时数据处理中心可在远程对本数据采集器发送指令，进行参数 设置或提取监测数据，从而实现远程控制和监测功能。

(4) 具备心跳机制和连接异常检测机制，当前端设备掉线或连接 异常时，能及时检测得到并可接收设备重连并保存数据不乱。

(5) 具备断网续传功能，在设备离线的情况下，正常监测数据， 设备恢复网络后远程补传。

(6)具备数据库掉线自动检测和重连机制，保障数据库连接出现 异常时能够自动恢复。

微型环境空气质量云平台方案 

奥斯恩微型环境空气质量云平台（以下简称云平台），通过现场端设备对环境空气质量进行监测，并将监测数据在软件系统进 行质控、分析以及应用。系统提供污染“时”、“空”、“物”分析，从而为辖区环境空气质量监管和污染来源分析提供科学合理 的决策支持。数据详情可进行多元化展示，国控站点数据同屏输出，智能分析比对，生成分析报表；结合大数据分析模型，由点及 面，网格化全面覆盖，刻画污染扩散轨迹，实现污染溯源，趋势预测，同时，具备数据监管大屏，直观呈现数据变化动态，充分满 足监管单位的监测需求。

微型环境空气质量云平台方案

云平台支持多种监测仪器（常规空气站、微型空气站、扬尘在线监测站、激光雷达数据、在线源解析数据、超级站数据、在线油烟监测 据等）数据同时接入，实现各项监测数据的同屏展示和查看，为准确分析空气质量状况，提供全面的数据支撑。 

调取全市国控站点数据，同屏输出，比对分析。 数据展示功能与天地图相结合，运用空间分析技术展示不同地点空气质量时空变化功能概述。 多站点数据比对分析曲线展示。

巡航移动轨迹绘画，并对应显示当前位置的空气质量。 自动生成日报、周报、月报分析报表，报表自动填充。 数据时序趋势：提供时间趋势、GIS空间、同比环比、排名、分析报表、分析报告和优良天达标天分析功能。 

 实时监控前端监测设备传感器状态，及时上报故障信息。 报警信息推送，数据异常、超标，传感器故障等现象发生时，平台实时报警提示，并可推送至手机微信公众号提醒。 数据可视化监管大屏显示，一体化呈现数据变化趋势，方便监管。 微信公众号服务，满足移动监管需求，无需受限于系统差异。

应用模块 

环境监测监控 

构建“互联网+环保”理念，建设监测与监控一体化平台，实现污染源、水质、空气质量、噪声、土壤、恶臭等在线监测，同时结合“时”“空” “物”分析等技术手段进行污染源分析，为预测预警、执法指挥提供有利数据支撑。

环境监测监控 

结合大数据分析模型，由点及面，网格化全面覆盖，刻画污染扩散轨 迹，实现污染溯源，趋势预测，形成对污染源企业的生命周期监管，掌握 企业环境行为的详细情况，为污染源的监管提供科学的数据决策支持。

环保综合应急指挥 

建立现场应急业务数据库，以应急指挥和决策分析为基础，支持远 程画面实时监控，云台控制界面，实现应急处理预案电子化、可视化、 可控化界面，为应急指挥提供强有力支持。

生态环境执法监控

将执法车作为环境监测，对范围内的区域进行移动式动态监测，既能了解区域内污染情况，又能对管辖范围内污染进行监控，监测数值实时现实。 实现区域范围内宏观到微观的全面监控，形成环境污染社会共治、联防联控的信息化管理体系。

环境质量改善决策 

基于环境数据中心资源，利用大数据挖掘、分析技术，实现环境质量智能化综合评价，支持环境形势综合研判、环境政策措施制定、环境风险预测 预警、环境改善任务监督落实、提供生态环境综合治理能力，为环境质量决策提供数据支持。

生态环境综合展示

结合地理信息数据与环保专题数据，集成环境监测数据、污染源与污染物变化趋势、达标率分析综合执法数据、环境数据排名数据等，促进多方 资源共享，探索生态环境现况，直观展现生态环境质量的变化趋势，综合提高环境事件的预警能力。按照《HJ633-2012环境质量指数(AQI)技术规定 》，根据环境质量AQI进行颜色标识。

信息发布

集成多种发布方式，加强相关监管部门与企业，公众间的交流，实现环境数据对外开放，为公众展现生态环境质量现况，满足日益多元化的公众 对生态环境质量了解的需求，提供正负环境信息服务能力以及公众参与环保的意识。

数字孪生 

数字孪生技术可将现实城市中的生态环境治理全程映射在虚拟的数字孪生世界，能够有效提升生态环境决策的科学化、精准化、高效化。治理部 门能够通过感知设备实时采集污染源数据、空气质量数据等真实世界的环境数据。数字孪生系统对环境管理的各个实体要素进行动态监测、动态描述、 动态预测等，实时掌握生态环境的现状、异常和趋势，发现环境变化过程中的关系、规律，以支撑相关部门的环境决策管理。

手机端 

智能云数据分析软件（包含有微信公众号、微信小程序、APP），基于在线式环境监测系统，系统界面简洁大方、易于操作。向客户展示实时监 测PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3、TVOC等数据、及最近48小时历史数据、最近30天日平均历史数据、设备在线状态并推送超标报警信息， 综合分析管理数据，可实现远程查看了解设备所在区域的环境污染情况。为用户提供 精准稳定、有保障的参考信息，及时有效地对辖区内的大气污染 状况进行诊断。

实时数据：智能云实时展示设备当前的各项大气监测指标污染值及设备的在线状态，数据更新周期为3分钟，智能云是一款数据接收、保存、显示、分析、管理的专业数据分析软件。

历史数据：支持多种历史数据的查询，并能够实现不同数据之间的关联查询（比如将噪声与同时段的气象、车流量一起查询显示），可对噪声有效数据进行筛选。

超标报警：可根据环保局管理需要设置阀值，超过规定浓度后进行报警，以便于管理部门快速响应。进行污染源排查并实施管控措施，超标报警提醒周期为10分钟，可查询告警通知历史。支持噪声事件录音、超标拍照、超标录像和远程质控功能，同时关联当时的噪声、气象和车流量数据。 

设备管理：可查看设备是否在线、用户单位信息及地理信息。 

简单、方便：代替了app，不需要安装任何软件，不需要担心版本兼容和更新的问题。 

人性化：代替了短信报警提醒功能；设备报警时能及时地像短信一样通知手机用户，及时预警，避免罚单。微信端可以接收反馈意见到奥斯恩公众号管理者。