智慧型城市建設方案
第五部分智慧型環保建設方案
目前環保局已經擁有包括「陽光政務系統」、「12369 投訴系統」、「排汙申報收費系統」、「汙染應急指揮控制系統」、「機動車排氣監測系統」、「汙染源**監測系統」、「環境空氣質素監測系統」、「危險固體廢棄物管理系統」、「核與輻射管理系統」在內的多套業務系統，可進行業務審批、意見收集、任務指派、排汙申報與收費等各項業務功能。存在的問題主要是這些系統各自為政，資料無法有效共享與整合，導致同類資料在不同系統中存在冗餘和不一致問題，同時這些系統間缺乏統一的資料管理模式，導致資料儲存不規範、不完整。
這些資料的冗餘、不一致和缺失使得在日常業務工作中，雖然各系統能發揮自己的做用，處理各自業務功能，但各系統中的資料無法進行有效融合，不能支援全域性的資料應用、處理和分析功能，導致出現明明有資料可是卻無法找到，無法使用的局面。
通過本次專案研究，一方面利用資訊網格技術，動態整合現有系統的業務資料，打破各系統間隔閡，解決環保局範圍內各系統的資料整合問題，實現全域性範圍的資料共享、分析與使用。另一方面，利用雲儲存和雲計算技術，打造乙個具有高容量、高可維護性、高價效比、高容錯的雲平台，支撐海量資訊的儲存和處理。
本次課題的研究目標是建立乙個整合環保局範圍內各在用系統的平台，該平台整合各種環保相關的資訊系統的資料庫資料、使用者投訴資料，以及來至感測器的各種聲、光、氣、水、溫資料。該平台能在對資訊進行分析處理的情況下，利用網路伺服器通過電腦、智慧型手機、平板裝置等移動終端提供包括企業資訊查詢、汙染應急指揮控制、汙染源**監控等各類服務，可以形成對資訊的全面掌握、實時監測、智慧型分析、歷史積累。
（1）現有資訊系統的資料整合
對在用的業務系統進行分析，明確需要整合的資料，以及資料間的相互關係後，制定乙個統一的資料格式，然後採用資訊網格技術實現資料的抽取與整合。
（2）基於物聯網技術的資訊自動採集與分析
利用各類感測器實現環境監測中各種聲、光、氣、水、溫資料的自動採集，並匯入到用的分析系統中進行資料分析。
（3）基於雲儲存的中心資料庫的建設
在整合業務系統資料和環境監測資訊的基礎上建設乙個基於雲儲存的、可擴充套件，具有統一規範資料格式的中心資料庫，將各業務系統核心資料抽取到中心資料庫進行儲存，確保資訊的完整和安全可靠。
（4）基於雲計算與語義技術的環保資料處理和分析方法
利用雲計算平台的強大處理能力，結合語義技術進行資料的處理和挖掘，將資料轉換為資訊；
（5）智慧型環保雲平台的建立
在中心資料庫上開發建立包括企業資訊全壽命管理（即從企業登記開始到企業登出的全程資訊管理）、資料精確分析、處置決策、趨勢分析等在內的應用，並為其它系統預留資料呼叫介面，最終建成乙個涵蓋在用系統資料，支援全域性資訊管理分析與應用的「智慧型環保」系統。
總體技術路線如圖1所示。可分為三個方面開展。
圖 1 「智慧型環保雲」實施技術路線圖
（1）對在用業務系統的關鍵流程、關鍵業務資料、資料間邏輯關係進行分析，確定需要整合的資料為資料整合和建立中心資料庫做準備
（2）利用資訊網格技術實現關鍵業務資料進行按需提取。
（3）對來自各業務系統的資料進行整合，建立乙個面向環保系統的業務資料庫。
（4）將感測器資料與業務資料結合，建立中心資料庫。
（5）在中心資料庫的資料支援下，利用雲計算與語義技術進行資料分析，為業務處理、決策提供資訊支援。
（6） 在中心資料庫上開發建立包括企業資訊全壽命管理（即從企業登記開始到企業登出的全程資訊管理）、資料精確分析、處置決策、趨勢分析等在內的應用，並為其它系統預留資料呼叫介面。
（7）完成「智慧型環保雲」的部署工作。
3.1.2 雲儲存平台搭建
通過採購儲存硬體，在現有的雲儲存軟體的基礎上，搭建一套大容量的雲儲存系統，該系統用於儲存業務資料已經執行業務處理平台。
3.1.3感測器資料分析與處理
了解目前在用的感測器型別，確定資訊接收和分析處理的方法，將感測器資料整合進系統中。
系統包括三個部分：資料層，中心資料庫層及應用層，系統整體架構如圖2所示
圖2 系統體系結構
（1） 資料層
資料層有各業務系統中的關鍵性業務資料和各類感測器採集的資料組成，它們為整個「智慧型環保」系統提供資料**。
（2）中心資料庫層
中心資料庫層由乙個基於雲儲存的綜合資料庫構成，在這裡對來至資料層的各類資料進行彙總、處理、整合與管理，確保資料的唯一性和確定性，並為上層應用提供資料支援。
（3）應用層
應用層包含各類基於全域性資料的應用， 包括：企業資訊的全壽命管理、資料的精確分析、城市物量統計、輔助決策等同時提供乙個資料介面，可為其它系統提供按需的資料服務。
預期成果為是乙個整合各種系統的平台，通過網路伺服器提供各種資訊服務。整合各種環保相關的資訊系統，輸入是各種聲、光、氣、水、溫等感測器的資料，各種資料庫資料，及使用者投訴資料，輸出是各種資訊服務，通過電腦、移動終端等提供服務。可以形成全面掌握、實時監測、智慧型分析、歷史積累等能力。
依靠雲計算、物聯網和資訊網格技術，構建「智慧型環保雲」，做第一家「說得清」的環保管理者，依靠先進技術提公升管理水平，在全國做出優質示範。
全面掌握：對各種**資料進行匯聚，原來散落在不同系統、描述不同內容的區域性資料發揮整體作用。
精確分析：可以以某個企業、某個區域、某個時段等作為分析物件，依靠資料的相互印證和補充而實現精確分析。
及時預警：各種物聯網感測器、接入系統和人工測量的結果的自動綜合可以及時發現環境危險訊號，將危險消滅在萌芽狀態中。
長效管理：依靠雲計算平台的海量儲存能力，不斷積累歷史資料，可以對監測物件和整體環境趨勢進行長期的跟蹤和分析。
南京雲創儲存的pm2.5雲監測方案，是基於pm2.5測試的輔助測試。主要是反映區域性區域的相關參考值，從而和巨集觀上反映城市的整體的空氣質素的監測站點的監測方式形成互補。
目前許多城市的環境監測中心站點較少，分布分散，環境監測的資料僅從巨集觀上反映城市的整體的空氣質素，但是不能從微觀上反映區域性區域、特定區域的空氣質素的好壞，這就需要建設更多的環境監測站點，提供更多的實時的環境監測資料。
國外一套pm2.5環境監測系統**在10萬美金，國產**在10-50萬人民幣，**昂貴。建設更多的環境監測站點需要巨大的資金投入，成本太高。
雲創儲存的pm2.5雲監測系統**大約在1萬人民幣，非常廉價，能夠解決資金投入問題，同時滿足一定的測量精度，和現有的空氣環境自動監測系統形成互補，為環保部門服務。
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