智慧環保大數據云平臺建設方案行業背景智慧環保大數據平臺?以“信息強環保”為發展目標，借助物聯網技術，把感應器和裝備嵌入到各種環境監控對象（物體）中，通過超級計算機和云計算將環保領域物聯網整合起來，實現人類社會與環境業務系統的整合，通過大數據分析，構建一個以電子政務、行政許可、環境綜合監管、自動監控監測、生態環境綜合管理、決策與應急處置、移動監管、基礎設施為核心內容的“互聯網+智慧環保”信息化平臺，以更加精細和動態的方式實現環境管理和決策的“智慧”。“感知環境、智慧環保”智慧環保大數據平臺貫徹“物聯網+環保”的建設思路,貫穿“全面感知、標準引領、平臺支撐、智慧應用”的頂層架構設計，應用物聯網手段和技術實時感知環境質量、污染排放、環境業務過程等信息，構建全方位、多層次、全覆蓋的生態環境監管網絡；通過環保物聯產業標準觃范的制定，推動環境信息資源高效、精準地傳遞；基于智慧環保云支撐平臺，支撐污染源監控、環境預測預報、環境監察、公眾參與等環保業務的全程智能，全面提升城市生態環境管理精細化、高效化和智慧化水平。Contents目錄1.智慧環保現狀分析2.智慧環保建設需求3.智慧環保建設目標4.智慧環保云平臺建設5.智慧環保規范體系6.智慧環保建設內容7.智慧環保應急管理平臺建設Part1智慧環保現狀分析國內外環保大數據應用情況美國政府的環保大數據應用初見成效

2009年啟用DATA.GOV門戶網站，提供所有行政部門大數據，可供再次開發利用。

美國環保局（EPA）建設大數據系統，包含了80多萬臺受環保局監管的大氣固定污染源、污水排放源及有害廢物產生與處理設施的情況，實現了在全國范圍內對污染物的管理。

惠普利用其Vertica分析平臺（VerticaAnalyticsPlatform），對四大洲16個點位高達30TB的生物多樣性和氣候數據進行了收集、管理和分析，幫助科學家準確掌握全球熱帶DATA.GOV政府門戶網站森林的生物多樣性喪失情況。中國環保大數據新興起步

百度上線“全國污染監測地圖”，可以在線查看自己所在區域的污染源情況。

內蒙古環保廳與聯通合作，共同打造內蒙古重污染天氣預報預警體系。

重慶環保產業投資建設集團以政府、企業和公眾為服務對象，探索政府向社會購買環境服務的商業模式。重污染天氣預報預警我國環保行業政策背景環保行業政策密集出臺?2015年7月，習近平總書記明確指出，要推進全國生態環境監測數據聯網共享，開展生態環境大數據分析；李克強總理強調，要在環保等重點領域引入大數據監管，主動查究違法違觃行為?2016年1月，發改委印發《“互聯網+”綠色生態三年行動實施方案》，推動互聯網與生態文明建設深度融合，完善污染物監測及信息發布系統，形成覆蓋主要生態要素的資源環境承載能力動態監測網絡，實現生態環境數據的互聯互通和開放共享?2016年3月，環保部印發了《生態環境大數據建設總體方案》,方案指出要充分運用大數據、云計算等現代信息技術手段,全面提高生態環境保護綜合決策、監管治理和公共服務水平，加快轉變環境管理方式和工作方式當前我國環保行業面臨的挑戰數據來源不全采集設備部署不全各地方建設程度差異環保必須靠數據來說話數據整合不足系統建設零散各系統之間未打通政府管理決策困難數據管理問題造成政府在監管、執法和決策時沒有依據社會和公眾的渴望公眾希望政府公開環保數據各行各業對數據開放的需求智慧環保建設背景相關政策：

2013年將啟動首次全國地理國情普查住建部下發“智慧城市”試點通知國家測繪地理信息局關于開展智慧城市時空信息云平臺建設試點工作的通知部財政、國土資源部、住建部等十多個部委參與編制的《全國促進城鎮化健康發展規劃(2011-2020年)》將于今年全國兩會前后對外頒布，40萬億投資大戲啟幕。大環保概念：從單純的環境保護到生態環境，再到生態文明。從廣義上講，生態環境不僅僅是環保局的事，更是市政府、省政府的大事。政策引導：三個說得清環境監測是環境保護工作的“耳目”、“哨兵”、“尺子”，是政府宏觀決策和環境監管的重要基礎。2009年2月16日周生賢部長在全國環境監測工作會議上提出實現“三個說得清”。說清環境污染源狀況說清環境質量現狀及其變化趨勢說清環境潛在的風險Part2智慧環保建設需求智慧環保發展需求隨著構建資源節約型、環境友好型社會被確定為國民經濟與社會發展中長期規劃的一項戰略任務，國家對環境保護的重視程度日益提高，重點項目和國撥資金逐年增大，在“十一五”期間全國環保信息化建設取得了飛躍式的發展。“十二五”重視力度更為加強。環保系統基礎網絡建設發展迅速環保應用系統建設力度加強數據資源管理和綜合利用能力建設開始啟動標準規范編制工作全面展開環境信息化全國性大型應用系統建設將帶動地方環保部門信息化整體推進環境應急系統將陸續進入實質性建設階段信息資源標準化改造與整合將是環保信息化建設的重點工作環境信息化相關標準建設將不斷完善智慧環保內涵Part3智慧環保建設目標智慧環保建設目標

如何“更快速”感知影響城市環境、人體健康、生命安全的實時指標？

如何“更全面”感知污染排放、環境污染、應急事故的變化過程？判定環境監察執法與應急處置工作的執行狀態與效果？

如何“更有效”

如何“更智慧”決策重點城市、區域和流域重大環境管理問題？“更快速”“更全面”“更有效”“更智慧”Part4智慧環保云平臺建設智慧環保體系架構環保大數據----建設原則和建設目標頂層設計、應用導向開放共享、強化應用-頂層設計開放-創新應用全面-基礎架構靈活-業務創新-管理創新-模式創新建設原則健全規范、保障安全分步實施、重點突破-數據準確性-數據一致性-數據真實性-環境影響評價-環境監測-環境應急-環境信息用數據管理用數據決策用數據服務建設目標----參考國家環保部環辦廳[2016]23號文總體架構大數據應用環境監管公眾服務宏觀決策執法管理上級平臺水大氣化工污染管理應急指揮管理公眾宏觀監察執法管理外環境管理環境管理服務決策運維與安全數部政務云據大數據管理數據服務運維管理業務庫控件庫數據模型大數據建模標（環境影響評價）接第三方平臺準數據采集系統數據交換公安氣象安全管理體環保口云通用計算云高性能計算云視頻監控云存儲云交通住建系網絡感知固網+無線+物聯網視頻監測污染源在線環境質量化工污染觃劃旅游水大氣化工監測監測監測智慧環保技術路線構建環保專網，實現省市互聯方案描述

通過專線構建環保專網，連接云-省-市-縣

建設“兩地三中心”，雙活云平臺+原省環保廳平臺，既保護已有投資，也確保平臺穩定運行。

采用混合云建設模式，前端數據采集以公有云方式接入，后端數據分析、應用以私有云方式提供安全服務。覆蓋全省的環保物聯網專用網元+國際領先的物聯網管理平臺嘗試引入基于NB-IoT的環保物聯網引入世界最新物聯網技術---窄帶物聯網NB-IoT自動化智能化可視化化工監測大氣監測水文監測公眾服務應急指揮環保執法環保應用廣覆蓋低功耗大連接低成本物聯網管理平臺業務能力優勢NB-IoT方案價值控制中心比通常2G覆蓋增強20dB，可多穿透1-2堵墻，地下和水下信號覆蓋有保障；廣覆蓋專用核心網元M-HLRM-SMSCM-GGSN網絡層低功耗采集終端可支持5-10年不更換電池。MSC/VLRMGWGERANUTRANE-UTRANSGSNSGW低成本網絡結構簡單，終端維護便捷。終端感知環保云平臺整體架構應用層大數據管理平臺大數據應用平臺云管理計算資源虛實結合服務應用層資源配置應用服務器采用虛擬機方式，資源復用，服務層可快速擴展；數據庫服務器采用物理機方式實時數據服務數據庫服務視頻監控服務資源計量，確保處理效率，提升系統安全性。資源監控存儲資源高低搭配網絡層SDN管理協同視頻監控類流數據、監控采集實時數據等虛擬計算資源池物理計算資源池存儲資源池云運維采用高性能FC-SAN存儲，確保數據的及時處基礎資源層平臺網管理；通用數據及海量的歷史數據采用低價的通用計算高性能計算資源池數據庫業務區高性能存儲資源池通用存儲IP-SAN存儲，節約成本。資源池資源池CPU:400核CPU:200核CPU:100核存儲：100T存儲：200T基礎運維內存：3000G內存：1500G內存：1200GSDN統一調度網絡層配置采用先進的SDN管理調度，配合圖形化云管理平臺資源分配和調度，可中間件、視頻監控實現網絡自動化配置，資源快速部署。通用應用核心應用數據庫監測采集歷史數據環保云平臺實施考慮云遷移業務系統業務系統X遷移新建環保云平臺淘汰利舊利舊原有資源,組建異構云

對于X86業務平臺，采用P2V方式遷移。對于小機系統，建議重新部署方式云災備云安全

P3-P4級災備（應用級、異地級）：如執法系統、在線監控等關鍵服務；P1-P2級災備（數據級冷同步、實時同步）：數據分析、歷史數據存儲；虛擬機系統數據庫系統文件系統其它業務系統虛擬機系統…業務系統

接入安全：物聯網監控設備、執法終端設備采用專用APN接入網絡。環保單位采用專線方式接入網絡；應用安全：聯通云平臺提供應用安全防護。平臺安全：符合國家信息安全等級保護三級，分權分域，確保平臺安全。數據安全：加密存儲，專網通信，備份機制；…

FC/IPSAN

定期及實時自動備份

在線存儲應用服務器在線存儲省云A省云B

環保大數據管理平臺體系架構數據應用層環境監管公共服務宏觀決策環境執法外部系統環境監控平臺國家環保局環境城市環境質量報告環境污染影響分析污染評估信息系統城區環境動態熱圖市民環境意見反饋環境人口匹配分析執法罰款其他省市環保局環境信息系統數據服務層實時分析服務離線分析服務位置服務數據建模服務數據資源交換及共享氣象部門數據住建部門數據數據整合分析層指標庫水污染源信息庫氣污染源信息庫水利污染監控模型交通部門數據標準基礎數據環保數據化工污染信息庫處理數據模型標簽庫污染排放日志庫大氣污染監控模型污染物溯源分析模型社會網站數據特征庫環保執法記錄環保周期分析……爬蟲抓取數據數據采集詳單加工環境日志解析非結構化環境日志處理污染源結構數據環保質量結構數據處理層數據采集環保大數據管理平臺-----環境信息資源中心

作為數據服務統一接口，與國家環保局、其他省市環保部門、省內相關部門以及社會數據進行對接。

以可視化方式，通過監控大屏、手機APP、Html5頁面等方式，向管理部門、使用部門提供有效數據服務。

統一數據標準體系，完善數據集成及更新處理流程，實現數據有效交換及共享。環保大數據管理平臺-----大數據建模環保建模服務

大數據建模：大數據的核心，揭示數據中蘊含的“奧秘”。環保數據涉及水、大氣、氣候、歷史數據等因素，屬于高復雜性數據分析。只有通過建模分析，才能有效進行污染物溯源、環境質量評價、環境形勢研判等大尺度分析工作。水質分析圖化工污染源監控點圖聯通成功經驗重污染天氣預報人流熱力圖PM2.5污染物來源追溯智慧環保技術路線智慧環保核心技術互聯網GIS智慧環保天空地一體化智慧環保技術框架智慧環保關鍵技術Part5智慧環保觃范體系智慧環保規范體系環境信息化標準體系總體標準應用標準信息資源標準應用支撐標準網絡基礎設施信息安全標準管理標準標準信息分類與編碼軟件開發與管理項目驗收與監理項目測試與評估信息資源評價信息化管理標準總體框架文件格式業務流程應用系統地理信息信息交換目錄服務描述技術網絡設備網絡安全網絡管理總體標準技術標準管理標準術語元數據數據元數據庫Ip以太網網已發布部分發布未發布智慧環保規范體系感知層TextTextText標準服務支撐層標準應用層跨層技術標準標準傳感器技術標準傳感器基礎通用標準傳感器方法標準無縫的整合和控制下層網絡和感知層的各類信息各部門物聯網技術標準；數據傳輸標準；系統接口技術規范網路安全標準規范標識與解析；業務與網絡安全網絡管理傳感器產品標準短距離傳輸與自組網技術標準和設備，并能對上提供整體、同意的運行支撐智慧環保建設原則統籌規劃原則分步實施原則上下兼容原則資源共享原則為整個智慧環保建設和運行管提供維護和服務理是環境信息系統正常穩定運重要保證行的環境數據信息運營維護體系再好的系統，沒有完備的更新維護機制，也不會持久的有生命力理管維Part6智慧環保建設內容智慧環保感知層建設重金屬監測噪聲監測水質監測衛星遙感系統輻射監測氣體監測無人機感知系統感知特點：小體積、低功率、能定位、能傳輸、多因子、組件化、插件化、大面積、立體化智慧環保感知層建設包括系統：污染源在線監控系統、環境質量在線監控系統、環境視頻監控系統、設備設施運行監控系統。該系統通過實時、連續在線監控，提供一體化應用，準確、及時地反映污染源和環境質量變化。“天地一體化”的環境監測體系環境質量在線監測系統重點風險源監控系統以企業為主體多種監控模式一體化進行放射源監控污染源在線監測系統嚴格遵循符合國家統一標準的傳輸協議環境質量預測預報系統豐富的GIS展示環境生態遙感監測系統放射源監控系統跨專業、跨系統的監測數據查詢體系設備設施運行狀況監控O。智慧環保感知層建設天地空環保體系建設目標總體目標立體感知實現點線面體全面感知服務器終端監測船全面貫徹落實科學發展觀，按照國家環境保護范環境風險，全面推進環境保護歷史性轉變的要求，建立全面感知、廣泛互聯、深度融合、集中管理、智能應規劃，提出的深化主要污染物總量減排，努力改善環境質量，防初步實現對總量控制指標的有效監管、危險廢棄物、環境風險源、放射源的全生命周期過程監管，提高環境預警水平以及提升突發環境事故處理水平為全面提升環境管理能效提供智能化平臺支撐衛星遙感面狀感知層移動應急監測傳統動態面、線感知層在線監測傳統點源地面感知層固定監測臺站傳統面、線感知層地下水動態感知水下仿生機械人天地空環保一體化服務體系建設安全體系建設安全等級保護安全保障體系安全體系建設統一的安全門戶平臺安全體系建設統一的移動安全展示平臺宇圖天下——數字便攜移動化、覆蓋全面化、綜合查詢化、高效管理化環保安全體系建設統一的公眾服務平臺智慧環保網絡體系建設智慧環保網絡技術方案建設方案智慧環保應用系統方案智慧環保數據中心建設以減排綜合數據庫為基礎進行擴充，構建環境信息資源主題邏輯庫，重新規劃庫表邏輯關系，最終實現環境數據資源統一存儲、統一管理維護、統一檢索、統一應用、統一展示，為各級單位提供統一的環境專業數據服務，實現整體環境信息資源“一源多用”“穿透式查詢展示”。智慧環保一張圖應用服務器采用虛擬機方式，資源復用，CPU:200核開創“一證式”管理模式，形成系統完整、權責清晰、監管有效的污染源管理新格局。再好的系統，沒有完備的更新維護機制，也不會持久的有生命力基于環保物聯網的系統整體功能構架圖?可實現移動端的應用。管、執法和決策時沒有依據策分析打下良好的基礎。數據高度共享，促進固體廢物管理的一致性。重慶環保產業投資建設集團以政府、企業和公眾為服務對象，探索政府向社會購買智慧環保應用：一張圖監測?分級協同、交互式指揮平臺環境監測是環境保護工作的“耳目”、“哨兵”、“尺子”，是政府宏觀決策和環境監管的重要基礎。?實時的語音、圖像和數據信息發布與反饋化工監測大氣監測水文監測公眾服務應急指揮環保執法環保應用智慧環保應用：領導駕駛艙一張圖統一展示通過一張圖將領導關心的關鍵指標在領導駕駛艙中統一展示，并支持鉆取領導關注關鍵指標的詳細內容。智慧環保應用：一張圖監測污染源監控水環境監控聲環境監控放射源監控煙氣黑度監控智慧環保應用：一張圖監測企業信息NO2遙感反演產品統計圖表PM10遙感產品智慧環保應用：一張圖應急智慧環保應用：一張圖應急智慧環保應用：一張圖應急一張信息全面的態勢圖主要生態要素的資源環境承載能力動態監測網絡，實現生態環境數據的互聯互系，最終實現環境數據資源統智慧環保應用：領導駕駛艙一張圖統一展示“感知環境、智慧環保”智慧環保大數據平臺貫徹“物聯網+環保”的建設思路,貫穿“全面感知、環保大數據管理平臺體系架構?實時的語音、圖像和數據信息發布與反饋嚴格遵循符合國家統一標準比通常2G覆蓋增強20dB，可多穿透1-2風險源管理子系統功能構成圖天地空環保體系建設目標環保應用系統建設力度加強智慧環保應用：污染源企業一源一檔以污染源為對象，建立唯一標識，實現污染源全生命周期信息跟蹤管理，覆蓋環境影響評價、建設項目審批、竣工驗收、行政許可、現場檢查、環境監測、行政處罰、排污收費、信訪投訴、環境信用評價等業務信息，涉及企業基本信息、生產要素、管理要素和環境要素四個方面。共梳理7級目錄，238個子項，3萬多家污染源企業。智慧環保應用：主題分析為環保領域重點關注的領域建立專門的主題，如水、氣、污染源、信訪、固廢、許可證、排污申報多維度分析的數據集市。通過大數據分析構建合理、可行的數據模型，貼近業務，服務實戰。智慧環保應用：完善信息公開、服務公眾參與產品依托智慧環保服務大廳和智慧環保APP，搭建了與公眾互動的平臺。智慧環保服務大廳集中了9項行政許可服務，通過網上受理、辦理、反饋一體化的業務協同模式，提升服務水平，提高行政審批績效。通過智慧環保APP，公眾可以實時查看環境質量信息，也可參與公眾調查，反映各種環境訴求。智慧環保應用：開啟一證式管理，創新工作模式以排污許可證為核心，整合銜接污染源全生命周期的各環境管理要素，形成“一源一檔”動態管理檔案，開創“一證式”管理模式，形成系統完整、權責清晰、監管有效的污染源管理新格局。智慧環保應用：拓展數據應用，優化決策管理以資源目錄為基礎，形成主題清晰的環境數據集市。以決策內容為主線、生態指標為牽引，通過多維度的數據統計模式，審視數據變化規律，使環境管理規劃、應急處置決策、污染管理措施更可靠、更科學、更智慧。智慧環保應用：增強預警預報、提速應急防控生態環境監測監控系統實現了對區域空氣質量、水環境及污染源的實時監控、分析評價和異常預警。按照應急響應機制，一旦發生環境異常事件，環境應急指揮系統可利用GIS平臺和應急視頻對周邊情況進行分析，第一時間啟動應急預案，快速生成異常事件處置方案，達到分析快、決策快、處置快的效果。智慧環保應用：危險廢物全生命周期監管系統（1）基于物聯網先進技術數據收集，全面掌握固體廢物相關信息。全生命周期實時監管（2）對固體廢物從產生、貯存、收集、運輸和處置的力度，最大限度減少對環境的污染。（3）對固體廢物從業務管理、綜合監控、決策支持到信息發布的全面管理。（4）固體廢物業務數據的高度共享數據高度共享，促進固體廢物管理的一致性。；集RFID、GPS、GIS、GPRS和視頻監控等先進技術于一體，有助于環保部門收集固體廢物基礎，便于環保部門實時了解固體廢物狀態，加強監管。解決各地固體廢物業務管理模式不同，數據無法統一的問題，使全國各地固體廢物管理基于物聯網先進技術全生命周期實時監管對固體廢物從業務管理、綜合監控、決策支持到信息發布的全面管理固體廢物業務數據的高度共享智慧環保應用：危險廢物全生命周期監管系統智慧環保應用：基于一張圖的放射源在線監控管理系統定位監控視頻監輻射劑量控監控紅外監控八位一體的監控手段門禁系統移動源監控安全巡移動載源檢箱射頻識別智慧環保應用：基于一張圖的放射源在線監控管理系統定位監控視頻監輻射劑量控監控紅外監控八位一體的監控手段門禁系統移動源監控安全巡移動載源