污染源在线监控系统设计方案

2 污染源在线监控平台设计方案目 录第一章 概述31.1 需求分析31.1.1 总体需求31.1.2 应用需求31.1.3 系统建设目标41.2 总体设计41.2.1 设计思想41.2.2 系统结构51.2.3 技术路线5第二章 软件系统结构72.1 软件平台设计72.2 系统网络拓扑图7第三章 污染源在线监控系统83.1 数据通讯系统83.1.1 传输协议83.1.2 日志信息83.1.3 数据库维护93.1.4 数据包透明转发功能93.1.5 通信权限验证及MN号管理功能93.1.6 配置防黑客攻击来源IP功能93.1.7 数据导入功能93.2 污染源在线监控系统103.2.1 基础信息管理103.2.2 数据查询113.2.3 统计分析133.2.4 远程控制143.4 短信预警系统153.4.1 联系人信息管理153.4.2 发送配置153.4.3 发送短信163.4.5 日志查询163.5 WEB、WAP移动办公系统163.5.1 数据查询163.6 系统管理173.6.1 数据字典173.6.2 用户管理173.6.3 模块管理173.6.4 角色管理173.6.5 权限管理183.6.6 日志管理18第一章 概述1.1 需求分析1.1.1 总体需求根据XX县环境保护局环境监测的现状，需建设区域内污染源在线监控平台（监控中心）。通过整合现有环境信息、各种监测和其它相关数据，实现对辖区内排污企业的实时监控、动态管理以及监测数据的汇总分析。系统建成后，不仅能够大大提高环保局对各类污染源的监督力度，为有关执法部门提供准确及时的数据依据，而且将提高环保局对各类污染事故的应变指挥能力，把事故的危险性降低到最低。本系统将采用星形结构，以监控中心为系统核心，通过监控中心采集监测、监控等系统数据信息，并加工处理后通过中心的污染源在线监控平台展示，系统的信息可以方便的通过网络传送，既支持传统的客户机/服务器方式的数据查询，也支持通过浏览器进行信息的检索。整个系统可实现有限度控制，可及时为各级领导的环境宏观决策提供信息支持。1.1.2 应用需求XX县污染源在线监控系统系统平台在应用方面主要体现在以下几个方面：² 采用灵活、稳定的数据通讯方式，能够稳定、及时的将监控数据上报到监控中心；² 具有直观可视的操作界面，将不同类型的环保信息直观的反映到计算机的操作界面上；² 具有全面的信息管理功能，包括企业基本信息管理、排放口信息管理、监控设备信息管理等；² 系统具有完善的信息查询、统计报表和数据分析功能；² 能够自动上报超标报警信息；² 能够使用符合开放标准的数据库系统及地理信息系统，支持TCP/IP等互联网络协议，保证各级专业数据库之间的数据通畅。1.1.3 系统建设目标系统平台的搭建主要实现下面两个目标：l 在全县建立一套稳定、可靠、扩展性好的数据通讯网络；在监控中心建立一个中心通讯系统，实现与各个监控点的通讯；l 在县环保局搭建一个大容量、高安全、分布式应用的污染源在线监控业务应用系统，完成对在线监测数据的统计、分析和管理；1.2 总体设计1.2.1 设计思想Ø 继承性：保护已有投资。系统的建设必须保护已有投资，尽量在不更换原有设备的基础上完成新旧系统的升级。Ø 开放性：系统在总体设计和规划时，将充分考虑环境的影响及与外界的联系，使监控系统有较强的适应能力和扩充能力，同时具有灵活的与外界交流的能力和手段。Ø 安全性：从底层的网络硬件、系统软件，到上层的应用软件设计中，充分考虑信息的安全性，并严格按照权限的不同要求进行系统的设置。系统应提供口令验证、加密、权限控制等安全机制，可对每一个用户分配相应的工作权限。Ø 人性化：系统设计应考虑到用户对系统进行日常维护的工作难度，尽量自动完成一些维护管理工作，并实现全系统数据及应用统一管理的目的，同时提供友好简洁的系统操作界面，方便用户的使用。Ø 先进性：结合无线通讯技术和计算机网络技术等，采用先进成熟的软硬件技术进行设计，保证监控系统具有较强的生命力，符合当前和未来的发展趋势。Ø 稳定性：为系统的正常运转和容错性提供保证，使得监控系统能够在外界冲击和内部变化时依然能够为用户提供完善的监控数据。Ø 通用性：符合国家环保总局有关标准、规范；并在一定程度上适应体制、机构及管理模式的变化，可以通过广域网与上、下级之间交换信息。Ø 规范性：在建设和使用过程中，逐步形成并完善一套对于该监控系统的使用和维护规范，方便不同的用户进行使用和管理。1.2.2 系统结构n 系统网络结构图1.2.3 技术路线为了保证监控系统更好的先进性、开放性和可维护性，系统设计采用三层体系结构。 传统的客户机/服务器模式属于二层结构类型，整个应用都在客户端的PC机上，数据库则在服务器上。传统的浏览器/服务器模式也属于二层结构模型，界面没有与业务分离，业务没有能够与后台数据相分离，导致业务和界面混杂，一个变化就可能影响另外一个。而系统设计采用三层结构可以将整个应用划分为三个逻辑上分离的层，每一层都有一套定义好的接口。第一层是表示层，一般情况下就是展现给用户的图形界面，中间层由应用逻辑组成，第三层包含应用所需的数据。与两层结构相比，三层结构增加了中间层，即应用逻辑层。中间层基本上是用户为了获取数据需要（通过表示层）调用的代码。表示层接收到数据后将其格式化并显示出来。这种应用逻辑与用户界面的分离极大的提高了应用设计的灵活性，我们可以在不改变应用逻辑的情况下采用不同的用户界面，只需要应用逻辑提供给表示层一个明确的接口。根据三层结构的系统设计思路，监控系统的体系结构建立如下：v 通讯数据的自动过滤功能，能够将非法数据和非法侵入的数据自动屏蔽掉；v 能够与SQL SERVER 2012 等数据库服务器实现数据的高速通讯；v 完成监控数据的自动接受，并自动完成监控数据的解析和到数据库服务器的存储。第二章 软件系统结构2.1 软件平台设计数据库选型：系统选用SQL SERVER 2012操作系统选型：windows 2012 server2.2 系统网络拓扑图第三章 污染源在线监控系统3.1 数据通讯系统3.1.1 传输协议通讯系统传输协议主要依据于：污染源自动监控（监测）系统数据传输标准（HJ/T212-2005）3.1.2 日志信息3.1.2.1 下位机连接日志 通讯系统会自动生成下位机连接日志文件，记录下位机每一次连接建立时间、建立连接的IP、端口号、该次连接所产生的流量、以及连接断开的时间等。3.1.2.2 下位机数据包日志通讯会自动生成下位机发送来的原始数据包日志文件。通信系统按照不同的数据包类型建立相应的目录存放该类数据包日志文件，通信系统运行后会生成分钟数据、小时数据、日数据等日志文件存放目录。日志文件命名规则：14位下位机编号_年_月_日，其中年为4位，月为2位，日为2位；日志文件扩展名为log。比如3501004411011A_2013_07_14.log。通讯记录完接收到的原始数据包后再对该数据包进行解析，解析后的数据自动写入地表水在线监控系统数据库，解析成功后则标记该数据包处理成功，否则不对该数据包进行标记，通讯重新运行时会读取未完成解析过程的数据包进行解析入库。3.1.2.3 系统运行错误日志通讯运行时会自动记录系统运行时产生的错误记录信息、按日期生成错误日志文件，错误记录中包含产生错误的类名、函数名、错误号、错误描述信息，以便于维护人员排除系统运行故障，方便对通讯进行维护升级。3.1.3 数据库维护通讯系统可人工进行备份或恢复数据库，也可以按设定的时间定时备份数据库，将数据库备份到设置的位置中。3.1.4 数据包透明转发功能通讯系统可以自动转发下位机的原始数据包，先设定转发服务器的IP和侦听端口号，通信系统在接收到下位机数据包后原样转发到目的服务器上，支持向国家统配的平台转发数据。3.1.5 通信权限验证及MN号管理功能通讯系统具有MN号验证和密码验证功能，系统会主动关闭没有在系统注册或数据包的密码的不正确的下位机。 3.1.6 配置防黑客攻击来源IP功能通讯系统具有防黑客攻击来源IP功能，系统会主动关闭IP在黑名单中的下位机。3.1.7 数据导入功能 通讯系统具备以TXT格式自动保存现场端传输过来的原始协议包的功能，并可将原始协议包手工导入通信系统，通信系统可将导入的数据自动转发入库。3.2 污染源在线监控系统3.2.1 基础信息管理3.2.1.1 数据采集仪信息管理 功能：完成对数据采集仪基本信息的录入、修改、删除。并可对数据采集仪进行查询、打印输出功能。 数据采集仪查询条件：排污口类型等。3.2.1.2 企业基本信息管理企业基本信息包括企业编号、企业名称、企业地址、邮政编码、负责人、联系人、联系电话、传真、点知邮件、入网标志、经度、纬度、建设项目审批情况、环保竣工验收情况、排污许可证申报情况、环保设施建设情况、危险废物处置情况、现场监察笔录情况、环保行政处罚情况等功能：企业基本信息的添加、修改、删除、查询，企业列表显示、打印、导出；企业相关图片的上传、浏览等功能。查询条件：根据企业编号、企业名称、负责人等信息进行模糊查询，结果以列表方式显示。3.2.1.3 排放口信息管理 功能：完成对企业排污口基本信息录入、修改、删除。并可对企业排污口进行查询和、打印输出功能。 排放口信息查询条件：按企业、名称来查询。3.2.1.4 监测因子信息管理监测因子信息包括监测因子编号、中文名称、英文名称、单位、超标上限、超标下限、预警上限、预警下限、小数位数等。功能：对企业的监测因子信息的添加、修改、删除、查询，监测因子列表显示、打印、导出等功能。查询条件：根据监测因子编号、中文名、英文名、单位等进行模糊查询，结果以列表方式显示。3.2.1.5 监测仪器信息管理监测仪器信息包括名编号、名称、生产厂家、型号、出厂日期、仪器类型、量程上下限、数据单位、传输协议等。功能：对监测仪信息的添加、修改、删除、查询，监测仪信息列表显示、打印、导出等功能。查询条件：根据名称、厂家、型号、传输协议等进行模糊查询，结果以列表方式显示。3.2.2 数据查询3.3.2.1 实时数据 实时数据间隔最小为30秒，默认就是30秒一条监测数据。 平台支持实时数据查询，结果以列表和曲线图方式显示。列表方式：根据企业排放口、日期，从实时数据表中取得该企业排放口在该时间段内的实时数据，每行格式：时间点、监测因子1,状态标志、监测因子2,状态标志、.、监测因子n,状态标志。 曲线图方式：根据企业排放口名称、日期、监测因子，从实时数据表中取得该监测因子的值，生成曲线图。3.3.2.2 分钟数据 分钟数据间隔最小为5分钟，默认10分钟一条监测数据。 平台支持分钟数据查询，结果以列表和曲线图方式显示。列表方式：根据企业排放口、日期，从分钟数据表中取得该企业排放口在该时间段内的分钟数据，每行格式：时间点、监测因子1,状态标志、监测因子2,状态标志、.、监测因子n,状态标志。 曲线图方式：