【安防知識網(wǎng)】為了應對日益惡化的環(huán)境問題，應該建立一套有效的環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)。系統(tǒng)需要采用先進的系統(tǒng)架構與靈活的接口標準，以便與其它監(jiān)測系統(tǒng)、綜合應急系統(tǒng)、政務系統(tǒng)等實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)與數(shù)據(jù)共享;能夠自動采集環(huán)境參數(shù)、污染源地音視頻、氣象數(shù)據(jù)等各類型參數(shù)，并能實時將這些數(shù)據(jù)整合后公布在互聯(lián)網(wǎng)絡上，維護公眾對環(huán)境的知情權。

　　鑒于環(huán)境事故的分散性與突發(fā)性，系統(tǒng)中應該整合實時自動監(jiān)測與應急功能，使系統(tǒng)能夠更迅速、更準確地發(fā)現(xiàn)事故隱患，根據(jù)隱患的類別和等級，自動選擇應急預案進行應急處理。系統(tǒng)還應該具有數(shù)據(jù)分析與挖掘能力，以保證能準確有效地為管理部門提供決策支持。

　　環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)的組成

　　在環(huán)保監(jiān)測與應急系統(tǒng)的建設過程中，需要深入地思考環(huán)保監(jiān)測應急面臨的問題，全面分析系統(tǒng)的建設需求、系統(tǒng)的關鍵技術、系統(tǒng)特色這三個方面的內容。因此，系統(tǒng)的組成結構要緊扣上面的需求分析，重點體現(xiàn)出系統(tǒng)的建設特色。

　　系統(tǒng)組成

　　環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)由基礎支撐系統(tǒng)和綜合應用系統(tǒng)兩大部分組成，即硬件支撐和核心應用。支撐系統(tǒng)包括：環(huán)境監(jiān)測設備、音視頻采集設備、網(wǎng)絡通訊設施、數(shù)據(jù)交換中心、大屏幕顯示和圖像接入系統(tǒng)等;應用系統(tǒng)包括：實時監(jiān)測預警子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)、預案管理子系統(tǒng)、應急處理子系統(tǒng)、監(jiān)督執(zhí)法子系統(tǒng)、處理評估子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘子系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)。上述應用系統(tǒng)分別實現(xiàn)一下功能：

　　·平時的監(jiān)測、預警、分析、監(jiān)督功能;

　　·應對突發(fā)性環(huán)境事件時的應急處理和智能輔助決策功能;

　　·在突發(fā)性環(huán)境事件發(fā)生后的處理評估功能;

　　·各種情況下環(huán)境狀況的信息公開功能。

圖1  系統(tǒng)結構圖

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　　系統(tǒng)結構

　　環(huán)保監(jiān)測與應急系統(tǒng)的總體結構如圖1所示。主要分為安全保障層、管理支撐層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)交換層、數(shù)據(jù)存儲層及業(yè)務應用層等7個層次構成。

　　數(shù)據(jù)采集層

　　使用環(huán)保監(jiān)測儀器、音視頻采集儀器和氣象數(shù)據(jù)采集儀器等多種數(shù)據(jù)采集設備，實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)、污染源所在地地的音視頻、氣象數(shù)據(jù)的采集。

　　數(shù)據(jù)傳輸層

　　使用TCP/IP協(xié)議，將數(shù)據(jù)采集層中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)從污染源所在地傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)中。在某些偏遠或者條件惡劣的污染源所在地，也可以使用無線網(wǎng)絡、3G網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

　　另外，環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)不應該作為一個信息孤島而存在。系統(tǒng)必須與其它同級環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)、上級環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)、政務網(wǎng)絡以及各種綜合性應急平臺實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享。這種互聯(lián)和共享都需要通過網(wǎng)絡層來實現(xiàn)底層通訊。

　　數(shù)據(jù)存儲層

　　實現(xiàn)各類實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的長期保存。這些監(jiān)測數(shù)據(jù)可以用于監(jiān)督執(zhí)法、環(huán)保狀況評估、事故模式分析與決策支持等。系統(tǒng)還存儲各類事故模式數(shù)據(jù)，通過將當前監(jiān)測的數(shù)據(jù)與事故模式的比對，能夠快速、自動對當前狀況進行預測，提高系統(tǒng)的預警能力。

　　為了準確應對各類事故，在系統(tǒng)中將保存各種應急預案，保證在事故發(fā)生時，工作人員能夠實施相應的應急處理手段。監(jiān)督執(zhí)法的數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)運行的日志數(shù)據(jù)也應該被存儲起來。

　　數(shù)據(jù)交換層

　　實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉換和數(shù)據(jù)協(xié)議的變換，以實現(xiàn)系統(tǒng)與其它各類系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享。

　　應用層

　　應用層涵蓋了系統(tǒng)所有的業(yè)務功能，包括了對監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測預警、監(jiān)督執(zhí)法、應急處理、處理評估、數(shù)據(jù)挖掘以及信息發(fā)布等功能。該層提供基于瀏覽器的人機交互界面，方便工作人員使用。

　　以上五層形成了一個整體，實現(xiàn)環(huán)保監(jiān)控與應急系統(tǒng)的各種需求。安全保障與管理支撐層縱向的貫穿于五層之間，為用戶操作過程提供權限控制和安全認證、為數(shù)據(jù)傳輸過程的內容提供加解密以及數(shù)字簽名，為系統(tǒng)實現(xiàn)用戶管理、業(yè)務管理、網(wǎng)絡管理、數(shù)據(jù)管理以及運行維護工作提供管理工具。  [nextpage]

　　系統(tǒng)部署方案

　　環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)是一個集環(huán)境參數(shù)及音視頻數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)測預警、應急處理、評估、執(zhí)法監(jiān)督、信息發(fā)布等多項功能于一體的大型綜合性應用平臺?？紤]到系統(tǒng)成本、安全性等各方面的因素，采用B/S結構來構建整個系統(tǒng)。

　　為了實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)控預測、預案管理、應急響應、指揮調度、效果評估等一體化，提高日常環(huán)境監(jiān)測水平以及應急狀態(tài)的反應速度和應急響應的正確性，環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)采用多業(yè)務中心互聯(lián)的架構，通過邏輯上獨立的各個業(yè)務中心的互聯(lián)，實現(xiàn)系統(tǒng)的整體業(yè)務功能(系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖如圖2所示)。

圖2  系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

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　　關鍵技術和特色

　　靈活的網(wǎng)絡互聯(lián)接口

　　環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)作為區(qū)域性系統(tǒng)，監(jiān)測數(shù)據(jù)和預測、報警信息應該與其它或者上級監(jiān)測平臺實現(xiàn)共享;環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)作為社會公共服務的一個重要環(huán)節(jié)，應該加強與其他公共平臺之間的互聯(lián)互通。通過在系統(tǒng)中設置數(shù)據(jù)交換中心，可以很方便地實現(xiàn)與其他系統(tǒng)和平臺之間的數(shù)據(jù)格式實現(xiàn)自由的轉換，從而實現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨平臺的網(wǎng)絡互聯(lián)。

　　迅捷的應對突發(fā)環(huán)境事件

　　通過多個業(yè)務中心的互聯(lián)，實現(xiàn)監(jiān)控與應急的一體化。一方面，為環(huán)保行業(yè)建設專用的應急系統(tǒng)。實現(xiàn)對種類繁多、包括音視頻在內的海量的各種環(huán)境參數(shù)的實時分析、自動檢測。另一方面，將環(huán)保監(jiān)測、預報警、應急處理、處理評估等系統(tǒng)整合在一起，納入到環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)中，從而使系統(tǒng)形成一個從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、提交預報警信息、應急處理到事后評估的閉環(huán)系統(tǒng)，提高環(huán)保應急處理的反應速度。

　　準確的預報警及決策支持

　　隨著環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)的應用，監(jiān)測數(shù)據(jù)將得到快速積累和增長。這些數(shù)據(jù)除了用于事后監(jiān)督取證、環(huán)境治理評估，還應該為應急決策服務。而海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)給傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法帶來巨大的挑戰(zhàn)，如何分析和利用這些監(jiān)測數(shù)據(jù)成為環(huán)境監(jiān)測領域的重要課題。通過設置數(shù)據(jù)分析中心，引用經(jīng)典挖掘方法如數(shù)理統(tǒng)計、神經(jīng)網(wǎng)絡、決策樹、模糊聚類、地統(tǒng)計等，對環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)進行研究。研究的結果可以提高系統(tǒng)預報警準確度、支持事故處理過程的決策。

　　簡潔明了的多種數(shù)據(jù)一體化顯示界面

　　維護公眾的環(huán)境狀況知情權，是建設環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)的一個重要目標。單純的顯示各種環(huán)境參數(shù)不足以讓公眾對環(huán)境狀況一目了然，而只使用音視頻數(shù)據(jù)又無法提供定量的結果，因此，將實時的音視頻數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)以及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行結合并同步向公眾顯示，將是一個必然的解決方法。在環(huán)保監(jiān)測應急系統(tǒng)中，采用了各種數(shù)據(jù)一體化顯示機制，在視頻上直接嵌入氣象、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，不僅能為公眾提供簡單明了的環(huán)境狀況發(fā)布平臺，也為應急處理時了解事故現(xiàn)場環(huán)境狀況提供便利。