智能环境监测与数据分析解决方案

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第一章引言

在二十一世纪这一信息时代，行业的信息化程度直接反映其现代化进程。信息化建设对于生产力的推动主要体现在显著提升工作效率，降低错误发生率，并削减运营成本。鉴于此，我们必须给予信息化建设高度关注，并加大投入力度。通过整合信息技术、网络技术和通信技术，优化机关管理效能和业务处理能力；通过推进信息化建设，革新工作模式，强化工作效率，完善管理功能，从而实现日常工作的全面提升和跃升至新的层次。

在构建智慧环保体系时，应从预先预警、应急筹备、即时响应与后期管理等关键环节出发，全面掌握各级各类风险源的详细情况，构建动态风险源管理系统，逐步强化环境应急反应和处理效能。具体到xxx市环境应急指挥平台的设立，其核心是以精确详实的环境基础数据为基础，依托地理信息系统进行空间数据分析，紧密结合环境管理需求，设计出一个能有效应对环境污染突发事件、为应急决策提供科学支持的管理平台。此外，该系统还将为污染物总量控制的决策提供科学依据，促使环境监测实时、精准且信息丰富，进而优化环境监管，增强其科学性。同时，它还将为环境监控和行政处罚提供强有力的科学支撑，从而整体提升环境执法的公开透明度和社会参与度。通过引入新的环境监控与管理模式，我们旨在从根本上提升xxx市各级环保机构的应急反应能力，推进环境管理工作向着科学化、规范化、程序化、系统化、社会化和高效化的方向发展，助力xxx市环境管理工作迈向现代化进程。

1.1.项目名称

以下是关于xxx市智慧环保建设的详细概述：  - 综合探讨环保业务与智慧环保的前瞻性趋势，旨在明确"十三五"期间智慧环保的核心内容。 - 我们将制定一份切实可行的智慧环保发展规划，该规划将作为xxx市环保系统十三五期间智慧环保工作的全面指引。 - 规划中，我们将明确xxx市在智慧环保领域的战略定位，明确建设的指导思想、基本原则和实施方案。 - 同时，深入剖析关键的需求点，并构建起智慧环保的总体框架设计。

1.2.流程管理与策略设计

本规划源于详尽的调查研究，基于对xxx市环保局信息化建设现状的深入理解和剖析。由xxx市环境局信息中心与xxx邮电设计院联合组建的信息化调研团队，历时多轮对xxx市环保局各业务部门、直属单位以及各县（市）区环保局的信息化应用及其设施状况进行了全方位考察。调研涵盖了环保业务职能、对外行政监管机制、内部日常办公需求，以及信息化基础设施建设的实际情况。在此基础上，我们明确了建设目标，制定了详实的实施方案，并逐一审议，最终形成了这份严谨的定稿。

1.3.基础策略依据

旨在构建顺应新时代环境保护需求的智能化环保管理体系，优化并建立高效的工作运行机制。全国范围内实现环境信息网络系统的全面覆盖，提升环境信息基础设施的整体效能，推动智慧环保与环保业务深度融合，核心业务全面实现信息化进程。对环境信息资源进行有效开发和广泛共享，环保业务流程全面受益于信息服务，进而实现环境业务管理的信息化、管理信息资源的标准化以及信息服务的规范化。同时，初步建立起了'应急指挥'体系。此规划遵循上级环保部门的建设指导方针，并紧密结合xxx地方的实际状况进行编制。

1.4.项目范围定义

·项目建设的必要性和可行性

·项目建设的指导思想、建设内容及建设原则

·项目建设的总体需求

项目建设的总体规划

项目采用的关键技术

实施策略与运行、管理机制

建设进度安排

·经费预算及资金来源

效益分析

结论和建议

1.5.合规性要求与参考文档

国家制定的信息化建设通用标准：

1、《国家综合业务管理标准化指南》

2、《电子数据交换术语》

3、《术语工作计算机应用词汇》

4、《信息处理数据加密物理层互操作要求》

5、《信息技术开发系统互连网络层安全协议》

6、《信息技术开发系统互连高层安全模型》

7、《路由器安全技术要求》

8、《信息技术应用级防火墙安全技术要求》

9、《信息安全技术服务器安全技术要求》

10、《信息技术和软件生存周期过程》

11、《计算机软件质量保证计划规范》

12、《计算机软件产品开发文件编制指南》

13、《计算机软件需求说明编制指南》

14、《软件维护指南》

15、《计算机软件可靠性和可维护性管理》

16、《信息技术、软件产品评价、质量特性及其使用指南》

17、《软件文档管理指南》

18、《计算机软件配置管理计划规范》

19、《信息技术软件工程术语》

20、《计算机软件需求规格说明规范》

21、《计算机软件测试文档编制规范》

22、《信息处理系统、开放系统互连、面向连接的表示协议规范》

国家发布的相关文件：

1、《国家十三五智慧环保发展规划》

2、《环境信息管理办法》

3、《环境信息标准化手册》

4、《国家环保总局应用软件开发项目管理暂行办法》

中华人民共和国环境保护行业标准：

1、《环境信息术语》

2、《环境数据库设计与运行管理规范》

3、《环境信息分类与代码》

4、《环境信息系统集成技术规范》

5、《智慧环保标准指南》

6、《环境信息网络管理维护规范》

7、《环境信息网络建设规范》

第二章深入探讨现实依据

在工业化与城镇化快速推进的进程中，环境风险，既源于自然灾害，又源自生产经营活动的累积效应，这促使我们必须强化环境安全管理体系和突发性环境污染事故的应急处置能力，以确保人民的生命健康和生态环境安全，其重要性不言而喻。

在应急处置体系构建中，确保人民群众的饮水安全，特别是在饮用水源的应急防范方面，占据着至关重要的地位。本项目将以环境管理和应急管理的特定需求为核心，兼顾xxx市其他区域的环境保护需求，致力于打造以xxx市环境应急指挥平台为核心的数字化环保体系。

2.1.现状分析

2.1.1.系统建设现状

该市环保体系已广泛应用先进的信息化工具，其中包括： - 在线污染源监控系统：实现对排放源头的实时监控。 - Lims监测数据管理系统：有效管理环境数据，确保准确性。 - 环境空气质量自动监测网络：提供连续的空气质量指标报告。 - 机动车环保性能定期检验系统：提升车辆排放标准的管理效能。 - 综合环境统计与数据库：集成各类环保数据，支持决策分析。 - 污染源普查与排污费征收数据库：支持全面的源项管理和收费流程数字化。 这些系统共同构建了xxx市环保信息化的核心支撑体系，提升了环保工作的效率和科学性。

2.1.2.网络建设现状

环保专网作为'环境信息与统计能力'项目的重要成果，已成功构建并全面覆盖国家、省、市、县各级环保部门的专属内网，由国家环保部主导实施完成。

目前，xxx市环保局已实现与环保专网的高效连接，依托10兆带宽的联通光纤；同时，该机构配备了先进的网络安全设施，包括防火墙、入侵检测系统以及上网行为管理系统，确保信息系统的安全与稳定运行。

环保专网的接入流程是：首先，县级环保局通过联通的2M光纤或ADSL技术连接互联网，随后采用VPDN拨号的方式进一步接入专用网络系统。

2.2.当前挑战与问题

xxx市环境保护局目前的数据资源丰富多样，主要包括排污收费记录、申报登记资料、环境执法档案、在线监测数据、日常监测数据、环境统计信息、污染源普查数据以及法规法务与信访数据。尽管数据总量可观，但由于数据来源分散且各系统相对独立，未能充分整合以支持环保审批和环境执法等工作，从而制约了领导对即时信息的需求和决策效率的提升。

存在的主要问题是：

1、1. 系统整合与规划的缺失：技术架构的统一性未能实现，各部门独立建设的系统缺乏整体设计，导致存在多个孤立的数据库，彼此之间的数据交互和关联性不足。2. 系统管理体系杂乱：项目后期的维护管理欠缺严谨，未形成有效的运维流程。

2、对于信息传输与资源共享的需求，当前的网络覆盖能力显示出其局限性。随着环境管理应用场景的日益增长，对环境数据实时传输和信息资源的高效共享提出了严峻挑战，这要求网络在覆盖范围、传输速率和稳定性方面持续增强。在xxx市环保体系中，内部的数据交换和传输主要依赖于市电子政务外网，然而仍有部分单位尚未接入，这是亟待解决的问题。

3、环境信息资源的开发利用与共享面临显著不足。尽管历年环境管理工作中积累了丰富的基础数据，但数据的获取、传输、处理、储存及应用环节分散且缺乏标准化。其功能主要局限于基础的查询与统计，未能充分挖掘环境数据的潜力，将其转化为可供利用的信息资产。部门间的信息孤立与数据割裂问题突出，‘信息孤岛’和‘数据烟囱’的困境制约了智慧环保的全面发展，成为亟待解决的关键瓶颈。

4、信息化构建进程中，硬件设施投入与软件开发、建设和应用之间的平衡尚显不足。尽管硬件建设受到高度重视，进展显著迅速，然而业务系统开发的推进却面临瓶颈。尤其在系统竣工后，对于后续的资金支持及人力资源保障，存在跟进困难。

5、亟待提升环境信息标准化建设的效能。作为信息化建设的核心组成部分，当前的环境信息标准体系尚待完善。标准制定与更新进程略显滞后，各部门间的数据格式及标准存在不一致性，这给后续的数据处理工作带来了显著挑战。

第三章环境与行业动态

在xxx环保局的各业务板块中，信息技术的应用日益深入。政府管理正经历从孤立的信息系统向一体化信息资源管理和业务协同的转型，信息化触角不断延伸至环境保护的各个环节，推动着决策智能化的不断提升。伴随信息技术产业及‘两化融合’相关服务业的蓬勃发展，物联网和云计算等前沿技术崭露头角，它们有力地促进了环保领域的信息化进程加速。

在xxx市的环境保护与生态建设战略中，智慧环保建设占据着至关重要的地位，本质上是一项复杂的体系性工程。'十三五'规划期内，xxx市环保局将以构筑信息网络基础设施和提升服务能力为基石，以推进环境保护电子政务和业务应用系统的建设为关键，致力于优化信息服务品质和应用效能，力求达成系统稳定性提升、功能增强、专业服务深化以及信息发布的时效性增强的目标。这一系列举措将围绕统一管理、分布式存储、协同共建和资源共享的框架展开，旨在确保xxx市环保局在全省智慧环保领域的领先地位得以持续巩固。

第四章公司战略理念与基石

4.1.创新发展战略

根据《国家十三五智慧环保发展规划》的国家环保部指导精神，目标是在20XX年，建立适应新时代环境保护需求的高效智慧环保管理体系，确立流畅的工作运行机制。全国范围内的环境信息网络系统将实现全面覆盖，环境信息基础设施将得到整体提升和完善，智慧环保与环保业务深度整合，关键业务环节全面信息化。我们将充分挖掘和利用环境信息资源，提供贯穿环保业务全链条的服务，推动环境业务管理的信息化进程，实现管理信息资源的有效利用，以及信息服务的标准化。同时，初步建立完善的'应急指挥'体系，强化环保工作的响应能力。

在xxx市'应急指挥'平台的构建过程中，我们秉持着系统的整体规划与分阶段执行的理念。信息采集与共享策略倾向于逐步扩展，从少量开始积累。在实际应用层面，坚持'由点及面'的发展策略，实现上下级协同，统一规范，并坚决防止重复建设，这些原则将在建设全过程中得到严格贯彻和实施。

4.2.基础准则

4.2.1.信息化建设原则

为了确保有效实施规划与建设任务，防止资源浪费和重复建设，我们特此确立以下共享信息资源的建设准则。

统一规划 统一领导 统筹安排

统一标准 统一平台 统一规范

立足管理 整合资源信息共享

分步实施 分块建设 分级管理

作为信息化建设的核心指导，这些基本原则贯穿于建设过程的各个层面。

4.2.2.信息化系统开发原则

本次系统开发计划严格遵循国家环保部与贵州省环保厅的整体规划指引，采取'以需求为导向，急迫应用优先'的策略，分期分阶段进行实施。

首要任务是确保业务数据能够顺利传输至上级部门，对业务软件的适用性进行评估。若软件适用于本地环境，将通过数据中心采集业务数据，实现数据共享。若不满足需求，我们将根据原软件基础进行必要的二次开发或者重新设计开发方案。

4.3.未来发展规划

项目的核心使命是：依托信息技术，针对xxx市当前环境管理的实际情况与未来发展愿景，构建以信息采集为基石、业务应用为中心的数字化环境管理体系。我们旨在建立一个融合网络构建、一体化应用集成、数据共享及全方位信息服务的环境信息综合网络平台。此平台将具备技术创新、应用场景广泛、性能卓越、安全保障且运行高效的特点，通过该体系的实施，我们旨在实现一系列关键功能。

利用该平台的应用，旨在优化和完善xxx市环境信息管理体系，重塑并提升全市环境管理业务流程的效率，从而实现工作效能的显著增强。

推进全市环境信息系统全面优化，提升网络性能指标，加大环境信息资源集成整合力度。

提升全市各级环保管理部门对突发环境事件，特别是涉及饮用水安全类事件的应急防控与处置效能。目标在于有效预防并最大限度地减少饮用水突发环境事故，从而确保公众健康和民众的饮水安全得到最大程度保障。

在项目实施的推动下，自2012年起约三年内，我们致力于构建全市范围内的饮用水水源地应急防护体系。目标是全面提升全市集中式饮用水水源地的环境保护效能，尤其侧重于强化水源地监测与应急响应体系的建设。预期到20XX年，全市县级以上集中式饮用水水源地的环保设施将基本完备，应急管理体系将全面建立健全。

第五章环保智慧化需求深度剖析

5.1.需求管理剖析

自党中央、国务院成立以来，对于环境保护工作的关注度始终如一。国家环境保护部相继出台了一系列重要文件，包括十三五智慧环保发展规划、指导意见和管理办法，明确规定须遵循‘统一规划、资源整合、信息共享’的策略推进智慧环保工作，从而为智慧环保的实施奠定了坚实的基础。

智慧环保是国家信息化重要组成部分，特别是进入“十三五”时期，对环保工作提出了更高的要求。智慧环保与企业信息化、社会信息化彼此融合、相互作用，把环保系统的工作和社会环保工作紧密联系在一起，和谐推进环保事业不断发展。国家提出了主要污染物排放总量减少10%的约束性目标，国务院成立了以温家宝总理为组长的节能减排工作领导小组，发布了《节能减排综合性工作方案》，全面推进节能减排工作。初步建立了节能减排的目标责任体系，加快淘汰落后生产能力，严格审批各类建设项目，对环境违法问题突出的地区和企业实施了“区域限批”和“挂牌督办”，启动了全国污染源普查、环境宏观战略研究、“水体污染控制与治理”等三大基础性、战略性国家重大科技工程。

在"十三五"规划期内，国家对政府职能赋予了新的导向，强调政府工作模式的革新与阳光行政的实践。当前，政府管理正经历向服务导向型的转型，对管理模式与效能提出了更为严格的高标准。尤其在环保管理体系的构建中，迫切呼唤透明且信息化的管理模式，旨在通过信息技术的推动，持续提升环保管理效能，并优化环保决策能力。

根据现状与问题的剖析，尽管xxx市在智慧环保建设上已取得了显著成就，但其信息化进程中的各个环节尚存诸多亟待改进之处。这些问题的根源主要体现在以下几个关键领域：管理理念的更新、信息部门的权重提升、业务流程的优化、发展战略的前瞻性以及协同管理的强化。

未来数年内，管理需求的显著体现将聚焦于以下几个关键领域。

1、环保管理需充分借助信息化手段；

2、信息化建设需要加强；

3、信息化管理机构需要加强；

4、信息化人员技能需要加强。

随着信息化产业的持续革新，它为环保管理带来了全新的视角与策略。借助先进的信息技术，强化环保管理效能已成为必然趋势。信息化建设的本质即创新，其成功实施依赖于强有力的领导监督、完善的信息化架构、资源的高效配置以及信息的顺畅交流。只有稳固的基础，方能有力地推进环保信息化的整体进程。

5.2.详细业务需求剖析

xxx市环境保护管理工作根据其功能特性划分为以下几类：环境监测监控、业务运营、政务管理以及决策支持服务。

以下是我们的监测监控体系构成： - 重点污染源的实时监控 - 辐射源的在线监测设备 - 工作状态的自动在线监测 - 环境质量的连续监测

以下是业务管理的主要内容：  1. 固体废弃物管理 2. 环境统计数据处理 3. 污染源总量控制与监管 4. 排污权交易体系 5. 排污许可证制度执行 6. 排放信息申报与管理 7. 排污费征收与管理 8. 环境执法与监察行动 9. 信访举报事务处理 10. 建设项目环境审批与管理 11. 生态环境保护策略 12. 智慧环保技术应用

机关内部管理体系涵盖以下方面： - 党团与工会事务 - 行政办公职责 - 人事管理工作 - 财务管理规定 - 辅助支撑则涉及信息化管理系统 - 决策层面包括辅助决策与应急指挥管理层级

5.2.1.数据集成需求

当前各系统间以及数据库之间的连接尚未构建，导致数据孤立，亟待构建一个集中的数据中心平台。该平台旨在整合分散的数据资源，如污染源的详细档案资料（"一源一档"）和区域环境质量及环境管理的相关数据，以便进一步开发深层次的应用服务。

5.2.2.GIS功能需求

地理信息平台凭借其多元化的展示与深度统计分析能力，为用户提供直观的视觉呈现。GIS技术已广泛渗透至诸多领域，包括污染源监控系统、生态功能区规划体系、建设项目审批流程以及环境应急响应系统等。

5.2.3.综合业务办公需求

随着环保业务的日益增多，传统的针对单一业务的审批系统反会造成工作效率提升的瓶颈，因此迫切需要构建一个能够支持多业务处理的综合业务管理平台。

5.2.4.实时监控需求

目前环保的主要实时监控包括：污染源排放的数据监控，排放口和处理设施的视频监控。环保业务的发展要求进一步的引入其它环境要素的实时监控，来加强对市内环境质量的掌控。以便业务部门更好的行使环保职能。

5.2.5.实时数据分析需求

实时数据分析的核心内容涵盖环境监测数据解析、污染源监控数据评估以及设备运行状态剖析。数据是否超越标准、设备运行是否顺畅，对环境保护和保障至关重要，对此类数据分析功能的提升显得尤为迫切。

5.2.6.环保业务数据管理功能需求

环保业务数据管理系统的核心功能包括对各类环保业务数据的操作，主要包括污染源信息、监测站点、监测设备、监测指标以及排放标准的增删改查，旨在构建环保数据的全面电子文档管理系统。

5.2.7.监测数据管理需求

管理工作重心在于确保监测站的常规监测业务流程的有效执行与结果的及时报告，涵盖了数据管理的核心环节。

5.2.8.实时数据管理需求

实时数据管理的核心任务涉及对监测数据及设备运行状态信息的详尽统计与深入分析。

本系统主要具备以下功能：实时数据浏览、动态曲线展示、专题地图查看以及对监测设备运行状态的实时监控。

针对环保局设定的污染物排放限值，我们的处理流程涉及对各污染源的实时监测数据进行详尽分析。一旦监测结果显示超标，系统会立即触发告警，并自动将信息上报至中心。我们对整个处理过程实施全程监控和详细记录，确保合规进行。

5.2.9.历史数据管理需求

历史数据管理涵盖对设备运行及监测历史资料的全面统计与分析，其主要功能包括：历史数据检索、历史报表查阅、历史趋势曲线查询以及专题图表的历史回顾功能。

5.2.10.移动执法需求

移动执法借助便携式终端设备，实现了执法人员在执法现场即刻获取各类数据，作为执法行动的有力支撑。它简化了现场执法记录流程，标准化执法程序，同时具备与指挥中心的实时数据交换功能，从而显著提升工作效率。

该系统的核心功能涵盖：实时检索污染源数据、查阅污染源历史记录、基础信息查询以及现场执法文书查阅等关键操作。

5.2.11.综合数据查询需求

一般的数据查询功能通过综合数据查询模块实现，它涵盖了数据中心技术架构中的全面数据信息检索。查询结果能够被各类分析工具有效地呈现与解读。

5.3.专业网络设备与设施需求

5.3.1.网络需求

为了满足本次项目实施过程中对GIS数据和视频数据传输的带宽需求，并确保所有系统用户的正常使用，计划在现有的环保专业网络基础上进行升级。目标是构建一个以市环保局为核心节点，一库管理局和各区域环保局作为分支节点的网络体系。每个分支节点应配备20兆比特每秒或以上的带宽连接至中心节点，以保证信息传输的顺畅和系统的稳定访问。

5.3.2.硬件需求

5.3.2.1.服务器和存储设备

为了支持数据中心环境管理和业务口径的整合，需构建基础数据库体系，包括核心的统一数据库以及针对各类专题应用的专项数据库。根据常规的服务器配置策略，每项数据库应用将占用一台独立服务器，这使得数据中心在启用后预计需要额外购置约30台服务器。这种增长对项目的财务预算构成显著挑战，因为不仅涉及初始设备投入，还将产生可观的运行维护成本。

在本次数字环保系统的数据中心构建过程中，我们旨在实现成本节省与资源优化。为此，我们选择采纳XX公司推出的高效服务器整合方案，借助其XXPureFlexSystem和V7000磁盘存储系统，配合VMware vSphere虚拟化软件，构建出一套具备高效率和安全保障的服务器集群，从而降低资金投入和维护成本，确保系统的稳定运行。

本提案采用最新XXPureFlex技术与Intel Nehalem EP8核心CPU的SystemX240服务器群组，每台服务器均搭载了VMware第五代企业级虚拟化平台——VMware vSphere 5企业增强版。通过这套软件，我们能够在单个物理硬件基础上，挖掘服务器的强大处理潜能，创造出多个功能齐全、性能卓越且操作体验与传统物理服务器相当的虚拟服务器。在这些虚拟服务器上，我们分别安装Windows或Linux操作系统，并进一步部署各类应用程序。这一转变使得原先独立的物理服务器转变为VMware ESX环境中高效的虚拟机，从而显著提升了资源利用率，降低了运维成本，增强了系统稳定性和应用的可扩展性，优化了系统的灵活性与响应速度，成功实现了服务器资源的整合与优化利用.

为了实现数据的集中管理和高效备份，我们采纳了VMware虚拟架构的优势，其中关键组件包括配置了一台V7000光纤存储设备，构建了标准化的SAN集中存储体系。所有由VMware虚拟架构套件生成的虚拟机镜像文件存储在该SAN阵列中。通过共享的存储架构，我们得以实现无缝的在线迁移功能，即在运行中执行VMware VMotion，动态调整资源分配通过VMware DRS，以及利用LanFree的虚拟机快照技术进行集中且集成的备份，VMware VCB。这样的配置不仅提升了系统的灵活性，也为未来的灾难恢复提供了强大的扩展性和坚实的基础支持。

为提升虚拟机的集中管理和监控效率，实现自动化资源调度并简化操作流程，提议配备专用服务器，选择Windows操作系统进行安装，目标是部署VMware vCenter Server，该软件将对两台物理服务器及其承载的虚拟机实施统一的管理系统级管理。

本提案的优势体现在融合VMware虚拟化技术和XX品牌的Systemx服务器及存储系统的卓越性能与高扩展性。它聚焦于整合x86架构的服务器、操作系统和应用平台，提供全面的功能集，包括资源动态调配、虚拟高可用性、虚拟机灵活部署与迁移以及虚拟备份。这一解决方案旨在实现对服务器资源的集中式管理，按需分配，从而通过使用少量高效能服务器替换小型设备，简化IT基础设施，涵盖服务器、数据库、应用程序和网络管理等多个环节。此举显著降低了成本，简化了IT环境结构，并为新业务与应用部署奠定了坚实、稳定的基础架构支持。

5.3.2.2.网络交换设备选型

【图】 8-2路由器产品外观示意图

路由器的核心作用是实现网络互连，在不同网络之间转发数据单元。为实现在不同网络间转发数据单元的功能。首先，路由器上多个三层接口要连接不同的网络上，每个三层接口连接到一个逻辑网段。这里面所说的三层接口可以是物理接口，也可以是各种逻辑接口或子接口。在实际组网中确实存在只有一个接口的情况，这种方式我们称之为单臂路由，单臂路由应用很少。其次，路由器协议至少向上实现到网络层，路由器工作在网络层，根据目的网络地址进行数据转发，所以协议至少向上实现到网络层。再次，路由器必须具有存储、转发、寻径功能。

新一代MSR（多业务开放路由器），专为行业分支机构及大型企业精心设计，凭借其先进的软件架构与硬件平台，能在有限的投资成本下，为企业边缘网络提供全方位的一体化解决方案。此设备充分契合未来的业务拓展需求，多样化的应用场景得以满足，顺应了当前企业IT建设的发展趋势与现实需求。

当前，企业信息系统架构正经历从C/S架构向B/S架构的转型。MSR凭借其卓越的数据转发性能和高级加密技术，有效缓解了转型期间网络带宽压力及安全挑战，确保关键业务流量能够在高速且保密的状态下经由广域网顺畅传输。

MSR整合了包括数据安全、语音通信、视频交互及业务定制等多项功能，专为适应企业网络应用日益多元化的需求而设计。它允许企业在单一节点上轻松部署各类业务，从而有效防止网络中设备复杂异构的问题，并显著降低初期设备采购与长期维护的综合成本。

【图】83交换机产品外观示意图

交换机，又称交换式集线器，其工作原理是接收信息后进行再生与内部处理，然后精确地转发至目标端口，凭借自动路由功能实现信息交换。通过识别信息包的目的地址，交换机能独立地定向传输，避免全网冲突。广义而言，交换机是通信系统中的信息交换设备，其核心目标是优化网络效率，通过智能选择和过滤数据流量。若交换机因安装位置不合理，导致需转发大部分无目标的数据包，不仅无法有效提升网络性能，反而会降低数据传输速率，增加网络延迟。

H3C S5500-SI系列交换机作为一款全规格的三层以太网设备，其核心特性包括对IPv6流量的高效处理和高达四个10吉比特扩展接口。凭借H3C独家的集群管理功能，用户得以显著简化网络运维的复杂性。这款交换机定位于企业网和城域网的汇聚或接入点，同时适用于数据中心服务器间的高效互联。在企业网和园区网络环境中，它主要服务于接入层，以提供密集的全千兆端口接入和丰富的业务特性。  S5500-SI系列支持创新的IRF智能弹性框架技术，通过将多台S5120SI交换机整合成逻辑上的独立单元，用户能够构建出性能卓越、易于管理且可扩展的千兆到桌面解决方案，确保了成本效益的同时满足高效率的接入需求，无疑是千兆接入的理想之选。

5.3.2.3.后备电源与机房装修

【图】 8- 4后备电源产品外观示意图

不间断电源系统(UPS, Uninterruptible Power Supply)作为储能设备的核心组件，其主要构成包括逆变器。UPS的核心功能在于确保在正常供电状态下，它能够稳定市电电压并为多台计算机、网络系统以及电力电子设备提供连续的电力供给，充当交流稳压器的角色，并对电池进行充电。在电力供应中断时，即发生事故停电时，UPS迅速启用电池储备，通过逆变转换技术持续向负载供应220伏交流电，维持系统的正常运行并防止对负载的软硬件造成损害。此外，UPS设备还具备电压过高和过低的保护机制，以保障设备安全稳定运行。

城堡系列采用双转换纯在线式的架构，是有效解决所有电源问题的最佳架构设计。该架构能够有效阻隔异常电源对负载的冲击，同时还能保证输出电源的稳定、可靠，让负载安全的运行。采用数字化控制技术，实现并联扩容和并联冗余的功能，为用户提供电源规划的弹性和更安全的保障。

机房，作为专门设计以支持数据中心关键设备稳定运行的核心区域，其建设旨在为系统设备运营管理及数据信息安全提供坚实保障，并致力于营造一个有利于员工健康的工作环境。

1、地面工程

机房需采用加固式静电地板，具有良好的承重性。机房装修采用全钢抗静电活动地板，地板敷设高度为0.30m。为保证机房内洁净度，地板下需做防尘处理，刷防尘漆。符合《计算机机房设计规范》，活动地板铺设在机房的建筑地面上，活动地板上安装着计算机设备及其它电子设备，而在活动地板与建筑地面之间的空间内可以敷设联接设备的各种管线。活动地板具有可拆卸的特点，因此所有设备的导线电缆的连接、管路的连接及检修更换方便，敷设路线距离最短，可减少信号在传输过程中的损耗。

2、综合布线

机房内的电力与通信电缆布线均选用金属线槽或线管进行屏蔽保护，确保两类电缆独立配置，互不混淆或交叉。供电线路的负载分配符合国家标准，并充分预留了冗余空间。

3、配电系统

电线管线安装须遵循合理性原则，确保强弱电线路分离，以便利维护与检查。依据《电子计算机机房设计规范》GB50174-93的规定，监控中心的照度标准需达到300勒克斯以上。计算机机房的电力供应采用三相五线制（TN-S系统），电压为380/220伏特，频率50赫兹，且供电线路单回路供给，专为机房设备供电。

机房内用电插座分为两大类，即UPS插座和市电插座。机房各工作间均留有备用插座安装在墙壁下方供设备维修时用。电缆（电线)在铺设平直，电缆（电线）要与地面、墙壁、天花板保持一定的间隙。不同规格的电缆（电线）在铺设时要有不同的固定距离间隔。电缆（电线）在铺设施工中弯曲半径按厂家和当地供电部门的标准施工。铺设电缆时要有留有适当的余度。地板下的电缆穿钢管或在金属线槽里铺设。

4、应急照明系统

为了确保在市电中断时，工作人员能进行必要的存盘等紧急操作，计算机房及消防疏散通道配置了完备的应急照明设施，主要包括应急照明灯和消防指示标志灯。机房内的应急照明标准照度需达到30勒克斯以上，而应急出口标识灯的照度则要求超过5勒克斯。这些应急照明设备的电力供应由不间断电源（UPS）保障。

5、防雷接地系统

机房雷击现象可分为直击雷与感应雷。建筑物配备的避雷针主要负责防范直击雷；对于机房，其防雷策略（涵盖电源系统及弱电信息系统）主要依赖于安装的浪涌保护器，以防御感应雷引发的雷电浪涌以及其他可能产生的过电压冲击。

在机房构建过程中，一项核心内容便是机房接地系统的设计。通常，机房采用四种主要的接地配置：交流工作地、安全防护地、直流工作地以及防雷保护地。防雷接地部分则依托于大楼的联合接地体，通过专用的接地母线与其紧密连接。

6、消防灭火系统

作为保障整体机房安全运行的核心防护体系，气体灭火系统应严格按照规定配置。在机房的设计与施工过程中，必不可少的是合理布局钢瓶间、消防控制室以及相关的管道设施，旨在实现全面的警报响应和分区灭火策略，从而最大程度提升火灾防控效能。

7、机房防鼠

一、机房安全维护措施 1. 孔洞封闭：确保所有开放的孔洞得到妥善封堵。 2. 食物管理规定：实施严格的制度，严禁员工携带食物进入机房，并严禁在机房内进食。 3. 防火与防鼠手段：推荐使用防火泥填塞小洞和线路孔，以增强防火及防鼠效果。 4. 鼠害防治：采用鼠药投放、鼠夹设置以及粘鼠贴等方式，全方位防控鼠害问题。

第六章先进的技术策略

6.1. WebService

Web Services，作为企业发布的在线应用服务，旨在满足特定的商业需求。这些服务可供其他公司或软件通过互联网获取并利用。作为一种广泛应用的架构模式，Web Services能够在支持网络通信的各类操作系统平台上运作，它代表了Web应用程序的一个分支特性，具有封装性、自我描述性和模块化，便于发布、定位并通过网络接口调用。  Web Service本质上是一个应用程序组件，通过逻辑方式为其他程序提供数据和服务。各个应用程序通过遵循网络协议（如HTTP）以及标准化的数据格式（如XML、SOAP）来访问这些服务，并在Web Service内部执行操作以获取所需结果。其功能涵盖从基础请求到复杂的商业处理的广泛范围。一旦部署完成，其他Web Service应用能够识别并调用其部署的服务资源。

WebServices在业务集成方面的特性表现为：

致力于遵循工业标准化原则：目标是最大限度地降低在异构环境间对专用适配器和接口的依赖性。

灵活的接口设计：请求无需局限于特定应用程序的API实现。

采用异步执行的优势在于：在第一轮应用响应的等待过程中，能够同步启动并执行第二项任务。

可靠性：保证消息被投递一次且仅仅一次。

确保信息安全：要求遵循严谨的鉴别与授权机制，以保障信息交换过程中的完整无损。

6.2.S管理设计思路

面向服务的体系架构（Service-Oriented Architecture，简称S管理）作为一项创新且日益蓬勃发展的技术，对于系统规划的布局与架构设计以及未来发展需求，我们提议采纳S管理的设计理念。

S管理通过优化分散的IT架构配置，有效应对了与孤立的IT基础设施和应用程序所共存的挑战。其显著的灵活性体现在以下几个关键点：

1、更高的互操作性

作为业界领先的技术，S管理凭借其标准化的体系，使得传统EAI解决方案中的孤立应用得以实现更为便捷且维护友好的无缝集成操作。

2、增加重用

当原有的系统和应用程序支持服务获得启用后，其重用性得以提升，进而显著降低了持续性的开发成本并缩减了产品上市周期。更有甚者，我们还将为编排服务设计的业务流程作为服务公开，进一步推动了资源的广泛利用价值。

3、更敏捷的业务流程

通过有效的S管理，显著缩小了业务流程模型与实际执行之间的契合度。这样，对已作为服务整合的业务流程进行的任何修正都能得以便捷地捕捉并转化为实践。

4、改善的可见性

通过构建一个集成了BPM技术的系统门户，该门户支持业务功能作为服务公开，并实现正在进行的业务流程状态的自动化管理，同时无缝对接辅助业务决策的服务，从而提升业务的可见性和效率。

5、降低维护成本

S管理开发策略着重于整合跨越多应用和系统的重复业务功能（服务），提炼为有限的共享服务模块。此举旨在消除冗余服务，同时通过缩减至单一的程序逻辑改动点，有效降低系统维护成本。

S管理为IT部门提供了一套策略，旨在逐步替换过时的系统和软件，同时在最小化对那些依据S管理原则设计或集成的应用程序的影响下进行，这样可以显著减少新项目资金的需求。

6.3.元数据驱动的多源异构数据整合

当前，xxx市环保局的数据资源来源丰富且多元化，为此，我们提议在系统的构建过程中设立一个"数据中心"。该中心的核心功能将包括确立统一的数据标准，并致力于支持多源、异构数据的整合。具体来说，它将负责管理众多物理数据源，实现各数据源之间的无缝衔接与高效交互。

构建基于元数据的描述体系，并设计配套的注册机制，旨在实现在多用户、多平台及多数据源构成的复杂异构环境下的高效数据集成与共享。这一机制的核心组成部分包括中心化的元数据服务器，以及分布式的数据服务器和远程客户端。元数据服务器集成了所有共享异构数据的相关元数据，而各数据服务器则负责存储这些共享数据。用户通过远程客户端，借助分布式网络连接，首先查询元数据服务器，凭借元数据的引导，进而选择合适的接口来访问存储在不同数据服务器中的异构数据资源。

6.4.高效实时数据处理架构

实时数据中间层：一种融合数据库与实时系统的技术分支 它专为处理动态更新、快速演变的数据及具有时效约束的事务设计。实时数据中间层技术巧妙地结合了数据库管理和实时系统的优点，通过数据库技术解决实时环境中的数据管理难题，并借助实时技术引入时间驱动的调度和资源分配算法。这一层次并非单纯将实时数据与传统数据中间层堆砌，而是深入研究并针对各类应用场景和特性，精细剖析实时数据模型、实时事务调度策略、实时数据查询语言以及实时数据通信等相关要素。

6.5.门户技术解决方案

PORTAL，作为一种常见的Web应用程序，其主要功能是实现个性化服务和单一登录，同时作为信息系统用户界面的核心承载平台。集成（aggregation）指的是将分散在不同信息源的内容整合至单一网页操作中，以提升用户体验和信息获取效率。

Portal的功能可以分为三个主要方面：

1、概述：Portlet容器的功能与Servlet容器有相似之处，所有Portlet的部署均依托于Portlet容器。它掌控Portlet的生命历程，确保其所需的资源和环境信息得以供应。Portlet容器的主要职责包括端口组件的初始化与终止，以及接收用户请求并生成相应的响应。

集成的内容来源于众多portlet应用程序。 2. 内容聚合：根据Portlet规范，portal的核心功能之一即为内容汇聚。

3、公共服务：Portlet服务器的一大亮点在于其丰富的一系列公共服务。主要包括如下几点：

单次登录：只需登录服务器一次就可以访问所有其它的应用，你无需再分别登录每一个应用。

Portal服务器会为你分配一个通行证库。你只需要在mail应用里设定一次用户名和密码，这些信息将以加密的方式存储在通行证库中。在你已登录到intranet网站并要访问mail应用的时候，服务器会从通行证库中读取你的通行证替你登录到mail服务器上。

用户自定义：我们的服务允许用户依据个人偏好设定标题栏的色彩，管理图标的显示，并抉择在其个人界面展示哪些portlet，体现了高度的个性化定制功能。

6.6.智能物联网解决方案

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网可定义为：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。

相较于传统互联网，物联网独具其独特的特性。

起始要点：物联网广泛应用多元感知技术 物联网广泛搭载了各类传感器，它们作为无数信息源遍布各处。各类传感器因其特性的差异，捕捉并传输着异质化的信息内容与格式。这些传感器实时获取环境数据，以定期的频率连续不断地采集并更新信息，彰显其动态实时性特征。

其次，物联网作为依托于互联网的广域网络体系，其基础与核心在于互联网的融合。通过多元化的有线和无线网络途径，实现物体信息的即时且精确的通信。在物联网运行中，传感器定期捕获的海量数据依赖网络传输。为了确保数据的准确性和时效性，系统需具备处理异构网络和兼容多种协议的能力。

物联网的核心价值不仅在于实现传感器的连通性，它还具备内置的智能分析能力，能够对实体对象进行智能化管理。通过深度融合传感器与智能处理技术，如云计算和模式识别等，物联网拓宽了其应用范畴。通过对从传感器获取的巨量信息进行深度分析、精细加工和有效处理，提炼出富有价值的数据，以满足各类用户的个性化需求，并不断催生新的应用场景和操作模式。

6.7.前沿移动网络解决方案

随着网络技术和无线通信设备的迅速发展，人们迫切希望能随时随地从Internet上获取信息。针对这种情况，Internet工程任务组(IETF)于1996年开始制定支持移动Internet的技术标准。目前，移动IPv6的正式标准和相关标准：移动IPv6的快速切换、层次移动IPv6的移动性管理、网络移动已经出台，相关的各项开发工作都在进行中。

下一代移动通信网络的架构基石是基于IP分组交换，伴随移动通信科技与互联网技术的日益交融，移动互联网技术在下一代移动通信体系中的融入变得顺理成章。预计，移动互联网技术将广泛深入应用。

移动互联网的目标

传统IP技术的主机，无论采用有线或无线接入方式，通常局限于子网内的有限移动。在通信过程中，它们的IP地址与端口号