1. 平臺概述
物聯網、大數據、云計算、人工智能AI等新一代信息技術飛速發展，在這種時代背景下，福建華鼎智造技術有限公司在的環境治理技術基礎上結合信息技術的智慧環保—流域水環境動態監測云平臺（以下簡稱平臺）重點解決流域水環境的實時動態監測、安全預警、突發事件應急監測和水環境監管網格化管理等問題，運用大數據驅動科學決策和管理。系統將建設成包括：水環境動態監測系統、水環境安全預警系統、突發事件報警與應急監測系統、水環境監管網格化管理系統、自動監測設備管理系統、設備運維系統、基礎數據庫及權限管理等多方位服務平臺，實現對“縣域”內所有監測斷面、自動監測站點等集約化監管、分析、公眾發布和遠程控制；并預留 “市級”、“省級”或“”監管系統API接口程序。
2. 平臺拓撲
平臺由監控中心子系統、監測站子系統、移動APP三個核心部分組成。
監測站子系統通過物聯網技術，將監測設備運行數據、安環設備、水環境信息、視頻信息等通過移動互聯網無縫接入平臺；
監控中心子系統負責大數據的接入存儲、數字化管理系統的運行和多媒體展示；
移動APP提供跨平臺跨空間方便的人機交互體驗。
3. 平臺詳細描述
3.1 監控中心子系統
監控中心子系統是整個平臺的智慧大腦和數據中心，主要設備有環境動態監測主機、LED拼接顯示大屏幕、多媒體互動臺。主要軟件有流域水環境動態監測云平臺系統，多媒體互動臺觸屏應用軟件系統（含AI語音識別控制系統）。
3.1.1 環境動態監測主機
由于業主單位沒有符合標準的專業機房環境和配備專業的計算機與網絡維護人員。對環境動態監測主機的設計提出了的要求，既要考慮硬件性能和軟件架構的可靠性，又要適應未來接入站點擴展帶來的高并發和大數據流量，同時兼顧南方多雷電的電氣防護性能要求和脆弱農電網絡的電源災備以及網絡病毒和攻擊危險；
為了降低業主單位后期維護的專業性要求和工作量，主機采用軟硬件一體化設計，高度集成，減少故障率和維護工作量，再結合遠程專家支持，基本實現免維護。
環境動態監測主機外觀：
環境動態監測主機物理參數：
容量 | 42U |
材料及工藝 | SPCC優質冷扎鋼板制作；厚度：方孔條2.0mm，安裝梁1.5mm，其它1.2mm；表面處理：方孔條鍍藍鋅；其余：脫脂、磷化、靜電噴塑 |
門及門鎖 | 高密度六角網孔后門，超透玻璃前門 |
尺寸 | 2000*600*1000 mm（高*寬*深） |
散熱 | 風冷，配四組散熱風扇 |
照明 | LED白色燈+氛圍燈 |
環境動態監測主機硬件參數：
數據單元：
CPU型號 | Xeon E5-2620 v4 2.1GHz 八核 14nm 2顆 |
主板芯片組 | Intel C610 Riser含2個x16 PCIe Gen3 LP插槽 |
內存類型 | RDIMM 16GB |
硬盤接口類型 | SAS 2T |
電源功率 | 450W |
運算單元：
CPU型號 | Xeon E5-2620 v4 2.1GHz 八核 14nm 2顆 |
主板芯片組 | Intel C610 Riser含2個x16 PCIe Gen3 LP插槽 |
內存類型 | RDIMM 16GB |
硬盤接口類型 | SAS 2T |
電源功率 | 450W |
顯示單元：
面板類型 | LCD Panel |
顯示色彩 | 16.7M |
尺寸 | 17英寸 |
亮度 | 250cd/m2 |
顯示面積(mm) | 337.92（W）×270.336(H) |
對比度 | 1000：1 |
顯示比例 | 5：4 |
可視角度 | 80/80/85/85(上/下/左/右) |
背光類型 | CCFL |
響應時間 | 5ms |
分辨率 | 1280*1024 |
類型 | 投射式G+G電容觸摸屏 |
透光率 | >98% |
表面硬度 | 7H |
觸摸信號 | USB |
安全防護單元：
接口 | 8GE+2SFP |
存儲介質 | 2.5 inch 500GB/1TB SATA硬盤、2.5 inch 480G SSD硬盤 |
運行模式 | 路由模式、透明模式、混雜模式 |
AAA服務 | Portal認證、RADIUS認證、HWTACACS認證、PKI /CA（X.509格式）認證、域認證、CHAP驗證、PAP驗證 |
防火墻 | 安全區域劃分可以防御Land、Smurf、Fraggle、Ping of Death、Tear Drop、IP Spoofing、IP分片報文、ARP欺騙、ARP主動反向查詢、TCP報文標志位不合法超大ICMP報文、地址掃描、端口掃描、SYN Flood、UPD Flood、ICMP Flood、DNS Flood等多種惡意攻擊 基礎和擴展的訪問控制列表 基于時間段的訪問控制列表 基于用戶、應用的訪問控制列表 ASPF應用層報文過濾 靜態和動態黑名單功能 MAC和IP綁定功能 基于MAC的訪問控制列表 支持802.1q VLAN透傳 |
病毒防護 | 基于病毒特征進行檢測 支持病毒庫手動和自動升級 報文流處理模式 支持HTTP、FTP、SMTP、POP3協議 支持的病毒類型：Backdoor、-Worm、IM-Worm、P2P-Worm、Trojan、AdWare、Virus等 支持病毒日志和報表 |
深度入侵防御 | 郵件過濾 SMTP郵件地址過濾 郵件標題過濾 郵件內容過濾 郵件附件過濾 網頁過濾 HTTP URL過濾 HTTP內容過濾 應用層過濾 Java Blocking ActiveX Blocking SQL注入攻擊防范 |
NAT | 支持多個內部地址映射到同一個公網地址 支持多個內部地址映射到多個公網地址 支持內部地址到公網地址一一映射 支持源地址和目的地址同時轉換 支持外部網絡主機訪問內部服務器 支持內部地址直接映射到接口公網IP地址 支持DNS映射功能 可配置支持地址轉換的有效時間 支持多種NAT ALG，包括DNS、FTP、H.323、ILS、MSN、NBT、PPTP、SIP等 |
VPN | L2TP VPN、IPSec VPN、GRE VPN、SSL VPN |
IPv6 | 基于IPv6的狀態防火墻及攻擊防范 IPv6協議：IPv6轉發、ICMPv6、PMTU、Ping6、DNS6、TraceRT6、Telnet6、DHCPv6 Client、DHCPv6 Relay等 IPv6路由：RIPng、OSPFv3、BGP4+、靜態路由、策略路由、PIM-SM、PIM-DM等 IPv6安全：NAT-PT、IPv6 Tunnel、IPv6 Packet Filter、Radius、IPv6域間策略、IPv6連接數限制等 |
防雷單元：
輸入線纜 | RW 3*1.5 *3m |
額定電流/電壓 | 16A/250V |
承載功率 | MAX 4000W |
輸出 | 16A國標 |
功能模塊 | 電源防雷 |
災備電源單元：
容量 | 2000VA/1200W |
輸入 | 電壓：220VAC電壓：165-276VAC頻率：50HZ |
輸出 | 195-255VAC |
轉換時間 | 2-6ms |
電池 | 12V/9AN 2只 |
保護功能 | 電壓高低，過載，深度放電及過充保護 |
后備供應時間 | 1小時 |
3.1.2 LED拼接顯示大屏幕
LED拼接顯示大屏幕，是監控中心重要的展示終端，是室內展示最合適的技術，根據不同使用需求，實現可變大也可變小的百變大屏功能:單屏分割顯示、單屏單獨顯示、任意組合顯示、全屏液晶拼接、雙重拼接液晶屏拼接、豎屏顯示，圖像邊框可選補償或遮蓋，支持數字信號的漫游、縮放拉伸、跨屏顯示，各種顯示預案的設置和運行，全高清信號實時處理。
LED拼接顯示大屏幕外觀：
LED拼接顯示大屏幕物理參數：
型材機柜 | 標準型材機柜，3x3拼接，原色鋁型材材質，防腐蝕，防點解，無包邊，標準底座高度800mm |
尺寸 | 2619*3157*270 mm（高*寬*深） |
LED拼接顯示大屏幕硬件參數：
三星46寸LED液晶屏（1.8MM） | 三星原廠A規液晶拼接面板9片,全新原包,超窄邊拼接顯示單元，46"DID工業級液晶顯示屏，LED背光，物理分辨率1920*1080，物理拼縫≤1.8mm（雙邊），亮度 700cd/㎡，對比度3500：1，響應時間8ms，功耗210W，視頻接口VGA×1，DVI×1，HDMI×1，DP×2(1進1出）；控制接口RS232控制：RJ45×2（1進1出）; 采用歐美機芯方案和工業級LED液晶面板，高亮、高對比、高色域 4DG均色調整技術，呈現拼接色彩一致性 內置專有殘影消除技術，滿足靜態顯示要求 支持多種模擬及數字信號接入，1920*1080P高清晰度顯示輕松實現 高可靠、高穩定性，持續保證長期使用的效果一致性 支持靈活的安裝方式，支持橫型、豎型及異型拼接，可選配各種安裝配件 |
單屏拼接處理控制器 | 9個，采用飛利浦主芯片,支持365天24小時不間斷工作,帶全視頻接口,色彩無偏差,低音降噪。 |
拼接控制軟件 | 1套，內置拼接控制軟件，可對拼接屏進行顯示參數、信號類型選擇、拼接方式操作 |
外置圖像處理器 | 1臺，支持8路DVI輸入，8路HDMI輸入，2路VGA輸入，18路DVI輸出，支持開窗，漫游疊加，縮放，單屏最多支持2個窗口疊加 |
電源集配器 | 9個，110~260V寬電壓輸入，16組220V航空電源輸出，3組220V常規電源輸出，供≤16個拼接單元使用 |
LED條屏 | 1個，￠3.75單色字幕條屏，含系統及包邊。 |
配備所需線纜 | 9套，電源線、視頻線，控制線 |
3.1.3 多媒體互動臺
多媒體互動臺外觀：
多媒體互動臺物理參數：
型材臺體 | 型材機柜，鋁型材材質，防腐蝕，防點解，無包邊，其余：脫脂、磷化、靜電噴塑 |
尺寸（含臺體） | 1830*884*120 mm（長*寬*高） |
多媒體互動臺硬件參數：
液晶屏參數 | 液晶屏規格 | 65寸液晶屏 |
顯示比例 | 16:09 | |
分辨率 | 1920*1080 | |
對比度 | 10000:1 | |
刷新率 | 60HZ | |
亮度 | 2000nits | |
可視角度 | 178o | |
觸摸屏參數 | 觸屏規格 | 多點觸屏 |
分辨率 | 32767*32767 | |
掃描率 | 200 scans/s | |
透光率 | 99% | |
最小觸摸體 | ＞5mm | |
響應速度 | 7-12ms | |
耐久度 | 6000萬次 | |
表面硬度 | 莫氏7級 | |
主機參數 | 處理器 | 賽揚1037U雙核，酷睿I7 |
內存 | 8G | |
硬盤 | 500G SATA | |
網絡 | 以太網 |
3.1.4 流域水環境動態監測云平臺系統軟件
功能結構圖：
基礎軟件環境：
操作系統：WindowsServer 2008 R2企業版64位中文版操作系統；
數據庫系統：Oracle11G數據庫系統；
核心功能：
〇 水環境動態監測系統
水環境動態監測系統是所有水環境及相關信息的匯總和展示，基于GIS地理信息系統綜合顯示各流域監測點位置，水質監測、廢水監測、水文監測、生物監測數據等。
〇 水環境安全預警系統
水環境安全預警系統預警模型主要有兩類，一類是基于頻次分析的預警模型，主要根據站點污染物歷年的監測數據推演運算；另一類是基于水質標準的臨界值，當某一站點某種污染物監測值接近臨界區間，系統便會進行報警。
比如，系統每天通過對長時間序列的水自動站監測數據進行頻度計算，建立了四級風險等級的預警閾值。當監測數據達到不同等級預警閾值時，系統就會提醒工作人員關注這一斷面上游污染源排放情況，并對下游水環境質量進行預警。
自動監測站發現或上報的突發污染事件，系統自動啟動應急監測處理，加大監測密度，自動生產報警事件，推送相關人員，及時防止污染事件對水環境影響的擴散。
依據重點小流域所在的鄉鎮（街道）、村居（社區）劃分網格區域，明確小流域環保監管檢查、日常巡查、協調、報告等職責，通過水環境監管網格化管理系統及時發現、上報、記錄違法排污現象。
〇 自動監測設備管理
以GIS地圖或列表形式顯示當前登錄用戶權限范圍設備列表，并根據權限可以查看站點基本信息、視頻信息、設備運行信息等，點擊站點詳細信息還可查看站點設備歷史運行記錄、站點設備歷史報警、查看站點相關文檔、查看視頻、站點設備組態顯示，實現跨區域的遠程集中運維管理。
〇 運維管理
根據設備權限進行設備遠程操作， 可對遠程網關、數據采集、遠程視頻進行配置，并對遠程連接進行控制，對遠程網關的連接、斷開等操作；可查看站點設備相關文檔，查看站點設備實時監控、視頻。
設備地圖標識
設備組態監控
設備遠程視頻監控
設備健康評估
3.2 自動監測站子系統
自動監測站子系統將現場水質分析設備、攝像頭、門禁、其他電氣設備和傳感器通過物聯網實時連接到監控中心。監測站子系統由智能數采傳輸終端（含嵌入式軟件系統）、視頻監控終端智能門禁等組成。
3.2.1 智能數采終端與嵌入式軟件
智能數采終端硬件參數：
外殼 | 金屬外殼，保護等級IP30。外殼和系統安全隔離，適合工業現場應用 |
尺寸 | 430*364*260 mm（長*寬*深）(不包括天線和安裝件) |
工作溫度 | -25~+65oC（-13~+150℉） |
標準電源 | DC 24V/1A |
供電范圍 | DC 5~35V |
通信電流 | <450mA (12V) |
接口 | RS232、485、標準的抽屜式SIM用戶卡接口，支持1.8V/3V SIM/UIM卡，內置15KV ESD保護、4個10/100M以太網口（RJ45插座），自適應MDI/MDIX，內置1.5KV電磁隔離保護 |
天線 | WIFI天線，標準SMA陰頭天線接口 |
屏幕 | 7寸工業觸屏 |
嵌入式軟件：
3.2.2 視頻監控終端
成像器件 | 1/3"Progressive Scan CMOS |
有效像素 | 130萬 |
鏡頭參數 | 4.7-94mm，20倍光學 |
照度 | 彩色：0.05Lux @ (F1.6，AGC ON) |
電子快門 | 1-1/10000秒 |
信噪比 | ＞52dB |
動態偵測 | 區域入侵偵測、越界偵測、移動偵測、視頻遮擋偵測 |
分辨率 | 1280×960 |
視頻幀率 | 50Hz:25fps(1280×960)、25fps(1280×720) |
網絡接口 | 內置RJ45網口，支持10M/100M網絡數據 |
防護等級 | IP66(室外球) |
電源電壓 | DC 12V |
成像色彩 | 彩色 |
3.2.3 智能防盜門禁
實現門禁管理的智能化與數字化，可以遠程下發開鎖密碼，記錄可控，責任到人。
藍牙鑰匙內置64位電子編碼，安全無法被復制，鎖具無法暴力破壞，可遠程，一把鑰匙可以打開多個智能鎖，極大方便巡檢人員工作。
防盜鎖技術 | 選用插芯式的并帶天地桿功能的防盜鎖，B級 |
鎖殼體 | 使用不小于2mm厚不銹鋼板（304）防撬、防鉆、防鋸、防拉、防沖擊等能力 |
主鎖舌 | 采用不銹鋼（304），鎖具主鎖舌3個。 采用方柱式鎖舌, 鎖舌外徑14mm、伸出長度20mm，天地桿行程16mm |
鎖外蓋板 | 采用整體成型的不銹鋼（304）材料制作，厚度(面板正面壁厚)2mm |
防護等級 | IP44 |
鎖芯組體 | 采用不銹鋼（304）材料，防撬、防鉆、防鋸、防沖擊等能力 |
檢測功能 | 鎖舌具備微動開關，檢測門鎖未關好報警 鎖體內特制門磁裝置，檢測門開啟、關閉狀態 |
藍牙鑰匙 | 具備獨立時鐘、開鎖權限管理、信息存儲、查詢開鎖記錄、數據上傳平臺 |
鎖體尺寸 | 按國內標準的防盜門來設計,為防盜門和防盜鎖的配件兼容安裝及互換 |
3.3 移動APP子系統
移動APP子系統實現跨操作系統、跨空間的人機交互體驗，通過移動端，管理人員可以方便的查看各個站點的設備運行狀況、水質監測數據、現場視頻等信息；工作人員可以在移動端方便執行站點檢查、設備巡檢和報修工作，提高工作效率，記錄工作軌跡；地方人員可以在移動端上報和記錄環境違法事件。
移動APP使用H5架構，自適應適配安卓、IOS、WINDOWS不同操作系統的移動設備，數據層統一至流域水環境動態監測云平臺系統。
主要功能包括但不止：設備運行狀況監測、水質監測數據監測、現場視頻監測、突發污染事件報警、設備巡點檢、設備報修管理，環境違法事件舉報。
4.
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